【干货】农村污水处理现状、技术及案例介绍!
随着我国农村生活水平的提高,人均用水量和污水产生量不断增加。然而,大多数村庄没有排水渠道和污水处理系统,生活污水无序排放,造成农村水环境的恶性循环,污染问题日渐凸显。据统计,我国农村生活污染对整个流域污染物磷的贡献率达到了8%,对氮的贡献率达到10%。这些污染物不但加重了水体和生活环境的污染,还严重威胁到农村的饮水安全和农民的身体健康,因此,解决农村污水处理问题,寻找到适合农村生活污水的处理工艺和运行模式,具有迫切的现实意义。
一、我国农村生活污水特征及处理现状
农村在我国社会经济结构中占有举足轻重的地位。2010年末,我国有272.98万个自然农村,户籍总人口7.68亿,占全国总人口的57.36%。随着农村生活水平的提高,水冲厕所在农户开始普及,洗涤用水增加,农村地区的用水量和污水量显著提高。目前我国村镇集中生活用水量达到170.29亿吨,接近城市生活用水量的50%;全国村镇污水总产量达136.2亿吨,占全国生活污水排放总量的22.9%。
农村生活污水类型复杂,包括生活污水、畜禽散养废水、雨水等。此外,不同地区的自然与经济条件导致各地村镇的污水排放特征差异很大,远远大于不同地区城市之间的差异。例如南方降雨充沛、北方降雨量小。某些地区平时水量小,年节水量大;农忙时水量大,农闲时水量小。以旅游为驱动的农村,旅游旺季和淡季水量差距大等。
2014年,我国农村生活污水处理率只有10%左右;村庄污水以散排和直排为主,64.9%的污水渗入地下,35.1%的污水直接排入河、湖等环境水体。村镇污水在主要流域的污染负荷中的贡献超过一半。以太湖为例,农村直接排放的生活污水对太湖污染的贡献率为N:35.35%,P:59.65%。
二、农村生活污水处理技术
目前我国农村主要分为连片集中型、单村集中性、单(多)户分散性等三种类型。对于生活污水处理模式的选取应遵循因地制宜的原则,根据自然条件、聚居特点和排放标准的要求,合理选择处理模式。有条件地区考虑纳管和集中处理,以降低制造成本、安装成本和运行管理的成本。此外,化粪池是污水的初级处理系统,很多农村化粪池不防渗,导致管网收不到水,后续处理设施无法运行。因此化粪池的防渗也是农村生活污水需要解决的关键问题之一。
目前我国农村生活污水处理技术分三类:
2.1 以二级生化处理为基础的设备化污水处理技术
技术类型:A/O、A2/O、SBR、氧化沟、生物膜法、MBR等;
技术特点:管理维护要求高,出水水质高(一级A);
适用范围:水量较大的连片村落、经济较发达,对出水水质要求较高的农村。
2.2 生物+生态组合技术
技术类型:厌氧+曝光跌水氧化+人工湿地、厌氧+滴滤池+人工湿地、土壤渗滤、生态塘等;
技术特点:便于维护管理,出水水质稍低(一级B、二级);
适用范围:水量小的单独村落或多户,对出水水质要求不高,附近无敏感水体。
2.3 资源化处理技术
技术类型:污水净化沼气池、生态厕所、粪便堆肥等;
技术特点:资源化利用。
三、生活污水处理技术实际应用实例
下面介绍几个福建省农村生活污水处理典型案例,各地在实施农村污水治理中可进行参考借鉴。
项目概况
服务人口260户,采用“三格化粪池+氧化塘”处理工艺,氧化塘面积8.6亩,配套管网1300米,于2013年建成投入运行,总投资26万元。
工艺流程
三格化粪池→收集管→氧化塘→沟渠→进入田间
工艺特点
(1)投资省;
(2)因地制宜,利用村落自然氧化塘进行自净。
福安市溪潭镇穆阳溪廉村农村生活污水处理
项目概况
服务人口2600人,设计规模300吨/日,采用“高负荷地下渗滤污水处理复合技术”,于2015年8月建成投入运行,总投资280万元,运行费用0.06元/吨。
工艺流程
收集管网→隔油沉淀→水量调节池→高负荷地下(粗砂小石级配)渗滤处理→排放。
工艺特点
(1)占地较少且地埋式不占用地面部分空间;
(2)建设成本较低;
(3)运行电耗低(小于0.1度/吨);
(4)操作维护简便;
(5)使用寿命长;
(6)不产生污泥,无异味,无噪声,不滋生蚊虫;
(7)可以自动调节系统温度,低温条件下可正常运行;
(8)日处理规模可从数十吨至数百吨。
南平市延平区太平镇
项目概况
服务人口500人,设计规模50吨/天,采用“一体化生物转盘”处理工艺,于2014年10月建成投入运行,总投资25万元,运行费用0.135元/吨。
工艺流程
收集管网→三段预处理池→生物转盘→沉淀→紫外线→排放
工艺特点
(1)占地少;
(2)抗冲击负荷能力强;
(3)运行成本低;
(4)动力设备少、运行简单,可自动控制,维护简便;
(5)噪音低、无臭气。
莆田市荔城区西天尾镇后黄社区农村生活污水处理
项目概况
服务人口2500人,设计规模250吨/天,采用“厌氧水解+生物接触氧化”处理工艺,配套管网长度1030米,于2016年1月18日建成投入运行,总投资190多万元,运行费用0.35元/吨。
工艺流程
收集管网→格栅池→调节池→水解酸化池→生物接触氧化池 →斜管沉淀池→排放
工艺特点
(1)地埋式不占用地面部分空间;
(2)有效减少噪音污染;
(3)部分污泥回流至生物接触氧化池再利用有效减少污泥排放量;
(4)需做好除臭处理。
永春县岵山镇北溪村
项目概况
服务人口600人,设计规模60吨/天,采用“厌氧水解+好氧处理(微动力)结合人工湿地”处理工艺,于2015年年底建成投入运行,总投资80多万元,运行费用0.25元/吨。
工艺流程
收集管网→格栅池→厌氧池→好氧池→人工湿地→排放
工艺特点
(1)采用立式人工湿地,构造要求高,卫生条件差,易滋生蚊蝇,管理难度较大;
(2)采用一体化罐,建设成本低、建设周期短,但使用寿命短,仅适用于小规模处理量(50吨/日左右)。
永春县岵山镇茂霞村(古寨旁)生活污水处理
项目概况
服务人口200人,设计规模30吨/天,采用“厌氧水解(无动力)结合氧化沟”处理工艺,配套管网长度960米,于2013年年底建成投入运行,总投资70多万元,运行费用0.3元/吨。
工艺流程
收集管网→格栅池→厌氧池→氧化沟→排放
工艺特点
(1)氧化沟利用池内好氧微生物的新陈代谢作用,并结合人工浮岛,运行中能培育数量较多、种群丰富的微生物使有机污染物得以快速降解;
(2)构造要求高,卫生条件差,易滋生蚊蝇,管理难度较大;
(3)出水带有色度及悬浮物(主要由植物根系、枝叶腐烂及污泥随水流外排造成),管理不善易造成二次污染。
永春县五里街镇大羽村生活污水处理
项目概况
服务人口400-500人,设计规模40吨/日,采用“厌氧水解(无动力)结合人工湿地”处理工艺,于2014年年底建成投入运行,总投资70多万元,运行费用0.2元/吨。
工艺流程
收集管网→格栅池→沉砂池→厌氧池→人工湿地→排放
工艺特点
(1)无动力工艺;
(2)适用于小规模处理量。
永春县吾峰镇枣岭村农村生活污水处理
四、结语
目前我国农村污水工艺已得到一定的发展,但并未形成完整的工艺体系。 “十三五”期间“推进13万个行政村环境综合整治,实施农业废弃物资源化利用示范工程,建设污水垃圾收集处理利用设施,梯次推进农村生活污水治理”要求的提出,农村生活污水的治理有了强有力的政策支持,我国农村生活污水处理工艺定会快速发展,同时也会极大地改善农村生活污水处理状况和农村水环境。