農村小型污水處理設備

一、農村小型污水處理概述
中國水資源缺乏和水污染嚴重地制約著我國總體經濟的健康持續(xù)發(fā)展，基礎設施滯后和管理水平低下抑制了農村地區(qū)居民生活質量的改善和提高，國家正在加大力度扶持新農村水改項目，農村地區(qū)的水環(huán)境治理應成為我國環(huán)境綜合治理的重要組成部分。
(一)農村污水處理分類及定義
1、 地埋式污水處理一般劃分為初級處理、生化處理(二級處理)和深度處理(三級處理)三個處理水平。
初級處理是指通過格柵或沉淀池等除去部分懸浮固體和有機質的過程。通過初級處理，懸浮物、生物化學需氧量(BOD)以及病菌一般可降低50％左右。在沉淀池中加入一些化學或微生物絮凝劑以及石灰等可加速懸浮物質的沉淀(強化初級處理)。
傳統(tǒng)的二級污水處理一般采用生化技術。二級處理的目的是利用污泥中各種細菌或真菌的氧化作用破壞有機質的結構，進一步降?低污水中的BOD。如果采用厭氧處理技術，污泥中有機質在厭氧菌作用下可產生沼氣。利用活性污泥技術的二級處理可使病菌數(shù)量降至10％。
三級處理是在二級處理的基礎上對污水進行更高一級的處理過程。其處理方法主要包括投放化學絮凝劑、活性炭或交換樹脂、反滲透工藝以及各種殺菌處理技術。處理目的主要是除去污水中的碳水化合物、糖類、鹽分，以及對污水進行消毒等。
污水處理技術的選用必須綜合考慮當?shù)氐纳鐣洕l(fā)展水平、污水來源及其處理后的用途。不同的污水來源以及處理后污水(再生水)的不同用途要求采用不同的處理水平和處理技術。農村地區(qū)生活污水主要含有各種有機污染物以及病原菌等污染物，再生水主要用于各類作(植)物的灌溉用水、景觀或環(huán)境用水等方面。根據(jù)再生水的具體用途，確定污水需要處理的深度或水平。
2．生活污水處理系統(tǒng) 目前污水處理系統(tǒng)主要是根據(jù)污水處理水平的要求，采用一種或幾種處理技術或工藝聯(lián)合處理污水。按照污水處理技術的適用條件，農村地區(qū)生活污水處理系統(tǒng)可分為集中處理和分散處理兩大類。
(1)集中處理系統(tǒng)。集中處理系統(tǒng)主要是指(小型化)污水處理廠、人工濕地系統(tǒng)或土地處理系統(tǒng)等，通過一系列的物理、化學以及生物措施減少污水中的污染物，從而達到污水凈化和資源化利用的目的。
(2)分散處理系統(tǒng)。分散處理系統(tǒng)是一個高度濃縮的微型化污水處理廠。它采用各種物理、化學或生物措施組合工藝，將各種處理技術高度集成在一個較小的空間范圍內。隨著各種工藝和技術的發(fā)展，分散處理系統(tǒng)的產品種類和型號越來越多。
(二)農村污水處理投入和產出效益分析
1．農村污水處理工程投資
(1)集中處理系統(tǒng)的投資。污水處理費用隨處理方法的不同而不同。污水處理廠的工程投資以及運行費用一般較高，人工濕地系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)的處理費用相對較低。污水深度處理的工程費主要與要求的出水水質有關。
人工濕地污水處理系統(tǒng)的工程投資和運行費一般分別為傳統(tǒng)二級處理工藝的1／3～2／3和1／6—1／3。
(2)分散處理系統(tǒng)的投資。如：目前的成套模塊化生活污水納濾膜污水處理設備，每套售價在幾萬到十幾萬不等。
2．農村污水處理效益分析
(1)經濟效益。污水處理的直接經濟效益與當?shù)厮Y源的短缺程度密切相關。處理后的生活污水可作為灌溉水或其他用途使用，從而節(jié)約淡水資源。同時，農村地區(qū)環(huán)境條件的改善可降低與污染有關疾病的傳播，減少由此引起的經濟損失。
(2)能源效益。污水處理廠需要一定的能源消耗，如果采用厭氧分解工藝，將產生的沼氣收集發(fā)電可解決部分能源問題。人工濕地或土地處理系統(tǒng)一般不需要消耗能源或耗能極少。分散污水處理設施需要消耗一定的電能。
(3)環(huán)境效益。農村生活污水處理的最直接效果就是環(huán)境條件的改善，特別是當采用人工濕地處理技術時，通過居民區(qū)生態(tài)環(huán)境的綜合治理，可提高居民的生活環(huán)境質量。
(4)社會效益。污水處理既可提高水資源的重復利用率、緩解水資源供需矛盾、促進農業(yè)銷售的發(fā)展，又可改善農村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件、緩解城市的人口壓力、促進社會的和諧發(fā)展，對我國社會經濟的健康持續(xù)發(fā)展具有積極的作用。

二、農村生活污水處理技術要點
(一)集中處理系統(tǒng)
1．技術路線 污水處理廠是目前集中處理污水的主要方式之一。圖9—1是傳統(tǒng)二級生化處理系統(tǒng)的工藝流程圖。

 人工濕地污水處理技術通過物理過濾、生物降解和植物截留等作用機理除去有機質，并通過水生植物與微生物的協(xié)同作用除去N和P，特別適用于生活污水、河道和自然湖泊水系的處理與回用等。見圖9—2。

2．主要技術環(huán)節(jié)
(1)關鍵部件和設備。在給定污染物負荷(單位時間單位面積上輸入的污染物數(shù)量)和水力負荷(水力停留時間)條件下，影響二級污水處理出水質量的關鍵因素是微生物細菌對有機污染物降解的有效性。不論是厭氧處理還是好氧處理，良好的菌種及其生存環(huán)境影響微生物的降解效果。三級處理主要與所選擇的深度處理技術有關。土壤質地及水文地質條件影響土地處理系統(tǒng)的處理效果。填料和植被性質以及氣溫等因素影響人工濕地處理系統(tǒng)的處理效果。
(2)主要性能參數(shù)。污水處理廠的出水質量一般按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918—2002)一級A設計，人工濕地處理系統(tǒng)按《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》 (GB／T18921—2002)、《地面水環(huán)境質量標準》(GB3838—1996)Ⅳ類或《污水綜合排放標準》(GB8978一1996)中的城鎮(zhèn)二級污水處理廠一級標準設計。潛流式濕地系統(tǒng)的一般水力負荷為2～15厘米／天。生活污水經濕地系統(tǒng)處理后其出水BOD5(5日生物化學需氧量)< 10毫克／升。
(3)推廣中需要注意的事項。污水處理廠占地面積大，一次性投資高，污泥處理困難。人工濕地將污水處理工程與生態(tài)環(huán)境綜合治理有機地結合起來，且工程投資和運行成本低，出水水質穩(wěn)定，易于管理和維護，是一種較為適宜我國農村地區(qū)的污水處理技術。
(4)應用情況。集中污水處理系統(tǒng)一般自動化程度高、便于管理，出水水質好且穩(wěn)定，滿足國家的排放要求。除土地處理方式外，各種集中污水處理方式在國內都有較多的工程實例，已積累了一定的建設和管理經驗。
(二)分散處理系統(tǒng)
1．技術路線與集中處理系統(tǒng)相比，分散污水處理系統(tǒng)較多地采用了一些，從而使得污水處理設備的體積相對較小。

2．主要技術環(huán)節(jié)
(1)關鍵部件和設備。分散污水處理系統(tǒng)的關鍵部件是設備采用的具體處理技術及工藝，系統(tǒng)處理效率的高低和出水水質的穩(wěn)定性主要由其關鍵組件如(生物)膜和活性炭的性能決定。
(2)主要性能參數(shù)。分散污水處理系統(tǒng)的性能參數(shù)一般按《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)中的城鎮(zhèn)二級污水處理廠一級標準設計。
(3)目前分散污水處理設備的價格相對較高，較適合于小型企事業(yè)單位、餐館和經濟較發(fā)達地區(qū)的農村小型居民點使用。

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