近年來(lái),農村生活污水處理工藝各異,但都是各單元處理技術(shù)的不同組合。
農村污水處理實(shí)用技術(shù)包括化糞池、污水凈化沼氣池、普通曝氣池、序批式生物反應器、氧化溝、生物接觸氧化池、人工濕地、土地處理和生態(tài)塘等。
應當根據受納水體功能要求,結合農村地區經(jīng)濟狀況、基礎設施、自然環(huán)境條件完備情況和排水去向等,選擇適合當地的處理技術(shù)。
1、新型化糞池
工藝流程:分離池 — 腐化池 — 酸化池 — 氧化池 — 排放
該工藝無(wú)動(dòng)力、低能耗、占地面積小、出水水質(zhì)好。但是化糞池存在清掏困難、產(chǎn)生惡臭氣體和堵塞管道等缺點(diǎn)。
建議用格柵沉砂池代替化糞池,在污水接入市政管網(wǎng)之前起到清除大的雜物和防止堵塞的預處理作用,而污水的可生化性并不受到影響,對村民門(mén)口附近的坑塘進(jìn)行合理的改造,可以較容易實(shí)現這一目標。
2、厭氧生物濾池
厭氧生物濾池是密封的水池,池內放置填料,污水從池底進(jìn)入,從池頂排出。該工藝能耗少,操作簡(jiǎn)便,處理能力較強,濾池內可以保持很高的微生物濃度,不需另設泥水分離設備,出水SS較低。
存在問(wèn)題是濾料費用高,濾料容易堵塞,生物膜很厚,須嚴格控制進(jìn)水懸浮固體濃度。
3、復合厭氧處理技術(shù)
復合厭氧處理技術(shù)結合了厭氧污泥床反應器和厭氧生物濾池 2 種反應器的優(yōu)點(diǎn),用于處理集中居住區生活污水的新技術(shù)。該技術(shù)處理效果好、能耗少、運行費用低、操作管理方便。
4、生物接觸氧化池
生物接觸氧化池是生物膜法的一種。該技術(shù)將污水浸沒(méi)全部填料,氧氣、污水和填料三相接觸過(guò)程中,通過(guò)填料上附著(zhù)生長(cháng)的生物膜去除污染物。生物接觸氧化池操作管理方便,比較適合農村地區使用。
日本針對分散式農村污水開(kāi)發(fā)的凈化槽,其好氧單元采用了生物接觸氧化技術(shù)。我國在一些用地受限、冬季氣溫較低、經(jīng)濟條件較好或出水要求較高的鎮村,都有應用生物接觸氧化技術(shù)。
5、活性污泥技術(shù)
活性污泥技術(shù)是一種生物法,向廢水中通入空氣,使好氧 性微生物繁殖培養形成具很強吸附能力的活性污泥,生物法逐漸成為污水處理技術(shù)的主流方法。
活性污泥技術(shù)的基本流程:由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統以及污泥回流系統組成。由初次沉淀池流出的廢水與從二次沉淀池底部回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池,成為混合液。
在曝氣池的作用下,混合液充分曝氣,并使活性污泥和廢水充分接觸。廢水中的可溶性有機污染物被活性污泥所吸附,并被微生物群體所分解,使廢水得到凈化。
活性污泥技術(shù)具體還包括很多種,其中有普通式活性污泥法、氧化溝法、AB兩段式活性污泥法、序批式活性污泥(SBR)法、完全混合性污泥法等。
6、曝氣生物濾池
曝氣生物濾池簡(jiǎn)稱(chēng)BAF,是集生物膜法與活性污泥法兩者優(yōu)點(diǎn)于一身的第3代生物濾池。BAF具有去除有機物、有害物質(zhì)、脫氮、除磷的作用;占地面積小、基建投資少、能耗及運行成本低。
7、A/O工藝法
也叫厭氧好氧工藝法。除了可去除廢水中的有機污染物外,還可同時(shí)去除氮、磷,對于高濃度有機廢水及難降解廢水,在好氧段前設置水解酸化段,可顯著(zhù)提高廢水可生化性。
8、A2/O法
生物脫氮除磷工藝是傳統活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。
該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠(chǎng)。
但A2/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來(lái)說(shuō),當處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養化,從而影響給水水源時(shí),才采用該工藝。
9、人工濕地
人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類(lèi)似的地面,將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動(dòng)的過(guò)程中,主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用,對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。
適于具有地勢差,房前屋后有空閑土地的山區農村。
局限性在于占地面積大,易受病蟲(chóng)害的影響,生物和水力復雜性使人工濕地反而可能成為污染源;需要很長(cháng)調試周期才能穩定運行。
10、地下滲濾
地下滲濾系統將污水投配到土壤表面具有一定構造的滲濾溝中,污染物通過(guò)物理、化學(xué)、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。
該種工藝技術(shù)是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構造、距地面約50 cm深和具有良好擴散性能的土層中,污水緩慢通過(guò)布水管周?chē)乃槭蜕皩樱谕寥烂茏饔孟孪蚋浇翆又袛U散,并利用土壤中的大量微生物,將污水中的污染物質(zhì)過(guò)濾、吸附、降解。
地下土壤滲濾凈化系統建設容易、維護管理簡(jiǎn)單,基建投資少,運行費用低。整個(gè)處理裝置放在地下,不損害景觀(guān),不產(chǎn)生臭氣。但是負荷較低,不適合人口集中、污水產(chǎn)量較大的地區。
上海市寶山區羅店鎮張墅村采用地下滲濾系統處理生活污水,出水達到GB 18918—2002一級B標準,且整個(gè)處理系統建造成本低,基本上無(wú)需維護。
11、人工快滲
在快速滲濾系統運行中,污水周期地向滲濾田灌水和休灌,在土壤層形成的厭氧、好氧交替運行狀態(tài)有利于氮、磷的去除。
采用三級串聯(lián)人工快滲系統處理生活污水,COD和氨氮平均去除率分別為79.65%和94.47%,出水達到GB 18918—2002 一級A排放標準。
12、生態(tài)塘
生態(tài)塘是從氧化塘發(fā)展而來(lái)的污水生態(tài)化處理技術(shù),主要進(jìn)行污水的二級深度處理。
它是利用水體自然凈化能力處理污水的天然或人工池塘,在太陽(yáng)能作為初始能源的推動(dòng)下,借助菌藻共生強化系統去除有機物,以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收,凈化的污水也可作為再生水資源予以回收利用,實(shí)現污水處理資源化,是生態(tài)處理的發(fā)展方向。
采用高效藻類(lèi)塘系統處理太湖地區農村生活污水,COD的平均去除率在70%以上,氨氮的平均去除率高達93%,磷的平均去除率為55%。
13、穩定塘
在缺水干旱地區,穩定塘工藝是實(shí)施污水資源化利用的有效方法。與傳統的二級生物處理技術(shù)相比,高效藻類(lèi)塘具有很多獨特的性質(zhì),對于土地資源相對豐富,但技術(shù)水平相對落后的農村地區來(lái)說(shuō),是一種較具推廣價(jià)值的污水處理技術(shù)。
14、高效藻類(lèi)塘
與傳統穩定塘相比,既有運行成本低、維護管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),又克服了傳統穩定塘停留時(shí)間過(guò)長(cháng)、占地面積大等缺點(diǎn),在處理農村及小城鎮污水方面具有廣闊的應用前景。
15、厭氧氨氧化工藝
厭氧氨氧化工藝是由荷蘭Delft理工大學(xué)根據厭氧氨氧化原理研究開(kāi)發(fā)的一種新型污水生物脫氮工藝。在此基礎上發(fā)展出了多種生物脫氮工藝,如CANON、OLAND等。
由于厭氧氨氧化過(guò)程是自養的,因此不需要另加COD來(lái)支持反硝化作用,與常規脫氮工藝相比可節約100%的碳源。
而且如果把厭氧氨氧化過(guò)程與一個(gè)前置的硝化過(guò)程結合在一起,那么硝化過(guò)程只需要將部分NH4+氧化為NO2–N,這樣的短程硝化可比全程硝化節省62.5%的供氧量和50%的耗堿量。
16、生物膜技術(shù)
生物膜法是分散生活污水處理主要應用的一種人工處理技術(shù),包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著(zhù)在載體表面,形成生物膜來(lái)吸附、降解污水中的污染物,達到凈化目的。
這種方法設備簡(jiǎn)單、運行成本較低,處理效率高。反應器一般由填料、布水裝置和排水系統三部分組成,采用的填料有無(wú)機類(lèi)和有機類(lèi)。目前,新型的生物膜反應器和固定化微生物技術(shù)也得到了廣泛的研究。MBR(膜生物反應器)技術(shù)就是其中一種。
17、雙膜式太陽(yáng)能技術(shù)
該種技術(shù)是運用生物膜和纖維膜的雙模反應系統,運用鼓風(fēng)機和抽水泵將陽(yáng)光通過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行轉化,再經(jīng)過(guò)系列運行,凈化生活污水。適用于日照量充足的南方地區,污連續陰雨天則需要運用電進(jìn)行運作。
雖然這種技術(shù)較為新穎,但是在特定項目中已經(jīng)有所使用,優(yōu)勢在于能夠節約能源,并降低大量的運行費用。