陳海山
(南安市英都鎮環境監督管理站,福建 南安 362305)
作為一種新型環保的污水處理模式,分散污水處理主要適用于單獨的住戶、組屋和獨立社區,將其產生的污水進行分別收集、就地處理,從而實現達標排放或回用。這種處理模式具有顯著的優點:它不依賴復雜的基礎設施,受外界影響小;系統自主建設,運行維護管理簡單;污水可以就地處理,回用方便。對于布局分散的小城鎮、農村及偏遠地區來說,分散污水處理非常實用。受地理條件和經濟因素制約,這些地區不適合采用污水集中收集處理方式,而更適合采用污水分散處理模式。
20世紀80年代初,我國科研人員就開始對分散污水處理技術進行研究,經過不斷探索和發展,各種工藝技術在我國農村地區得到良好的應用,如穩定塘處理技術、人工濕地處理技術等。農村地區運用這些分散污水處理技術,不僅大幅度降低了污水處理成本,也提高了人們的生活質量。
人工濕地處理技術主要就是采取科學的手段對自然的濕地進行模擬,充分發揮生物、化學和復合生態系統的協同作用,通過沉淀、過濾和植物吸收等來對污水進行有效的處理和凈化,其處理質量好,效率高,成本低,適用范圍廣[1]。潛流濕地技術、垂直流濕地技術和表面流技術等是人工濕地技術的主要技術,潛流技術和表面流技術主要就適用于農村地區。
人工濕地技術誕生后,我國科研人員從工藝技術、基質選擇、影響因素等方面對其進行深入研究。最終,人們發現,潛流濕地技術具有較強的抗沖擊能力,同時其負荷能力能隨著污水的濃度增加而不斷增強。除此之外,還有科研人員對濕地植物進行研究,研究對象主要有再力花、美人蕉以及蘆葦,研究發現,處理質量好、效率最高、穩定性最強的就是蘆葦濕地。由此可見,人工濕地技術對污水處理也有一定的效果。
穩定塘處理技術通過菌藻的作用來對污水進行處理,其主要利用有機物吸附、微生物降解以及截濾等方面的作用來處理污水。一般情況下,穩定塘技術的污水處理效率較高,可以達到85%。
對于穩定塘處理技術來說,其占地面積較大、存水時間長,淤泥容易堆積,這就致使塘里的水發臭或者影響處理效率,這些問題大大降低了穩定塘技術處理污水的質量和效果。在穩定塘處理技術中,最常用的有水生植物糖、超聲厭氧塘、高效藻類塘等。研究發現,污水處理效果最好的就是高效藻類塘,菌藻處理效果高,繁殖速度較快[2]。
我國大部分農村地區采用的是沼氣池處理技術,沼氣池處理技術的使用率已經達到90%。該技術不僅降低了農村的環境壓力,也高效地利用了糞便和農作物的殘渣。沼氣池是由常見的糞池轉化而來,是一種處理糞便和污水的裝置,這類沼氣池具備特殊的技術特點,處理模式比較獨特,主要采用二級厭氧消化來對其進行處理。根據其他污水和糞便污水能否使用同一根管道,人們可以將沼氣池工藝分為分流制與合流制。其他污水和糞便污水通過兩個管道分別進入沼氣池就是分流制;而兩種污水用同一根管道進入沼氣池則是合流制,當污水都流入沼氣池后,人們就可以對其進行有效處理。
生態浮島處理技術利用好氧、缺氧、厭氧的代謝環境來對污水中的有機物質進行有效的處理,植物同化吸收、化學沉淀等主要是對磷進行處理,而氨氮發揮等主要是對氮進行處理,同時植物同化吸收也可以對氮進行有效處理。污水中的COD、TP、TN等物質都可以通過生態浮島技術來進行有效處理,并且其處理效果也比較優異[3]。雖然生態浮島技術的處理效果比較高,但是其也會受到一些因素的影響,如氣候條件、污水性質以及植物對污染物的吸收等。相關人員曾利用美人蕉、燈心草進行生態浮島處理技術研究,結果發現,其在水體交換的時間為7 d,美人蕉可以有效去除TP和TN,去除率分別為71.1%和60.2%,這一研究表明,人們必須結合實際情況來選擇合適的浮島植物,以有效提升污水的處理效果。
污水處理技術可以分為主體處理技術和初級處理技術,分散污水處理技術也可以據此劃分。人工濕地、生態浮島、穩定塘等屬于主體處理技術,可以有效去除COD、TP等物質;而沉淀池、糞池等屬于初級處理技術,可以有效去除SS等物質。比較常用的分散污水處理技術,人們可以發現,每種處理技術有各自的適用范圍和優缺點。人工系統建造比較快速、簡單方便,節約土地面積,處理效果也比較好,唯一不足的是后期維修比較困難。雖然自然系統造價成本較低,操作、管理簡單,但是天氣因素會影響污水處理效果。
在自然生態系統中,穩定塘處理技術和人工濕地處理技術幾乎不動用任何財力、物力、人力就可以對污水進行有效處理,操作簡單方便,其具有很多優點,卻也存在一定缺點,如處理效率低、占地面積大、生態平衡脆弱等。在人工系統中,最優秀的工藝技術就是膜生物反應器,該技術不僅占地面積小,污水處理質量高,還可以實現循環利用,但是這一技術需要大量管理費用。在處理污水時,人們必須結合現場的實際情況,選擇合適的分散污水處理技術,從而提升污水處理質量,保障人們用水安全。
各種污水處理技術都具有優點、缺點以及適用范圍,因此,人們可以以原有的處理技術為基礎,通過創新,設計出全新的污水處理技術。在條件允許的情況下,人們可以綜合運用污水處理技術,通過取長補短的方式來有效處理污水。例如,人工濕地處理技術可以與穩定塘處理技術、沉淀池以及生物接觸氧化等進行合理結合,各種污水處理技術也可以進行有效的結合。
研究發現,潛流濕地技術與厭氧接觸技術相互結合,可以有效提升污水處理能力。如果對這一組合技術進行優化和完善,就可以形成一種生態與厭氧接觸組合的處理技術,其可以有效去除SS和COD,去除率分別高達97.6%和84.3%,同時還可以有效去除NH4+-N、TP以及TN。除此之外,將厭氧池和人工濕地處理技術相結合,利用好氧、厭氧以及人工濕地工藝,還能有效處理NH4+-N、COD等,其處理率分別為75.6%和86.6%。研究表明,人們可以根據應用情況和技術的優缺點,有效地綜合利用各種污水處理技術。污水處理技術的結合,不僅可以大幅度降低污水處理成本,還可以有效提升污水處理效果,出水水質穩定,組合工藝具有更高的應用價值和適用性。
在處理農村分散污水時,如果選擇的技術不合適,不僅會影響污水處理效率和質量,還會增加處理成本。因此,人們必須結合實際情況,針對農村人口分散和污水分散的特點,采取科學、合理的污水處理技術,即分散污水處理技術,從而提升農村污水處理的質量和效率。
1 陳曉東.人工濕地在沈陽市農村生活污水處理中的適用性分析[J].環境保護與循環經濟,2011,31(11):43-45.
2 王 銳,劉 瓊,金炎龍,等.景區輔助型“農家樂”生活污水處理適用技術[J].江蘇農業科學,2012,40(1):322-324.
3 劉瑤寧.邢臺市農村生活污水典型處理技術適用性研究[D].保定:河北農業大學,2015.