丁喆
摘要:我國村鎮的環保基礎設施的發展滯后,大部分的農村尚未建成的污水處理設施。本文主要對現有四種農村污水處理工藝進行了分析探討,并對其工藝特點和優劣勢進行了簡要的總結,為推動農村污水處理設施建設提供參考。
關鍵詞:水環境;農村污水處理工藝;水質
引言:
隨著我國各村鎮經濟的發展,在實現經濟快速增長和居民生活水平不斷提高的同時,對生態環境的破壞也在加劇。環保基礎設施的發展滯后,已成為制約各村鎮可持續發展的瓶頸。村鎮生活污水直接外排,造成村鎮生態環境狀況惡化。因此,探討農村污水處理工藝是保護和改善村鎮生產環境和居民生活環境的需要,也是促進村鎮實現提前建成小康社會目標的迫切要求。
與城鎮污水相比,農村生活污水在排放方式、水質和水量方面具有自身特性,主要表現在:面廣分散,收集困難;水量變化大,排放不均勻;可生化性好,幾乎不含有毒有害有機污染物。農村污水處理分為生態處理技術及生物處理技術,目前農村污水處理設施主要采用的是生物處理技術,其中常用的四種污水處理工藝有:接觸氧化法、生物轉盤法、SBR及A2O法,本文對這四種工藝進行論述。
1生物接觸氧化工藝
生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點,但又與一般生物膜法不盡相同。一是供微生物棲附的填料全部浸在廢水中;二是采用機械設備向廢水中充氧,相當于在曝氣池中添加供微生物棲附的填料;三是池內廢水中還存在約 2~5%的懸浮狀態活性污泥,對廢水也起凈化作用。因此生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點的生物膜法,兼有生物膜法和活性污泥法的優點,池內的生物固體濃度高于活性污泥法和生物濾池,具有較高的容積負荷,因生物接觸氧化工藝運行管理較活性污泥法簡單,無污泥膨脹問題,對水量水質的波動有較強的適應能力,從而在中小型工業污水或生活污水處理方面得到了廣泛應用。
圖1展示的是基于該工藝而改進的多級生物接觸氧化設備的結構。每臺多級生物接觸氧化設備采用3個(或3個以上)罐體串聯而成,分為第1處理單元、第2處理單元(或第N處單元)和沉淀/澄清單元。該設備具有同步硝化反硝化功能,在降解有機污染物的同時實現了良好的脫氮除磷。
2生物轉盤法
生物轉盤工藝是使細菌和菌類的微生物、原生動物一類的微型動物在生物轉盤填料載體上生長繁育,形成膜狀生物性污泥—生物膜,從而處理污水的一種生物膜法工藝。
生物轉盤的主要組成部分有轉動軸、轉盤、廢水處理槽和驅動裝置等。垂直固定在水平軸上附著一層生物膜的圓形盤片,上半部露在大氣中,下部約 40%~45%的盤面浸沒在污水中。工作時,轉軸帶動轉盤以一定的速度不停地轉動,盤上的生物膜交替的與廢水和空氣接觸,形成一個連續的吸氧、吸附、氧化分解過程,使氧化槽內污水中的有機物減少,使污水得到凈化。與此同時轉盤上的生物膜也同樣經歷掛膜、生長、增厚和老化脫落的過程,脫落的生物膜可在沉淀池中去除。生物轉盤除能有效地去除有機污染物外,隨著膜的增厚,內層的微生物呈厭氧狀態,還具有硝化、脫氮與除磷的功能。
3 A2/O法
A2/O法又稱AAO法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱(厭氧-缺氧-好氧法),是采用較早且最成熟的污水生物處理工藝,可用于二級污水處理或三級污水處理,以及中水回用,具有良好的脫氮除磷效果。其工藝主要由四個工段組成:
1)厭氧反應器,原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入,本反應器主要功能是釋放磷,同時部分有機物進行氨化;
2)缺氧反應器,首要功能是脫氮,硝態氮是通過內循環由好氧反應器送來的,循環的混合液量較大,一般為2Q(Q為原污水流量);
3)好氧反應器(曝氣池),這一反應單元是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等均在此處進行。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應器。
4)二沉池,功能是泥水分離,污泥一部分回流至厭氧反應器,上清液作為處理水排放。
4 SBR法
SBR工藝也叫序批式活性污泥法,它最根本的特點是處理工序不是連續的,而是間歇的、周期性的,污水一批一批地順序經過進水、曝氣、沉淀、排水,然后又周而復始。最初的SBR工藝進水、曝氣、沉淀、排水、排泥都是間歇的,后來出現各種改型,有的將進水改為連續,有的將部分曝氣改為連續。有的將出水改為連續,但只要還保留著序批處理周期運行的特點,就應屬于SBR工藝的范圍。
一般說來,間歇處理不如連續處理簡單、方便,SBR工藝以這種犧牲換來更大的好處;只需用一個反應池就能完成全部反應、沉淀工序,省去了連續工藝中的二沉池和回流污泥設施,使處理構筑物大大簡化,從而節省占地,降低基建投資。正是由于這一優點,SBR工藝得以迅速推廣,目前已在歐、美、澳、日等國得到大力發展,成為傳統活性污泥法的革新工藝,在國內也日益受到業內人士的青睞。
結束語:
根據村鎮各自的實際情況,通過選擇合適的農村污水處理工藝,建成完善的農村污水收集和處理系統,能有效改善現有鎮區和農村生活污水無序排放、處理能力不足的局面,切實解決水污染環境問題,不斷滿足城鎮及農村地區人民對生活環境、生活質量日益提高的要求,對減少排污量,改善流域的水體環境,改善地區生態環境,確保人民身體健康,可發揮巨大的環境效益和社會效益。
參考文獻:
[1] 于法穩,美麗鄉村建設中存在的問題及建議[J],江西社會科學, 2014,(09): 222-227;
[2] 劉曉慧,我國農村生活污水排放現狀初析[J], 安徽農業科學,2015,(23): 234-235;
[3] 鞠昌華,我國農村生活污水治理問題及對策研究[J], 環境保護,2016,(6): 49-52;
[4] 張曼雪,農村生活污水處理技術研究進展[J], 水處理技術,2017,(6):5-10;
[5] 王昶,農村生活污水分散式處理的技術開發與應用[J], 天津科技大學學報, 2017,(5):1-9;
[6] 黃安濤,農村生活污水處理設備工藝及原理分析[J], 再生資源與循環經濟,2019,(1):34-37