農(nóng)村生活污水生物生態(tài)組合治理研究

摘要：為解決農(nóng)村生活污水中有機物含量高的問題，提出一種生物生態(tài)組合污水治理方法。搭建污水處理池，構(gòu)建無機厭氧、好氧單元與人工濕地，并將農(nóng)村生活污水導(dǎo)入處理池，水體經(jīng)過處理區(qū)域，與其發(fā)生硝化作用，降解有機物，從而實現(xiàn)對污水的凈化。對比實驗結(jié)果表明：設(shè)計的污水治理方法在進行對污水治理后，效果更為顯著。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村;生活污水;生態(tài)組合;治理方法

中圖分類號：[TU992.3] 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）12-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.025

Study on bioecological combination treatment of rural domestic sewage

Wu jiang

（Guiping Environmental Monitoring Station，Guigang Guangxi 537200，China）

Abstract：In order to solve the problem of high organic matter content in rural domestic sewage，a bioecological combination sewage treatment method was proposed.Set up sewage treatment pond，construct inorganic anaerobic and aerobic units and constructed wetland.The rural domestic sewage is introduced into the treatment tank， and the water body passes through the treatment area to undergo nitrification and degrade organic matter， so as to realize the purification of sewage.The experimental results show that the designed sewage treatment method is more effective after sewage treatment.

Key words：Rural areas;Domestic sewage;Ecological assemblage;Governance approach

生物生態(tài)組合技術(shù)是生物技術(shù)與生態(tài)技術(shù)的綜合體，由于傳統(tǒng)生物技術(shù)的應(yīng)用成本相對較高，且技術(shù)極難控制，生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用則占地面積較大，其過程也十分容易出現(xiàn)環(huán)境堵塞問題[1]。盡管兩種技術(shù)的優(yōu)勢都十分顯著，但這兩種技術(shù)同樣也存在不可忽視的問題。基于此，提出了生物生態(tài)組合技術(shù)，在進行污水或環(huán)境污染問題的治理過程中，前期使用生物技術(shù)，凈化水體中的有機物及營養(yǎng)物質(zhì)，在確保去除水體中大部分污染物的前提下，使用生態(tài)技術(shù)，對水體中脫氮物質(zhì)進行除磷處理，從而起到去除水體中污染物的作用。根據(jù)生態(tài)環(huán)境局有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，近年來農(nóng)村水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象較為嚴重，此種現(xiàn)象不僅對生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展造成一定威脅，同時也十分不利于社會經(jīng)濟的穩(wěn)定進步。通過對農(nóng)村生活污水的分析，發(fā)現(xiàn)水體富營養(yǎng)化的主要原因是在于，沒有限制水體中氮、磷等污染物的排放，使水體內(nèi)有機物含量劇增，對水體與生態(tài)環(huán)境造成嚴重的危害。

1 農(nóng)村生活污水污染現(xiàn)狀

近年來，我國農(nóng)村生活污水排放量顯著增多，生活污水通過管道與地下水流入河流，此種現(xiàn)象已經(jīng)對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的威脅[2]。在污染區(qū)對人們生活開展調(diào)查，發(fā)現(xiàn)水體污染的主要原因是其中氮磷元素的含量過高造成的。農(nóng)村的生活污水通常未經(jīng)過有效處理便排放，盡管部分農(nóng)村已建設(shè)了相應(yīng)的污水處理設(shè)施，但由于設(shè)計方案不夠科學(xué)，處理效果并不明顯。同時，目前大多數(shù)農(nóng)村污水處理設(shè)備較為落后，沒有安排專業(yè)人員進行運營管理，普遍存在污水處理管理能力差的問題。

2 農(nóng)村生活污水生物生態(tài)組合治理方法

2.1 基于生物生態(tài)組合工藝設(shè)計污水處理池

農(nóng)村污水具有與其他污水不同的特點。農(nóng)村污水一般具有排水量少，所含有機物濃度相對偏高，日變化系數(shù)大，間歇排放等特點。另外，由于受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、農(nóng)民種養(yǎng)習(xí)慣、村落分布、地理生態(tài)特征、社會經(jīng)濟發(fā)展水平等的影響，農(nóng)村污水還具有分散不集中、局部污染程度較高、不可定量性和不可預(yù)知性等特點。所以，必須針對農(nóng)村地區(qū)的資源與環(huán)境條件，開發(fā)和推廣切實可行、能進行因地制宜且成本較低的污水處理技術(shù)[3]。污水處理工藝流程如圖1所示。

農(nóng)村生活污水經(jīng)收集管網(wǎng)收集后排入格柵渠，在格柵渠內(nèi)設(shè)置有人工格柵，通過人工格柵截留污水中的懸浮物和漂浮物，以防止水泵、管道和處理設(shè)備堵塞，減輕后續(xù)處理負荷;格柵渠出水自流進入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)進行水量調(diào)節(jié)和均衡水質(zhì);調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有潛水提升泵和液位控制器，通過液位控制器控制提升泵高開低停，將污水定量泵送至缺氧池（A池），在缺氧池（A池）內(nèi)，利用厭微生物對污水中大分子有機物質(zhì)進行分解及厭氧消化;缺氧池（A池）出水自流進入好氧池（0池），在好氧池（0池）內(nèi)利用好微生物對污水中的有機物進行吸附、消化處理;好氧池（0池）出水進入沉淀池進行固液分離，同時，沉淀池設(shè)置有氣提回流設(shè)備，將底部污泥混合液回流至缺氧池（A 池）進行反硝化反應(yīng)，以去除污水中的氨氮;沉淀池的上清液進入消毒池，在消毒池內(nèi)可投加緩釋型消毒劑，如三氯泡騰片等，將污水的大部分細菌和大腸桿菌殺滅;沉淀池出水自流進入人工濕地，在人工濕地內(nèi)污水中有機質(zhì)被碎石濾料和植物根系攔截、吸附、過濾和吸收、使污水進一步獲得凈化。

按照上述流程搭建處理池，生物技術(shù)應(yīng)用區(qū)域內(nèi)的，充氧與厭氧裝置外壁厚度至少應(yīng)為0.8cm，裝置材料為有機玻璃，裝置中使用鮑爾環(huán)填充[4]。并在集水池底部敷設(shè)厚度為5cm的淤泥，從而構(gòu)成無機厭氧單元。

同時，選擇碎石、碎砂、土壤等多孔洞介質(zhì)，作為人工濕地的填充材料，并選擇與地方環(huán)境適宜的植株，在濕地內(nèi)種植，通過植株的光合作用與呼吸作用，提高區(qū)域內(nèi)氧氣的活化程度，從而促進水體中生物的分解，達到使用生態(tài)技術(shù)凈化水體的作用。

2.2 治理農(nóng)村生活污水

將農(nóng)村生活污水從進水口導(dǎo)入污水處理池中，經(jīng)過5-A蠕動工作泵，水流將持續(xù)流入?yún)捬跛刂小４藭r，水體中有機物發(fā)酵，并被水解[5]。富營養(yǎng)有機物可在此環(huán)節(jié)被水解，轉(zhuǎn)變?yōu)閂FA，處理池中具有生化性的物質(zhì)釋放沼氣，降低氧化池中分解物質(zhì)產(chǎn)生的負荷作用力。

經(jīng)過格柵渠處理后的污水，進入調(diào)節(jié)池提升泵多級跌水氧化池，經(jīng)過每層氧化池填充的涂料水體自動跌落，并在每個氧化層中自動充氧，處理池中附著生長的微生物可與水體中的污染物產(chǎn)生硝化作用，從而降解水體中的有機物。

從多級跌水充氧池中流出的水體，回流到厭氧池中，并持續(xù)進入人工制造的實地環(huán)境中，實地環(huán)境內(nèi)的多種類植株在進行生命活動時，吸收水體中氮、磷等有機營養(yǎng)物質(zhì)。直到水體中有機物消耗殆盡，從而完成使用生物生態(tài)組合技術(shù)對農(nóng)村生活污水的治理研究。

3 實例分析

以某農(nóng)村的生活污水作為實驗原水，獲取該地區(qū)近1個月的污水，分析生活污水的進水水質(zhì)（由于獲取的水質(zhì)數(shù)據(jù)中，摻入了少量的農(nóng)田灌溉水及雨水，因此實際測量值可能偏低）。

在掌握地區(qū)生活污水排放現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分別使用本文設(shè)計的農(nóng)村生活污水生物生態(tài)組合治理方法，與傳統(tǒng)的污水治理方法，對排出的生活污水進行處理。設(shè)定COD（化學(xué)需氧量）評價指標(biāo)，根據(jù)水樣中被氧化的還原性生物含量作為評估方法的標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)完成污水的處理后，導(dǎo)出處理后的水體，使用指定量的高錳酸鉀氧化試劑投放入水中，消耗的氧化試劑量越多，證明水體中含有的水機物質(zhì)量越高，此時可認為污水處理的方法對于水體中的生物處理不夠徹底，COD數(shù)值越高。反之，試劑消耗量越少，證明水體中需氧生物越少，COD數(shù)值越低，此時認為水體中富含的有機物質(zhì)越少，對污水治理的效果更好。

按照上述設(shè)計的實驗步驟，進行此次對比實驗，獲取實驗中相關(guān)數(shù)據(jù)，整理數(shù)據(jù)如圖2所示。

根據(jù)圖2中COD指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化趨勢，可以顯著地看出，本文設(shè)計的污水治理方法，在對生活污水進行處理后，水中需氧量顯著降低，證明污水中的有機生物含量越來越少，到第5日后，水體中幾乎不存在有機物質(zhì)，COD數(shù)值趨近于0，證明對污水的處理效果較為良好。基于此，得出此次對比實驗的結(jié)論：相比傳統(tǒng)的污水治理方法，本文提出的農(nóng)村生活污水生物生態(tài)組合治理方法效果顯著，可有效去除水體中富集的有機物質(zhì)，從而起到凈化污水的作用。

4 結(jié)束語

本文開展了農(nóng)村生活污水生物生態(tài)組合治理方法的設(shè)計，并采用設(shè)計對比實驗的方式，驗證了提出方法在實際治理工作中，具有顯著的效果，不僅可對污水起到一定的凈化作用，同時也可去除污水中含有的富營養(yǎng)物質(zhì)。總之，當(dāng)下農(nóng)村生活污水已經(jīng)成了影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵，為了改善現(xiàn)狀，在后期的污水治理工作中，應(yīng)加大相關(guān)研究的力度，并將研究點置于對技術(shù)的創(chuàng)新層面，從而在根本上解決農(nóng)村生活污水污染環(huán)境的問題。

參考文獻

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收稿日期：2020-10-10

作者簡介：吳江（1973-），男，漢族，本科學(xué)歷，碩士研究生，工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測與污染防治。