中圖分類號:X799.3 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2025)07-0278-03
DOI: 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.082
Application of Dispersed Sewage Treatment Technology in Rural Domestic Sewage Treatment
LITianhang,FUWenzhen,GUOXin (Shuifa (Beijing) Construction Co.,Ltd.,Jinan 25O10o,China)
Abstract:Inthetreatmentofruraldomesticsewage,decentralizedsewagtreatmenttechnologiessuchasartificialwetlands, ecologicalfilters,anaerobic+aerobiccombined processes,oxidationponds,Membrane Bio-Reactor (MBR)technology,and anaerobicdigestiontechnologyhavebeenapplied,andtheapplicabilityandtreatmentadvantagesofeachtechnologyhave benanalyzed.Correspondingsolutionshavebeenproposedtoaddresstheinstabilityofthetechnical efectsofdecentralized sewagetreatmenttechnology,thecomplexityoflong-term management,andthe highdemand forlandresources inthe applicationprocess.Theaimis toprovidescientificsolutions forruraldomesticsewage treatment,promotetheimprovement of rural environment and sustainable development.
Keywords: decentralized; sewage treatment technology; rural domestic sewage treatment
農村地區地理分布廣泛、人口密度低,傳統的集中式污水處理系統難以廣泛推廣[1-3]。分散式污水處理技術具有靈活、低成本、環境友好的特點,是一種有效的農村生活污水處理方案。主要探討分散式污水處理技術在農村生活污水處理中的應用,通過深入研究分散式污水處理技術,以期為農村污水治理提供創新性的思路,并推動這一技術在農村地區的廣泛應用,改善農村環境質量,促進可持續發展。
1分散式污水處理技術概述
1.1分散式污水處理技術的定義分散式污水處理技術是指在多個小范圍內進行污水處理的一類技術,通常依賴于自然凈化過程或小型污水處理裝置。與集中式污水處理系統相比,分散式污水處理系統不依賴于大規模基礎設施建設和復雜的污水管網,而是通過在多個點上設置小型的處理設施,分別處理來自不同區域的污水。這種處理方式適合分散居住模式和污水排放量較低的農村地區。
1.2分散式污水處理技術的主要種類及其應用范圍
常用的分散式污水處理技術主要包括人工濕地技術、生態濾池技術、厭氧 + 好氧組合工藝、氧化塘技術、生物膜反應器(MembraneBio-Reactor,MBR)以及厭氧消化技術等。
1.2.1 人工濕地技術
人工濕地技術是指模擬自然濕地的生態功能,通過植物、土壤與微生物之間的協同效應,有效去除污水中有機物、氮、磷等污染物。污水通過濕地底部的濾床,經過植物的根系、土壤的吸附以及微生物的降解作用,最終達到凈化效果。
1.2.2 生態濾池技術
生態濾池技術是通過濾料(砂石、礫石等)和濾料表面微生物的作用,并利用物理過濾與生物降解的協同作用,去除污水中的有機物、氮、磷等污染物。生態濾池的運行原理類似于人工濕地,但具有更高的處理效率。該技術系統投資和運行成本低,管理簡單,無須過多的機械設備,適用于農村家庭生活污水量較小且污水中含有大量有機污染物的地區。
1.2.3厭氧 + 好氧組合技術
厭氧 + 好氧組合技術的工藝流程如下:首先,污水進入厭氧池,在厭氧微生物的作用下去除有機污染物,產生甲烷氣體;其次,污水進入好氧池,進一步去除氮、磷等污染物;最后,通過沉淀池去除固體雜質。該技術可以有效降低化學需量(ChemicalOxygenDemand,COD)、生化需氧量(BiochemicalOxygenDemand,BOD)等污染物含量,同時產生沼氣用作能源,適合處理較高有機物污染的農村生活污水,如廚房、養殖等區域的污水。但是,該技術需要對處理設施進行適當管理,以免厭氧與好氧池的操作不當導致系統不穩定。
1.2.4 氧化塘技術
氧化塘技術是通過大面積池塘處理污水,利用水中的藻類和微生物協同作用,降解污水中的有機污染物和氮、磷,并通過光合作用提供氧氣,維持塘中的好氧環境。該技術運行成本低,無須復雜的機械設備,適合水資源豐富、地勢平坦的農村地區,特別是那些地理條件良好的區域,能夠利用氧化塘的廣闊空間進行大規模污水處理。但是,該技術占地面積較大,在土地資源稀缺區域的應用受到限制。
1.2.5 生物膜反應器技術
MBR技術結合了膜過濾和生物處理技術。污水進入生物反應池,由微生物降解其中的有機污染物,然后通過膜過濾去除殘留的懸浮物、細菌等。該技術適用于需要較高水質標準的農村污水處理項目,尤其在污水量較大的地區。但是,相對于其他分散式污水處理技術,MBR系統投資和運營成本較高,對技術維護的要求也較高。
1.2.6 厭氧消化技術
厭氧消化技術是指在缺氧和厭氧微生物的作用下,污水中的有機物被轉化成以甲烷為主的沼氣以及穩定的殘渣。其中,沼氣可以用作能源,消化后的殘渣可以作為肥料使用。該技術適合處理養殖、食品加工等地區的生活污水和有機廢水中的有機物。但是,該技術對系統的運行管理要求較高,且需要一定的空間來建設厭氧消化池。
2分散式污水處理技術在農村生活污水處理中的主要優勢
分散式農村污水處理技術具有靈活、適應性強、低投資、低成本、可持續、操作簡單等優勢,非常適合農村地區的小規模生活污水處理。
2.1 高靈活性、高適應性
分散式污水處理技術可以根據農村不同地區的地理、氣候、人口分布等因素進行靈活配置。由于農村地區通常人口較為分散且污水量較小,分散式處理可以避免大型集中處理廠建設的高成本和復雜性,適應性更強。例如,人工濕地技術和生態濾池技術具有較強的地形適應性,能夠根據不同區域的實際條件靈活設計。
2.2 低投資、低運行成本
分散式處理系統通常設計簡單,建設和維護成本相對較低,適合農村經濟條件。對于農村生活污水來說,分散式處理系統無須大量基礎設施投資,且運行維護成本也較為經濟。例如,氧化塘和人工濕地技術的投資和運行成本較低,尤其適用于地形寬闊、水資源較豐富的農村地區。
2.3 可持續性
多數分散式污水處理技術,尤其是生態濾池、人工濕地和厭氧消化等,能夠利用自然過程凈化污水,具有較強的環境友好性。通過微生物降解、有機物轉化等自然過程處理污水,且部分技術能夠產生能源(沼氣等),實現資源回收利用。這種自然處理方式能夠減少對外部能源和化學藥劑的依賴,實現資源節約和可持續發展。
2.4操作簡單、維護便利
分散式系統的設施較小,結構簡單,易于管理和維護。特別是在技術人員短缺的農村地區,分散式系統能夠減少對專業人員的依賴。例如,生態濾池和人工濕地的維護工作主要是定期清理雜草、檢查水流等,較為簡單。
2.5減輕集中式系統的壓力
由于農村地區通常存在管網建設不足的問題,集中式污水處理系統難以覆蓋每個鄉村。分散式污水處理技術能夠有效填補這一空白,避免污水污染進一步擴散,減輕集中式污水處理廠的壓力。
3分散式污水處理技術在農村生活污水處理中的面對的挑戰
3.1規模化難度大
分散式污水處理技術適應性強,但在一些地方,難以實現多個小型處理單元的運行協調和管理。如果農村區域較大或人口密集,單個設施的處理能力可能無法滿足需求,需要多個系統同時運行,這對管理和維護提出了較高的要求。
3.2分散式污水處理技術效果不穩定
分散式污水處理技術的處理效果可能受天氣、地理條件等因素的影響。例如,人工濕地受季節變化較大,冬季低溫可能導致處理效率下降,濕地植物的生長受到限制,進而影響水質處理效果。此外,分散式污水處理技術在不同地區的適應性可能存在差異,導致一些技術在特定地區無法達到預期的凈化效果。
3.3長期運行與管理難題
盡管分散式系統建設和初期投資較低,但長期運行中可能需要一定的技術支持和資金投入。MBR技術的膜系統維護要求較高,農村地區缺乏專業技術人員,可能面臨運行維護難度大的問題。農村地區的設備老化和管理不當也可能導致處理效果下降,最終影響水質達標。
3.4污染物去除的局限性
分散式污水處理技術在處理重金屬、有毒物質污染物方面效果較差,難以達到嚴格的污水排放標準。對于高污染地區如工業污染嚴重的鄉村,單純依賴分散式污水處理技術可能不足以處理復雜的污染物。部分技術如氧化塘,主要依賴自然凈化過程,可能無法應對有機物含量特別高或氮、磷污染較重的污水。
4分散式污水處理技術在農村生活污水處理中的應對策略
4.1提升技術穩定性
根據農村地區的氣候、地理、人口分布等條件進行技術優化和本地化設計,確保處理效果的穩定性。例如,在寒冷地區應用人工濕地時,可以選擇耐寒植物品種或結合其他加熱手段,減少季節性變化對處理效果的影響。同時,采用不同技術組合,彌補單一技術的不足,提升整體處理效果的穩定性。
4.2簡化管理與提高操作便捷性
在分散式污水處理技術的設施中引入智能監控系統,實時監測水質、流量、溫度等關鍵指標,及時調整運行參數,確保系統的穩定運行,減少人工管理的復雜度。定期開展技術培訓,使當地的管理人員和操作人員具備基本的技術知識和維護能力。提高農村居民對污水處理的認知和參與度,建立健全的管理機制,保障系統長期穩定運行。
4.3應對污染物處理局限性
對于含有較多有毒有害物質或復雜污染物的農村污水,可以結合MBR和高級氧化技術等污水處理技術,提高對有機污染物及有毒物質的去除效果。定期監測污水,根據水質變化及時調整處理工藝,確保系統能夠有效應對多種污染物,并提高處理效率。
4.4加強長期管理與資金保障
政府可以通過政策支持、資金補貼等手段,鼓勵分散式污水處理技術的應用,同時確保后期的管理和維護。地方政府或合作社可以建立長期的管理和運營團隊,提供技術支持,確保系統的正常運行。通過污水處理過程中的資源回收,實現技術的經濟效益。農村地區可以利用沼氣作為清潔能源,改善能源結構,同時將處理后的殘渣用作有機肥料,實現資源循環利用,降低運營成本。
5結論
通過概述分散式污水處理技術并分析其在農村生活污水處理中的種類和適用范圍,揭示了這些技術在實際應用中的巨大潛力。分散式污水處理技術在農村地區的應用前景廣闊,不僅能夠有效處理農村生活污水,還能與當地的自然條件和經濟狀況相結合,提供一種可持續、低能耗的解決方案。隨著技術的不斷完善和相關支持政策的出臺,分散式污水處理技術將在農村污水治理中發揮更大作用,助力農村環境的改善和可持續發展。
參考文獻
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