農(nóng)村一體化污水處理設(shè)備裝置流程

 污水處理后根據(jù)受納水體或用途以及市農(nóng)委、市的規(guī)定而不同。本文以排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-2002）中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)為例，進(jìn)行簡(jiǎn)單講述。

大多數(shù)生活污水的主要污染物是病原性微生物和有毒有害的物理化學(xué)污染物，可以通過(guò)各種水處理技術(shù)和設(shè)備去除水中的物理的、化學(xué)的和生物的各種污染物，使水質(zhì)得到凈化，達(dá)到國(guó)家或地方的水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)水資源環(huán)境和人體健康。盡管如此，某些生活污水站由于處理技術(shù)和管理等方面的原因，污水不能做到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，與規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)。因此，山東水木清環(huán)?？萍加邢薰驹诙嗄暄芯康幕A(chǔ)上，采用前置*生化池(水解生化池)—生物接觸氧化工藝成功地處理了該類(lèi)生活污水，該工藝具有抗負(fù)荷性強(qiáng)、除磷脫氮處理效果好、運(yùn)行管理自動(dòng)化程度高，采用地埋式占地面積少，美觀(guān)大方等優(yōu)點(diǎn)。

一體化生活污水處理設(shè)備結(jié)合生活污水性質(zhì)，采用世界上的生物處理工藝，集去除BOD5、COD、NH3 - N、病菌于一身，高效的生活污水處理設(shè)備。它被廣泛地用于各小區(qū)的生活污水處理及水質(zhì)近似生活污水的工業(yè)水處理，替代了去除率很低，處理后出水不能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的普通物理化學(xué)法及生化處理法。經(jīng)過(guò)應(yīng)用表明，水木清一體化生活污水處理設(shè)備是一種處理效果十分理想且管理方便的設(shè)備。

農(nóng)村一體化污水處理設(shè)備裝置流程

(2)土壤毛管滲濾系統(tǒng)

該系統(tǒng)將污水投配到土壤表面具有一定構(gòu)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。工藝流程、凈化方法和構(gòu)筑設(shè)施等方面做到了定型化和系列化，并編制了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。該技術(shù)對(duì)懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高，一般可達(dá)70%~90%，而且基建投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)便，整個(gè)系統(tǒng)埋在地下，不會(huì)散發(fā)臭味，能保證冬季較穩(wěn)定的運(yùn)行，便于污水的就地處理和回用。因此，對(duì)于水資源供需矛盾日益緊張、生活污水污染日趨嚴(yán)重的廣大農(nóng)村，該技術(shù)具有很強(qiáng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

(3)人工濕地處理系統(tǒng)

該系統(tǒng)一般由人工基質(zhì)(多為碎石)和生長(zhǎng)在其上的沼生植物(蘆葦、香蒲、燈心草等)組成，是一種*的“土壤-植物-微生物”生態(tài)系統(tǒng)，利用各種植物、動(dòng)物、微生物和土壤的共同作用，逐級(jí)過(guò)濾和吸收污水中的污染物，達(dá)到凈化污水的目的。該技術(shù)在歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用，其缺點(diǎn)是需要大量土地，并要解決土壤和水中的充分供氧問(wèn)題，以及受氣溫和植物生長(zhǎng)季節(jié)的影響等問(wèn)題。

(4)生物膜技術(shù)

生物膜法是分散生活污水處理主要應(yīng)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在載體表面，形成生物膜來(lái)吸附、降解污水中的污染物，達(dá)到凈化目的。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本較低，處理效率高。反應(yīng)器一般由填料(載體)、布水裝置和排水系統(tǒng)三部分組成，采用的填料有無(wú)機(jī)類(lèi)(陶粒、礦渣、活性炭等)和有機(jī)類(lèi)(PVC、PP、塑料、纖維等)。目前，新型的生物膜反應(yīng)器和固定化微生物技術(shù)也得到了廣泛的研究。

日本“石井法”生物膜技術(shù)：日本石井勛教授發(fā)明的“石井法”，是利用使用過(guò)的乳酸飲料瓶作曝氣池填料，采用的是生物膜技術(shù)原理。生物膜技術(shù)利用微生物具有氧化分解有機(jī)物的功能，采取人工措施來(lái)創(chuàng)造更有利于微生物生長(zhǎng)和繁殖的環(huán)境，使微生物大量繁殖，以提高對(duì)污水中有機(jī)物的氧化降解效率。

(5)穩(wěn)定塘工藝

該技術(shù)主要是利用菌藻的共同作用來(lái)去除污水中的污染物，具有基建投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體以及無(wú)需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)。德國(guó)和法國(guó)分別有各類(lèi)穩(wěn)定塘3000座和2000座，而美國(guó)已有各類(lèi)穩(wěn)定塘上萬(wàn)座。

美國(guó)高效藻類(lèi)穩(wěn)定塘：美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校提出并研發(fā)的高效藻類(lèi)塘是對(duì)傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進(jìn)，很大限度地利用了藻類(lèi)產(chǎn)生的氧氣，其充分利用菌藻共生關(guān)系，對(duì)污染物進(jìn)行高效處理。高效藻類(lèi)塘較傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘停留時(shí)間短，占地面積少;建設(shè)容易，維護(hù)簡(jiǎn)便，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。

(6)一體化集成裝置處理技術(shù)

發(fā)展集預(yù)處理、二級(jí)處理和深度處理于一體的中小型污水處理一體化裝置，是國(guó)內(nèi)外污水分散處理發(fā)展的一種趨勢(shì)。一體化裝置主要采用“厭氧-好氧-二沉池”組合工藝，兼具降解有機(jī)物和脫氮的功能，其出水BOD5<20毫克/升、TN<20毫克/升，近年來(lái)開(kāi)發(fā)的膜處理技術(shù)，可對(duì)BOD5和TN進(jìn)行深度處理。歐洲許多國(guó)家開(kāi)發(fā)了以SBR、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、生物轉(zhuǎn)盤(pán)和滴濾池技術(shù)為主，結(jié)合化學(xué)除磷的小型污水處理集成裝置。

四、中國(guó)鄉(xiāng)村污水處理技術(shù)路線(xiàn)選擇

污水處理系統(tǒng)主要是根據(jù)污水處理水平的要求，采用一種或幾種處理技術(shù)或工藝聯(lián)合處理污水。按照污水處理技術(shù)的適用條件，農(nóng)村地區(qū)生活污水處理系統(tǒng)可分為集中處理和分散處理兩大類(lèi)。

(1)集中處理系統(tǒng)。集中處理系統(tǒng)主要是指(小型化)污水處理廠(chǎng)、人工濕地系統(tǒng)或土地處理系統(tǒng)等，通過(guò)一系列的物理、化學(xué)以及生物措施減少污水中的污染物，從而達(dá)到污水凈化和資源化利用的目的。

(2)分散處理系統(tǒng)。分散處理系統(tǒng)是一個(gè)高度濃縮的微型化污水處理廠(chǎng)。它采用各種物理、化學(xué)或生物措施組合工藝，將各種處理技術(shù)高度集成在一個(gè)較小的空間范圍內(nèi)。隨著各種工藝和技術(shù)的發(fā)展，分散處理系統(tǒng)的產(chǎn)品種類(lèi)和型號(hào)越來(lái)越多。

(一)集中處理系統(tǒng)

1. 技術(shù)路線(xiàn)：

主要是指(小型化)污水處理廠(chǎng)、人工濕地系統(tǒng)或土地處理系統(tǒng)等，通過(guò)一系列的物理、化學(xué)以及生物措施減少污水中的污染物，從而達(dá)到污水凈化和資源化利用的目的。污水處理廠(chǎng)是目前集中處理污水的主要方式之一，是傳統(tǒng)二級(jí)生化處理系統(tǒng)。

人工濕地污水處理技術(shù)通過(guò)物理過(guò)濾、生物降解和植物截留等作用機(jī)理除去有機(jī)質(zhì)，并通過(guò)水生植物與微生物的協(xié)同作用除去N和P，特別適用于生活污水、河道和自然湖泊水系的處理與回用等。

2.關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)：

在給定污染物負(fù)荷(單位時(shí)間單位面積上輸入的污染物數(shù)量)和水力負(fù)荷(水力停留時(shí)間)條件下，影響二級(jí)污水處理出水質(zhì)量的關(guān)鍵因素是微生物細(xì)菌對(duì)有機(jī)污染物降解的有效性。不論是厭氧處理還是好氧處理，良好的菌種及其生存環(huán)境影響微生物的降解效果。三級(jí)處理主要與所選擇的深度處理技術(shù)有關(guān)。土壤質(zhì)地及水文地質(zhì)條件影響土地處理系統(tǒng)的處理效果。填料和植被性質(zhì)以及氣溫等因素影響人工濕地處理系統(tǒng)的處理效果。

3.主要性能參數(shù)：

污水處理廠(chǎng)的出水質(zhì)量一般按《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918-2002)一級(jí)A設(shè)計(jì)，人工濕地處理系統(tǒng)按《城市污水再生利用景觀(guān)環(huán)境用水水質(zhì)》 (GB/T18921-2002)、《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-1996)Ⅳ類(lèi)或《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠(chǎng)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。潛流式濕地系統(tǒng)的一般水力負(fù)荷為2～15厘米/天。生活污水經(jīng)濕地系統(tǒng)處理后其出水BOD5<10毫克/升。

4.推廣中需要注意的事項(xiàng)：

污水處理廠(chǎng)占地面積大，一次性投資高，污泥處理困難。人工濕地將污水處理工程與生態(tài)環(huán)境綜合治理有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，且工程投資和運(yùn)行成本低，出水水質(zhì)穩(wěn)定，易于管理和維護(hù)，是一種較為適宜我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的污水處理技術(shù)。

5.工程應(yīng)用情況：

集中污水處理系統(tǒng)一般自動(dòng)化程度高、便于管理，出水水質(zhì)好且穩(wěn)定，滿(mǎn)足國(guó)家的排放要求。除土地處理方式外，各種集中污水處理方式在國(guó)內(nèi)都有較多的工程實(shí)例，已積累了一定的建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)。

(二)分散處理系統(tǒng)

1.技術(shù)路線(xiàn)：

分散處理系統(tǒng)是一個(gè)高度濃縮的微型化污水處理廠(chǎng)。它采用各種物理、化學(xué)或生物措施組合工藝，將各種處理技術(shù)高度集成在一個(gè)較小的空間范圍內(nèi)。隨著各種工藝和技術(shù)的發(fā)展，分散處理系統(tǒng)的產(chǎn)品種類(lèi)和型號(hào)越來(lái)越多。

與集中處理系統(tǒng)相比，分散污水處理系統(tǒng)較多地采用了一些，從而使得污水處理設(shè)備的體積相對(duì)較小。

2.關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)：

分散污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是設(shè)備采用的具體處理技術(shù)及工藝，系統(tǒng)處理效率的高低和出水水質(zhì)的穩(wěn)定性主要由其關(guān)鍵組件如(生物)膜和活性炭的性能決定。

3.主要性能參數(shù)：

分散污水處理系統(tǒng)的性能參數(shù)一般按《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠(chǎng)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

4.工程應(yīng)用情況：

目前分散污水處理設(shè)備的價(jià)格相對(duì)較高，較適合于小型企事業(yè)單位、餐館和經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村小型居民點(diǎn)使用

(三)具體技術(shù)工藝

1.地下土壤滲濾技術(shù)

地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理，予以工程化、實(shí)用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化工藝技術(shù)，是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約50 cm深和具有良好擴(kuò)散性能的土層中。投配污水緩慢通過(guò)布水管周?chē)乃槭蜕皩?，在土壤毛管作用下向附近土層中擴(kuò)散。表層土壤中有大量微生物，作物根區(qū)處于好氧狀態(tài)，污水中的污染物質(zhì)被過(guò)濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過(guò)程非常類(lèi)似于污水慢速滲濾處理過(guò)程。由于負(fù)荷低，停留時(shí)間長(zhǎng)，水質(zhì)凈化效果非常好，而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設(shè)容易、維護(hù)管理簡(jiǎn)單，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)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。

地下土壤滲濾法在我國(guó)日益受到重視。中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)所“八五”、“九五”期間的研究表明，在我國(guó)北方寒冷地區(qū)利用地下土壤滲濾法處理生活污水是可行的，且出水能夠作為中水回用;1992年北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院對(duì)地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進(jìn)行了研究;清華大學(xué)在2000年國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)中，首先在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用地下土壤滲濾系統(tǒng)，取得了良好效果：對(duì)生活污水中的有機(jī)物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩(wěn)定性，CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別大于80%、90%、90%和98%。

2.好氧生物處理系統(tǒng)

好氧生物處理法：就是通過(guò)風(fēng)機(jī)等設(shè)備給污水輸氧，培養(yǎng)生物菌種和微生物，通過(guò)菌種和微生物把污水中的大部分有機(jī)物分解為無(wú)污染的二氧化碳、水等物質(zhì)，少部分合成為細(xì)胞物質(zhì)，促使微生物增長(zhǎng)，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以?xún)艋欧拧Ｈ鏢BR法，集曝氣、沉淀、排水功能于一體，不斷地轉(zhuǎn)換，省去了傳統(tǒng)的污泥回流設(shè)備，大大降低了建設(shè)費(fèi)用;A2O法具有脫氮、除磷功能，還有如生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理工藝、膜生物反應(yīng)器處理工藝等。

好氧生物處理系統(tǒng)是新農(nóng)村污水處理中常用的一種處理技術(shù)。好氧生物處理工藝眾多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況仔細(xì)論證和比選，注重經(jīng)濟(jì)適用。

好氧生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較， 占地面積小，抗氣候等外界影響的能力強(qiáng)，建設(shè)的地點(diǎn)選擇范圍大，處理穩(wěn)定，處理效率高。但基建投資、運(yùn)行成本要高于自然處理系統(tǒng)。

3.厭氧生物處理系統(tǒng)

生活污水厭氧生物法的開(kāi)發(fā)和研制工作，許多形式各異的無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用。如無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置采用無(wú)動(dòng)力厭氧生物膜技術(shù)，工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)耗能，全部埋于地下，也無(wú)需專(zhuān)人管理。與好氧生物處理相比，無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置技術(shù)的基建投資略高于好氧處理，無(wú)日常運(yùn)行費(fèi)用的支出。

厭氧生物法目前技術(shù)上還存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在生物處理效率較低，尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其應(yīng)用。

4.人工濕地處理技術(shù)

目前，北京、深圳等城市都采用了這一技術(shù)處理生活污水。云南省澄江縣撫仙湖邊的馬料河濕地工程于2003年10月建成運(yùn)行，每天可凈化污水4萬(wàn)多立方米，凈化后的水質(zhì)優(yōu)于地表水三類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)研究表明，在進(jìn)水污染物濃度較低的條件下，人工濕地對(duì)BOD5的去除率可達(dá)85%~95%，對(duì)CODcr的去除率可達(dá)80%以上，對(duì)磷和氮的去除率分別可達(dá)到90%和60%。

人工濕地污水處理系統(tǒng)的工程投資和運(yùn)行費(fèi)一般分別為傳統(tǒng)二級(jí)處理工藝的1/3～2/3和1/6～1/3。

5.穩(wěn)定塘處理技術(shù)

在我國(guó)特別是在缺水干旱地區(qū)，穩(wěn)定塘是實(shí)施污水資源化利用的有效方法，近年來(lái)成為我國(guó)著力推廣的一項(xiàng)技術(shù)。與傳統(tǒng)的二級(jí)生物處理技術(shù)相比，高效藻類(lèi)塘具有很多*的性質(zhì)，對(duì)于土地資源相對(duì)豐富，但技術(shù)水平相對(duì)落后的農(nóng)村地區(qū)來(lái)說(shuō)，是一種較具推廣價(jià)值的污水處理技術(shù)。李旭東等采用高效藻類(lèi)塘系統(tǒng)處理太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水， CODcr的平均去除率70%以上，氨氮(NH3-N)的平均去除率高達(dá)93%，磷的平均去除率為55%;陳鵬采用高效藻類(lèi)塘處理城市生活污水，取得了穩(wěn)定的處理效果：CODcr、BOD5、NH3-N 和TP的平均去除率分別達(dá)到75%、60%、91.6%和50%。

6.暗河式無(wú)動(dòng)力誘導(dǎo)高負(fù)荷處理技術(shù)(UNHS)

暗河式無(wú)動(dòng)力誘導(dǎo)高負(fù)荷污水凈化系統(tǒng)(UNHS) 是針對(duì)于中國(guó)中小城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村污水處理現(xiàn)狀專(zhuān)門(mén)研發(fā)的新興技術(shù)。該技術(shù)所解決的主要技術(shù)問(wèn)題包括：提高污水處理效率，增強(qiáng)系統(tǒng)耐負(fù)荷沖擊性，減少動(dòng)力消耗，提高穩(wěn)定性與適應(yīng)性，維護(hù)管理簡(jiǎn)單，占地面積少，降低投資與運(yùn)行成本等。

該技術(shù)主要原理是通過(guò)暗河式移動(dòng)懸浮膜(SMBM)、微生物/微電解(MOME)、深層生物氧化(DSBO)、無(wú)動(dòng)力誘導(dǎo)供氣供氧(NIAA)等工藝技術(shù)，當(dāng)污水流經(jīng)各功能層或單元時(shí)，污水被多梯度逐級(jí)降解處理。從而有效地保證了整個(gè)系統(tǒng)的高負(fù)荷運(yùn)行與抗沖擊能力。該技術(shù)采用高負(fù)荷設(shè)計(jì)與運(yùn)行，容積設(shè)計(jì)負(fù)荷可高達(dá)：3~10kg COD/(m3˙d)。該系統(tǒng)出水可達(dá)國(guó)標(biāo)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也滿(mǎn)足相關(guān)中水回用的標(biāo)準(zhǔn)。

由于采用暗河式地下工藝(Under-Ground)，地域與氣候適應(yīng)性強(qiáng)，工程運(yùn)行穩(wěn)定可靠;而且，采用無(wú)動(dòng)力誘導(dǎo)通風(fēng)器供氧，不耗任何電能實(shí)現(xiàn)通氣與供氧，綠色節(jié)能環(huán)保。

該技術(shù)投資運(yùn)行成本低、處理效率高、設(shè)計(jì)負(fù)荷高、抗沖擊能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)，操作管理簡(jiǎn)易，故障率很低，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守。該技術(shù)有效地解決了現(xiàn)存工藝技術(shù)缺陷，所以十分符合我國(guó)對(duì)中小城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村等小水量分散式污水處理的發(fā)展要求,以及河道水質(zhì)凈化等。