【純水設(shè)備www.weyiwe.cn】生活污水收集困難、處理效果差是農(nóng)村環(huán)境治理長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。數(shù)據(jù)顯示，截至2016年底，中國(guó)城市污水處理廠(chǎng)數(shù)量為2039家，年污水處理量為448.8億立方米，處理率為93.44%。一些農(nóng)村污水處理設(shè)備由于缺乏資金和專(zhuān)業(yè)的管理維護(hù)人員，無(wú)法正常運(yùn)行。然而，大部分農(nóng)村污水仍在現(xiàn)場(chǎng)排放，黑水溢出現(xiàn)象普遍存在。水環(huán)境明顯破壞，農(nóng)村發(fā)展受到制約。純水設(shè)備
農(nóng)村污水處理問(wèn)題遲遲得不到解決的一個(gè)重要原因是缺乏切實(shí)可行、有效的技術(shù)支持。近年來(lái)，隨著市民環(huán)保意識(shí)的逐步提高，農(nóng)村污水處理逐漸進(jìn)入公眾視野，而現(xiàn)有的技術(shù)大多集中在城市污水處理技術(shù)和管理技術(shù)上，“水土不服”很容易轉(zhuǎn)移到農(nóng)村地區(qū)。與城市污水相比，農(nóng)村污水排放分散、基礎(chǔ)設(shè)施落后、技術(shù)儲(chǔ)備匱乏。同時(shí)，農(nóng)村污水處理技術(shù)既要穩(wěn)定高效，又要“低投資、易管理”，才能真正可行。工業(yè)純水設(shè)備
《竹山灣農(nóng)村分散式污水處理技術(shù)集成研究與工程論證(2012zx07101-005)》由東南大學(xué)牽頭，以農(nóng)村污水處理技術(shù)為核心的“十二五”和“水污染防治”重大科技專(zhuān)項(xiàng)。對(duì)于小型分散的農(nóng)村污水處理,村莊相對(duì)集中(保持村)污水處理和村亂排放污水處理三種類(lèi)型,組組合創(chuàng)新提出了生態(tài)過(guò)程,形成了“技術(shù)簡(jiǎn)單,操作方便,管理、氮和磷資源,整體景觀和花園”“農(nóng)業(yè)污染凈化型”的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)。同時(shí)，課題組選取太湖流域典型區(qū)域進(jìn)行研究，緊密對(duì)接“三農(nóng)”，建設(shè)多項(xiàng)示范項(xiàng)目，為太湖流域水污染防治提供科技支撐。
污水無(wú)序排放，多級(jí)截流有效
不同于城市相對(duì)完善的污水管網(wǎng)系統(tǒng),農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),特別是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相對(duì)落后,沒(méi)有雨的城市污泥分離工藝條件、降雨和亂排放污水的自然混合,或解散農(nóng)田面源污染物,形成了亂排放污水,到當(dāng)?shù)厮h(huán)境中。陸錫武教授認(rèn)為，無(wú)序的污水排放一般富含氮、磷，直接排入河道會(huì)對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生不利影響。通過(guò)種植蔬菜和水生植物，將廢棄物變?yōu)檎鋵殻l(fā)展污水凈化農(nóng)業(yè)，不留尾巴進(jìn)行治理，是完全可能的。純水設(shè)備
為了解決這一問(wèn)題，課題組以“截留、凈化、利用”為研究理念，以改良的水產(chǎn)蔬菜o-a-o人工濕地為核心技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)了“村莊無(wú)序污水收集處理和氮磷資源利用技術(shù)”。該技術(shù)充分利用農(nóng)村和地區(qū)的地形特征,構(gòu)建生態(tài)截水溝包含了地表徑流,生態(tài)凈化池、水生蔬菜類(lèi)型多級(jí)攔截系統(tǒng)的人工濕地,通過(guò)多種生物和生態(tài)效應(yīng),有效降低村莊無(wú)序排放有機(jī)物和氮、磷污染負(fù)荷的同時(shí),實(shí)施氮磷資源利用。工業(yè)純水設(shè)備
該方案的誕生得益于課題組扎實(shí)的研究和靈活的思維。該研究小組發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)村地區(qū)，用于農(nóng)田灌溉的縱橫交錯(cuò)的溝渠很常見(jiàn)。因此，巧妙地利用現(xiàn)有河道，將其轉(zhuǎn)化為生態(tài)河道，截留降雨初始階段的徑流作為截留的第一階段。生態(tài)截流技術(shù)采用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，重建植物群落，恢復(fù)水生植物生物多樣性，利用生物和生態(tài)功能實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化。流出生態(tài)截流溝的污水流入生態(tài)凈化池進(jìn)行進(jìn)一步截流處理。生態(tài)凈化池包括水生植物、生態(tài)浮床和水下植物。生物單元作為三級(jí)截流器，可設(shè)置“需氧/厭氧/需氧三級(jí)基質(zhì)水生植物人工濕地(簡(jiǎn)稱(chēng)o-a-o水生植物濕地)”，一方面，它利用蔬菜吸收水中的氮和磷，另一方面，它也為蔬菜提供了必要的營(yíng)養(yǎng)。純水設(shè)備
根據(jù)課題組示范項(xiàng)目數(shù)據(jù)，總體而言，在降水初期生活污水、徑流無(wú)序排放和生物生態(tài)處理后，COD、TP、TN的去除率約為62%。當(dāng)o-a-o水生植物濕地的水力荷載為0.3m3/(m2•d)時(shí)，COD、TN和TP的去除率分別達(dá)到51%、69%和76%。
高效除氮除磷，村莊集中治理
隨著太湖流域城市化水平的提高和村鎮(zhèn)疏散速度的加快，類(lèi)似村鎮(zhèn)的村鎮(zhèn)和保留村發(fā)展迅速，但生活污水的收集處理率較低。然而，現(xiàn)有的城市污水處理技術(shù)和管理技術(shù)并不適應(yīng)村莊、村莊等農(nóng)村社區(qū)的發(fā)展需求。主要原因是城市污水處理廠(chǎng)工藝復(fù)雜，需要專(zhuān)業(yè)管理，不能應(yīng)用于農(nóng)村生活污水的處理。
集團(tuán)充分調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上,識(shí)別當(dāng)?shù)卮?/span>(保持村)相對(duì)集中污水處理需求,有針對(duì)性的研究和開(kāi)發(fā)的“強(qiáng)化生化處理+順序的功能類(lèi)型生物氧化塘生態(tài)村莊”相結(jié)合的污水處理技術(shù),有效地結(jié)合了生物和生態(tài)處理技術(shù),采用初的“農(nóng)村污水格柵重調(diào)節(jié)池-生物處理級(jí)聯(lián)功能增強(qiáng)的生物生態(tài)氧化塘的過(guò)程,使用函數(shù)強(qiáng)化生物處理單元去除有機(jī)物和氮、磷的一部分,水,然后輸入函數(shù)加強(qiáng)訂單類(lèi)型生物氧化塘生態(tài)環(huán)境,在微生物的作用下倪
雖然都是生物和生態(tài)手段相結(jié)合，但這個(gè)技術(shù)與農(nóng)村小型分散式生活污水處理技術(shù)有一定的區(qū)別。本技術(shù)的生物處理單元采用改良型A2/O一體化活性污泥工藝或改進(jìn)型氧化溝工藝，改良型A2/O一體化工藝耦合同步硝化反硝化與反硝化除磷技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)“一碳兩用”，有效降低污水處理的能耗；改進(jìn)型氧化溝工藝則是在一體化氧化溝的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制溶解氧濃度在裝置中形成“厭氧-低氧-缺氧-好氧”等不同條件下的反應(yīng)區(qū)域，進(jìn)而提高脫氮除磷效率，工藝流程短，不必設(shè)立初沉池、污泥消化池和二沉池，節(jié)省占地，節(jié)約投資。生態(tài)處理單元?jiǎng)t優(yōu)化組合多種技術(shù)，構(gòu)建兼氧塘、好氧塘、水生植物塘等功能明確的階式功能強(qiáng)化型生物生態(tài)氧化塘，達(dá)到深度去除氮磷的目的。工業(yè)純水設(shè)備
本技術(shù)在環(huán)保性、成本控制和處理效果方面表現(xiàn)也頗為亮眼。相比傳統(tǒng)生化工藝，本技術(shù)運(yùn)行程中無(wú)需投加化學(xué)藥劑，基本無(wú)需排泥，更加安全環(huán)保。處理成本主要為生態(tài)塘內(nèi)動(dòng)力設(shè)備能耗費(fèi)用，平均噸水處理成本為0.104元。成本更低的同時(shí)，處理效果并沒(méi)有打折扣。當(dāng)水力停留時(shí)間為兩天時(shí)，平均出水COD、TN、TP去除率相對(duì)于生物處理的尾水分別為30%、40%、37%左右，出水至少8個(gè)月可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，其余時(shí)間達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，能夠較好地實(shí)現(xiàn)污水凈化及節(jié)能降耗的目標(biāo)。
生物生態(tài)結(jié)合，構(gòu)建污染凈化型農(nóng)業(yè)
課題組取得的標(biāo)志性成果之一就是成功研發(fā)了“厭氧-好氧-濕地生物生態(tài)組合技術(shù)”，為解決農(nóng)村分散式生活污水處理問(wèn)題提供了思路。
課題負(fù)責(zé)人呂錫武教授介紹，太湖流域村落星羅棋布，農(nóng)村地區(qū)人口分散，相對(duì)城市而言，污水不宜集中收集處理，統(tǒng)稱(chēng)分散式生活污水。隨著人口增加，用水量增大，大量分散式生活污水直排，造成流域污染負(fù)荷不斷增加，加快了流域水環(huán)境惡化，污水中的氮磷等物質(zhì)加劇了湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)流域水環(huán)境質(zhì)量造成了巨大影響。因此，有效處理農(nóng)村分散式生活污水勢(shì)在必行。純水設(shè)備
面對(duì)農(nóng)村生活污水處理問(wèn)題的不止中國(guó)，放眼國(guó)際社會(huì)，不乏技術(shù)成熟的國(guó)家和地區(qū)，但其技術(shù)均有局限性。
國(guó)際上的技術(shù)主要分為生物處理和生態(tài)處理兩大類(lèi)。生物技術(shù)以日本的凈化槽為代表，是一種大型污水處理工藝的小型集約化應(yīng)用技術(shù)，但是建設(shè)及運(yùn)行成本高，對(duì)管理人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要求也較高，且不具備除磷功能，在現(xiàn)階段我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。生態(tài)處理技術(shù)由于所需占地較大，處理效果受季節(jié)影響明顯，主要在澳大利亞、美國(guó)等土地資源豐富、環(huán)境容量大的地區(qū)使用，而我國(guó)有相當(dāng)一部分農(nóng)村地區(qū)受土地資源和地理位置的雙重制約，不具備應(yīng)用條件。工業(yè)純水設(shè)備
課題組充分結(jié)合我國(guó)國(guó)情，本著“因地制宜、高技術(shù)、低投資與運(yùn)行成本、資源化利用”的可持續(xù)發(fā)展原則，另辟蹊徑，研發(fā)了可以規(guī)避?chē)?guó)外方案弊端的新技術(shù)。在保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，規(guī)?；鞘形鬯幚韽S(chǎng)需要專(zhuān)業(yè)化管理，不適用于農(nóng)村分散式污水，針對(duì)此問(wèn)題，課題組秉承“生物單元重點(diǎn)處理有機(jī)污染物，生態(tài)單元資源化利用氮磷”的理念，采用“農(nóng)村污水-格柵-厭氧-缺氧-好氧-經(jīng)濟(jì)型人工濕地”的工藝流程，生物單元不設(shè)計(jì)除磷脫氮功能，充分發(fā)揮其簡(jiǎn)易高效降解有機(jī)物的特點(diǎn)，同時(shí)以跌水曝氣替代傳統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和工藝簡(jiǎn)化；生態(tài)單元通過(guò)開(kāi)發(fā)具有較高氮磷吸收能力和適于在人工濕地內(nèi)種植的經(jīng)濟(jì)型作物，實(shí)現(xiàn)氮、磷資源化，構(gòu)建污染凈化型農(nóng)業(yè)。
這一方案各單元分工明確，工藝可以靈活調(diào)整，既能較好地解決農(nóng)村地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等基本情況復(fù)雜、污水處理技術(shù)需求差異較大的問(wèn)題，又能在控制成本的條件下達(dá)到良好的處理效果，還能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，具備較高的性?xún)r(jià)比。
經(jīng)測(cè)算，農(nóng)村小型分散式生活污水經(jīng)過(guò)“厭氧-好氧-濕地生物生態(tài)組合技術(shù)”工藝處理后，COD去除率大于85%，BOD5去除率大于90%，SS去除率大于90%，NH4+-N去除率大于95%，TN去除率大于80%，TP去除率大于85%，處理效果顯著。而處理成本主要包括建設(shè)、處理和運(yùn)行三方面，建設(shè)成本低于1萬(wàn)元/噸；直接水處理成本小于0.15元/噸；整個(gè)工藝系統(tǒng)全程僅需1個(gè)水泵自控運(yùn)行，不需要混合液回流與污泥回流，不需要機(jī)械曝氣，較傳統(tǒng)生活污水處理工藝（以A/A/O工藝為例）節(jié)能50%以上，污水處理裝置可節(jié)地20%以上。如利用地形條件，甚至可免去水泵，進(jìn)一步降低直接運(yùn)行費(fèi)用。
“經(jīng)濟(jì)效益則主要由種植的植物決定，以空心菜和水芹菜輪種為例，每年空心菜產(chǎn)量可達(dá)8000斤/畝，水芹菜1000斤/畝，可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益不低于1萬(wàn)元/畝?！闭n題負(fù)責(zé)人呂錫武教授介紹。
真金不怕火煉，成果應(yīng)用廣泛
太湖流域農(nóng)村生活污水入湖污染負(fù)荷高、收集和處理率較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，太湖流域水環(huán)境治理區(qū)內(nèi)農(nóng)村污染排放量占所有排放源排放量的比例分別為：COD占23%，氨氮占38%，TN占40%，TP占38%，且呈現(xiàn)逐年升高的趨勢(shì)。
課題組選取太湖流域這一典型區(qū)域進(jìn)行研究，圍繞有效削減農(nóng)村生活污水污染負(fù)荷，建成了一批示范工程，為太湖流域乃至全國(guó)農(nóng)村生活污水治理提供技術(shù)支撐。
課題示范工程按照“污染物排放特征-氮磷削減-資源化利用-優(yōu)化集成-技術(shù)與裝置標(biāo)準(zhǔn)化-管理機(jī)制保障”的總體思路，分別針對(duì)小型分散式生活污水、相對(duì)集中的村落污水以及無(wú)序排放污水等不同排放類(lèi)型的污水，建立了節(jié)能高效治理的技術(shù)體系。
據(jù)了解，在太湖流域建成的小型分散式農(nóng)村生活污水處理示范工程已近272座，總規(guī)模5230m3/d。其中，常州市武進(jìn)區(qū)建設(shè)生物生態(tài)組合處理設(shè)施30套，總規(guī)模892m3/d；南京市高淳區(qū)建設(shè)生物生態(tài)組合處理設(shè)施216套，總規(guī)模3715m3/d；無(wú)錫江陰市建成小型分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施4套，規(guī)模155m3/d；無(wú)錫宜興市建成小型分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施22套，規(guī)模468m3/d；
針對(duì)小型分散式生活污水，課題組選取常州市綠色建筑博覽園的未來(lái)屋建設(shè)了生活污水處理工程，解決未來(lái)屋中10名住戶(hù)的生活污水問(wèn)題。課題組根據(jù)單戶(hù)居民生活污水時(shí)間分布不均的特點(diǎn)（污水主要產(chǎn)生于一日三餐時(shí)間，且晚間用水量較大），提出了“高效折板厭氧反應(yīng)器—調(diào)節(jié)池—水車(chē)跌水充氧接觸氧化—景觀型人工濕地”的組合式污水處理工藝，每天的處理能力為2.2m3，處理出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，可回用于廁所便器沖洗、小區(qū)綠化、水景觀用水等。同時(shí)，污水中的碳源產(chǎn)生沼氣，氮磷用作肥料，構(gòu)建生態(tài)景觀，使多種污染物質(zhì)均得到充分資源化利用。
不同于小型分散式生活污水，村落污水相對(duì)集中處理的技術(shù)工藝更加復(fù)雜，課題組目前已建成27座示范工程，總規(guī)模3066m3/d，位于常州市武進(jìn)區(qū)、南京市高淳區(qū)等地，服務(wù)人口近4萬(wàn)人。其中，常州市武進(jìn)區(qū)橫山橋鎮(zhèn)新安社區(qū)生活污水處理工程于2014年11月30日竣工，處理單元處理規(guī)模為480m3/d。自建成后，新安社區(qū)及周邊村莊1300余戶(hù)村民約5000人受益，改善了百姓居住環(huán)境，增強(qiáng)了百姓的幸福感。
同時(shí)，課題組結(jié)合太湖流域村落無(wú)序排放污水的情況，選取了宜興市周鐵鎮(zhèn)、昆山市巴城鎮(zhèn)等地建成了3套示范工程，集成了生態(tài)攔截溝、生態(tài)凈化塘、水生蔬菜型人工濕地、泵房、計(jì)量槽等多項(xiàng)技術(shù)，形成具有節(jié)能、節(jié)地、高效、低維護(hù)、景觀化、園林化特征的可選工藝組合流程，不僅能有效削減村落面源流入太湖的氮磷負(fù)荷，改善徑流水質(zhì)，還能種植空心菜和多種水生植物，經(jīng)濟(jì)效益和景觀效果明顯。昆山市小橋?yàn)炒宓拇迕窬蛯?shí)實(shí)在在享受到了無(wú)序排放污水示范工程帶來(lái)的好處。課題組因地制宜，針對(duì)目前農(nóng)村污水處理技術(shù)無(wú)法有效收集攔截村落無(wú)序排放污水、凈化效果不高和氮磷資源損失等缺點(diǎn)，集成了自主設(shè)計(jì)的生態(tài)溝渠和新型水生蔬菜濕地，污染物攔截效率高、凈化效果好，實(shí)現(xiàn)了污水中的氮磷資源化利用，氮磷資源化利用率高、建設(shè)成本低，適于在農(nóng)村地區(qū)推廣建設(shè)運(yùn)行。純水設(shè)備
從“十五”到“十二五”，課題組開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)十幾年的持續(xù)研究與工程應(yīng)用，已申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利50余項(xiàng)（獲授權(quán)30項(xiàng)），已獲授權(quán)實(shí)用新型5項(xiàng)；在全國(guó)范圍內(nèi)共建成工程568處，設(shè)計(jì)處理水量14630噸/天，可實(shí)現(xiàn)污染物年削減COD1869.0噸，TN160.2噸，TP18.7噸。在低建設(shè)、低運(yùn)行成本、易維護(hù)的前提下，課題實(shí)現(xiàn)了污水處理生態(tài)化、景觀化、園林化和氮磷資源化，為太湖流域水質(zhì)改善乃至全國(guó)農(nóng)村生活污水治理提供了技術(shù)支撐。更多環(huán)保及純水處理設(shè)備資訊請(qǐng)關(guān)注佳潔純水設(shè)備網(wǎng)。
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