农村生活污水分散式处理研究现状及技术的分析
2018-04-08 10:21:44
通过小型、先进的污水处理设施，将污水就近处理并进行再利用的方式就是分散式污水处理技术。对于经济相对落后、地理环境复杂且居住分散的农村而言，分散式处理污水作为新的理念，具有保护居民健康、协调人与自然环境关系的重要作用，受到政府的高度重视。
1.农村生活污水分散式处理研究现状
随着我国农村经济的发展，污染物的排放量逐渐增加，严重影响农村自然环境的质量，解决农村生活污水问题是落实可持续发展的重要工作内容。农村生活污水来源于粪便、垃圾、牲畜养殖、厨房餐饮以及生活洗涤多个方面，具有流量大、浓度高、成分复杂、分布分散等特点，因此收集以及处理污水工作具有很大的难度。在时间相同的前提下，养殖一头猪所产生的污水是一个人生活污水的量的七倍，而一头牛产生的污水则是一个人产生污水量的二十二倍，因此需要重点解决农村养殖所产生的生活污水。
目前，我国只有部分经济发展迅速的农村建立了地下排水系统，解决了生活污水的排放问题，但仍有96%的农村在生活污水处理方面存在问题。据调查，有20%的北京农户没有合理的处理生活污水，新疆、山西、华北、西北的农村地区有30%、29%、23%、58%的生活污水尚未得到有效的解决，针对这样的现象需要加强控制体系以及基础设施的建设。另外，加强对农村生活污水分散式处理技术的研究，尽快将其应用在农村污水的处理与净化中，协调人类与自然环境之间的关系，降低污水对环境的影响，推进农村城市化的进程[1]。
2.农村生活污水分散式处理技术分析
2.1人工湿地
人工湿地主要是模拟自然湿地，将水体、微生物、植物与基质等组合在一起而设计、建造复合系统。人工湿地的实现主要是利用生物、化学、物理中生态系统的原理，通过对污水过滤、沉淀、吸附、分解等步骤，实现净化污水的目的，具有成本低、低耗、高效等优点。潜流、表面流与垂直流为人工湿地形式，其中潜流与表面流两种形式常用于农村生活污水的处理中。
孙亚兵等学者认为：自动增氧潜流形式在抗冲击方面具有较强的能力，当TP、NH4+-N、COD的进水浓度为3.6~13.2mg/L、21.6~50.3、132~393mg/L时，其去除负荷与进水浓度呈正相关关系，去除负荷的最大值分别是10.4kg/(hm2•d)、44.4kg/(hm2•d)、226kg/(hm2•d)。另外，石蕾等学者通过对美人蕉、再力花与芦苇研究发现：美人蕉湿地的生物产量与TN、BOD5、COD的去除率成正相关，且能够迅速、稳定的形成规模;再力花湿地在脱氮方面具有较强的效用;芦苇湿地则具有最好的稳定性。综合上述学者的研究，人工湿地的去除污染物的效果较好。
2.2稳定塘
稳定塘通过有机颗粒截滤与沉降、有机物吸附、微生物降解等方式，在利用菌藻之间的相互作用关系，实现去除污染物的目的。通常情况下，稳定塘能够去除80%以上的BOD5;去除氮机制的过程为：反硝化/硝化、水生植物吸收以及NH3挥发;去除磷的机制涉及到吸附PO43-、磷扩散、有机磷氨化以及水生植物吸收之间的共同作用，但以磷主要介质的去除方式为生物吸收，这与化学沉降之间存在较大的分歧。
由于稳定塘方式应用过程中会散发臭味，同时占地面积较大、停留水力的时间较长、积泥严重，加之自然环境会影响净化污水的效果，因此研究出移动式曝气塘、高效藻类塘、水生植物塘、活性藻类塘等新型塘。黄翔峰等学者经过研究发现：高效藻类塘在净化太湖流域农村污水中具有良好的效果，其菌藻共生体系能够增加塘中的溶解氧浓度，PO43-、NH4+-N、COD的去除率平均值分别为50%、90%与70%，酸碱值呈现周期性的变化规律。
在研究稳定塘中，藻、菌为活动主体，线索主要是P、N、C元素的迁移，建立塘中化学、生物反应之间的联系是稳定塘的主要设计方式，如生态综合系统塘、高级稳定塘、多级串联塘等。其中，高级稳定塘有熟化塘、藻类沉淀塘、高效藻类塘以及兼性塘组成，核心为高效藻类塘与兼性塘。这种工艺除了能够保留传统稳定塘的优点之外，其水力停留的时间较短，有效的减少藻类的衍生数量以及臭味，提高去除生活污水的负荷率。结合吉祝美等学者对稳定塘中浮床技术的研究发现，建立生态塘对于TP、TN、NH4+-N、COD的去除率能够达到50%、80%、70%以及55%甚至以上，其去除水平较高[2]。
结语
综上所述，我国对分散式污水处理技术的研究较晚，但进展迅速并且取得比较优异的研究成果。以此为基础，能够降低污水中P、COD、BOD、TSS、病原体的浓度，实现净化生活污水的目的。所以，可以结合实际情况选择恰当的方式，将分散式处理技术应用于农村生活污水的净化处理中。
1.农村生活污水分散式处理研究现状
随着我国农村经济的发展，污染物的排放量逐渐增加，严重影响农村自然环境的质量，解决农村生活污水问题是落实可持续发展的重要工作内容。农村生活污水来源于粪便、垃圾、牲畜养殖、厨房餐饮以及生活洗涤多个方面，具有流量大、浓度高、成分复杂、分布分散等特点，因此收集以及处理污水工作具有很大的难度。在时间相同的前提下，养殖一头猪所产生的污水是一个人生活污水的量的七倍，而一头牛产生的污水则是一个人产生污水量的二十二倍，因此需要重点解决农村养殖所产生的生活污水。
目前，我国只有部分经济发展迅速的农村建立了地下排水系统，解决了生活污水的排放问题，但仍有96%的农村在生活污水处理方面存在问题。据调查，有20%的北京农户没有合理的处理生活污水，新疆、山西、华北、西北的农村地区有30%、29%、23%、58%的生活污水尚未得到有效的解决，针对这样的现象需要加强控制体系以及基础设施的建设。另外，加强对农村生活污水分散式处理技术的研究，尽快将其应用在农村污水的处理与净化中，协调人类与自然环境之间的关系，降低污水对环境的影响，推进农村城市化的进程[1]。
2.农村生活污水分散式处理技术分析
2.1人工湿地
人工湿地主要是模拟自然湿地，将水体、微生物、植物与基质等组合在一起而设计、建造复合系统。人工湿地的实现主要是利用生物、化学、物理中生态系统的原理，通过对污水过滤、沉淀、吸附、分解等步骤，实现净化污水的目的，具有成本低、低耗、高效等优点。潜流、表面流与垂直流为人工湿地形式，其中潜流与表面流两种形式常用于农村生活污水的处理中。
孙亚兵等学者认为：自动增氧潜流形式在抗冲击方面具有较强的能力，当TP、NH4+-N、COD的进水浓度为3.6~13.2mg/L、21.6~50.3、132~393mg/L时，其去除负荷与进水浓度呈正相关关系，去除负荷的最大值分别是10.4kg/(hm2•d)、44.4kg/(hm2•d)、226kg/(hm2•d)。另外，石蕾等学者通过对美人蕉、再力花与芦苇研究发现：美人蕉湿地的生物产量与TN、BOD5、COD的去除率成正相关，且能够迅速、稳定的形成规模;再力花湿地在脱氮方面具有较强的效用;芦苇湿地则具有最好的稳定性。综合上述学者的研究，人工湿地的去除污染物的效果较好。
2.2稳定塘
稳定塘通过有机颗粒截滤与沉降、有机物吸附、微生物降解等方式，在利用菌藻之间的相互作用关系，实现去除污染物的目的。通常情况下，稳定塘能够去除80%以上的BOD5;去除氮机制的过程为：反硝化/硝化、水生植物吸收以及NH3挥发;去除磷的机制涉及到吸附PO43-、磷扩散、有机磷氨化以及水生植物吸收之间的共同作用，但以磷主要介质的去除方式为生物吸收，这与化学沉降之间存在较大的分歧。
由于稳定塘方式应用过程中会散发臭味，同时占地面积较大、停留水力的时间较长、积泥严重，加之自然环境会影响净化污水的效果，因此研究出移动式曝气塘、高效藻类塘、水生植物塘、活性藻类塘等新型塘。黄翔峰等学者经过研究发现：高效藻类塘在净化太湖流域农村污水中具有良好的效果，其菌藻共生体系能够增加塘中的溶解氧浓度，PO43-、NH4+-N、COD的去除率平均值分别为50%、90%与70%，酸碱值呈现周期性的变化规律。
在研究稳定塘中，藻、菌为活动主体，线索主要是P、N、C元素的迁移，建立塘中化学、生物反应之间的联系是稳定塘的主要设计方式，如生态综合系统塘、高级稳定塘、多级串联塘等。其中，高级稳定塘有熟化塘、藻类沉淀塘、高效藻类塘以及兼性塘组成，核心为高效藻类塘与兼性塘。这种工艺除了能够保留传统稳定塘的优点之外，其水力停留的时间较短，有效的减少藻类的衍生数量以及臭味，提高去除生活污水的负荷率。结合吉祝美等学者对稳定塘中浮床技术的研究发现，建立生态塘对于TP、TN、NH4+-N、COD的去除率能够达到50%、80%、70%以及55%甚至以上，其去除水平较高[2]。
结语
综上所述，我国对分散式污水处理技术的研究较晚，但进展迅速并且取得比较优异的研究成果。以此为基础，能够降低污水中P、COD、BOD、TSS、病原体的浓度，实现净化生活污水的目的。所以，可以结合实际情况选择恰当的方式，将分散式处理技术应用于农村生活污水的净化处理中。
