農村生活污水資源化處理技術的選擇及經濟實用性比較

摘要：介紹了農村污水處理方法的工藝、特點及經濟適用性，指出農村地區應根據不 同地形、氣候、水量、經濟水平等情況，選擇適用的經濟高效的污水處理方法。

關鍵詞：農村生活污水;污水處理;經濟實用性

隨著我國經濟快速發展，農村地區生活水平不斷提高，但與 城市相比，由于底子薄、基礎差，環境安全隱患與問題突出，尤其 是鄉村聚居點生活污水引起的環境污染問題也日益嚴重。2002 年統計結果表明，全國農村生活污水日排放量就達320.5萬t，造 成河流、水塘污染，影響村民居住環境，嚴重威脅農民的身體健 康。農村生活污水造成的環境污染不僅是農村水源地潛在的安 全隱患，還會加劇淡水資源的危機，使耕地灌溉得不到有效保 障，危害農民的生存發展。

1目前適合農村生活污水處理的方法

1.1高效藻類塘

高效藻類塘（highrate algae pond，hrap）是由美國加州大 學伯克利分校oswald教授提出并發展的，試驗流程見圖1。工藝 高效藻類塘技術在國外已經得到了廣泛應用，如以色列、摩洛 哥、法國、美國、南非、巴西、比利時、德國、新西蘭等，而我國還停 留在實驗研究階段。同濟大學對高效藻類塘處理太湖地區農村 生活污水的效果進行了研究，結果表明，太湖地區農村生活污水 的水質受季節影響變化較大，秋、冬季的有機物濃度較夏季高3 倍～4倍；高效藻類塘內存在的菌藻共生體系，使塘內溶解氧濃度 較高（保持好氧狀態），而ph值則存在周期性變化；對cod的平 均去除率可達70%，氨氮主要通過硝化作用去除，去除率＞90%， 磷酸鹽主要通過沉淀作用去除，去除率為50%。李旭東等采用高 效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污水，codcr的平均去除 率在70%以上，氨氮（nh3及tn）的平均去除率高達93%，磷的平均去除率為55%；陳鵬采用高效藻類塘處理城市生活污水，取得了穩定的處理效果:codcr，bod5，nh3，tn和tp的平均去除率 分別達到75%，60%，91.6%和50%。

高效藻類塘與傳統穩定塘相比，既有運行成本低、維護管理 簡單等優點，又克服了傳統穩定塘停留時間過長、占地面積大等 缺點，在處理農村及小城鎮污水方面具有廣闊的應用前景。目前 已在太湖地區建立了高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污 水的實驗研究。

1.2生物濾池

生物濾池（biological aerated filter，baf）是一個相對較新的 水處理工藝，已在歐美和日本廣為應用，在我國的研究規模也日 益擴大。其最大的特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節 省了后續沉淀池，厭氧水解—高負荷生物濾池處理系統集初沉 池、曝氣池、污泥回流設施以及供氧設施等于一身，大大簡化了 污水處理流程。該工藝運行管理十分方便，并能承受較強的沖擊 負荷，對于我國的農村污水處理有著特別重要的意義。有關研究 表明，厭氧酸化—高負荷生物濾池處理系統的cod去除率高達75%～85%，bod去除率高達85%～95%，ss去除率高達85%～ 95%。生物濾池工藝流程見圖2。

1.3人工濕地

人工濕地是利用人工水生態系統內多級生物的稀釋降解作 用來去除或削減水中污染物的方法。歐美國家廣泛采用人工濕 地系統處理村鎮地區及小型社區的污水，取得了顯著的成效。人 工濕地作為一種新型生態污水處理技術具有投資和運行費用 低、抗沖擊負荷能力強、處理效果穩定、出水水質好、水生植物有一定經濟價值等諸多優點。用于農村生活污水處理的主要是潛 流人工濕地。人工濕地處理工藝流程圖見圖3。

清華大學劉超翔等采用表面流和潛流式兩種人工復合生態 床對滇池地區低濃度農村污水進行的處理試驗結果表明,在高水 力負荷（30 cm/d）條件下,潛流式床體對cod，tn，nh＋4－n和tp 的去除率分別為70.6%，60.6%，80.9%和66.0%,表面流床體則分 別為63.1%，61.2%，90.2%和60.2%。

1.4無動力地埋式生活污水處理裝置

生活污水首先進入厭氧消化池，污水中的懸浮物沉降下來 成為污泥，污泥通過一定時間的自然發酵，有機物得到降解。工 藝流程見圖4。浙江大學沈東升等采用內充空心球狀填料的地下 厭氧管道式或折流式反應器為處理設備，經過小試、中試及實際 應用，結果表明:在水力停留時間1天及常溫條件下，uuar對農 村生活污水中cod，bod5，ss，tn，tp和大腸菌群、細菌總數及 蛔蟲卵的平均去除率分別達到66%～68.3%，70%～76.8%，80%～ 90.2%，18%～23.0%，33%～35.2%，95%～99.8%，37%～82.9%和 78.7%～100%，出水水質穩定達到國家二級排放標準。

1.5生活污水凈化沼氣池

新型生活污水厭氧凈化池（或稱城鎮生活污水凈化沼氣池） 是一種小型分散化污水處理裝置。生活污水凈化沼氣池是在化 糞池和沼氣池的基礎上發展起來的，解決了化糞池處理效果差、 沉積污泥多、沼氣池沼氣回收率低的弊端，其工藝流程見圖5。

1.6地下土壤滲濾系統

該系統將污水投配到土壤表面具有一定構造的滲濾溝中， 污染物通過物理、化學、微生物的降解和植物的吸收利用得到處 理和凈化。該技術對懸浮物、有機物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去 除率均較高，一般可達70%～90%，污水土地處理技術對bod， cod、氨氮、總氮和總磷有著較高的去除率，并且投資省，運行費 用低，管理簡單，維護方便，有凈化污水、美化綠化環境和節約水 資源的綜合效果，適用于我國中部地區廣大農村的污水處理。工 藝流程見圖6。清華大學在2000年科技部重大專項中，首先在農 村地區推廣應用地下土壤滲濾系統，取得了良好效果:對生活污 水中的有機物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩定性，codcr， bod5，nh3，tn和tp的去除率分別大于80%，90%，90%和98%。 地下土壤滲濾法在我國日益受到重視。中科院沈陽應用生態所 “八五“”九五”期間的研究表明，在我國北方寒冷地區利用地下 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。

2 各種處理方法的比較及優缺點

2．1高效藻類塘

高效藻類塘較傳統的穩定塘停留時間短，占地面積??；建設 容易，維護簡便，基建投資少，運行費用低；bod5，nh＋4－n和病原 體去除效率高。但是它易受溫度和ph等環境因素影響。

2．2生物濾池

baf抗沖擊負荷能力強，耐低溫，無污泥膨脹，可避免微生 物流失，保持較高的微生物量，日常運行管理簡單，處理效果穩 定。工藝簡單，基建費用低，受氣溫影響小。由于baf為半封閉或 全封閉構筑物，其生化反應受外界溫度影響較小，因此適合于北 方寒冷地區。

2．3人工濕地

人工濕地系統處理污水具有一系列的顯著優點，適合不同 的處理規模，基建費用低廉，處理構筑物由各種天然生態系統或 經簡單修建而成，沒有復雜的機械設備，易于運行維護與管理。 表面流人工濕地成熟期短，只需要3個月～4個月。表面流人工 濕地通常是利用天然沼澤、廢棄河道等洼地改造而成，因而其建 設費用較低，根據當地地形落差采用合建式污水處理系統，池體 采用磚混結構，可減小占地面積，節約成本。

2．4無動力地埋式生活污水處理裝置

uuar無日常運行費用，適宜于農村生活污水的分散處理。 反應系統對大水量沖擊敏感，暴雨對其的影響極大，北方建設項 目需要考慮防凍，增加投資成本。

2．5凈化沼氣池

生活污水凈化沼氣池是在化糞池和沼氣池的基礎上發展起 來的，克服了化糞池處理效果差、沉積污泥多、沼氣池沼氣回收 率低的弊端。

2．6土壤滲濾系統污水處理工藝

該技術利用土壤的自然凈化能力，具有基建投資低、運行費 用低、操作管理簡便等優點，而且還能夠利用污水中的水肥資源，把污水處理與綠化相結合，美化和改善區域生態環境，特別 適合中國國情。

參考文獻
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