村镇生活污水处理的启示和案例——乡村涣散污水处理技能
中国*的城乡二元构造致使在污水处理方面城乡之间不一样明显:在城市，污水不但有完善的搜集、处理技能和设备，并且国家公布体系的法律法规和规范加以操控；而占全国总面积近90％的广阔乡村，96％的村庄没有排水路径和污水处理体系。未经处理的日子污水经过点源和非点源排放，将各类污染物带人河流，严重污染各类水源，致使呈现了包含蓝藻水华等诸多生态环境疑问。
乡村日子污水首要为冲厕污水和洗衣、洗米、洗菜、洗澡废水。污水中首要是日子废料和人的排泄物，通常不富含毒物质，往往富含氮、磷等营养物质，还有很多的细菌、病毒和寄生虫卵。因日子习惯、日子办法、经济水平等不一样乡村日子污水的水质水量区别较大，污水有如下特色和疑问：(1)污水散布较涣散，涉及计划广、随机性强，防治十分艰难，管网搜集体系不健全，粗放型排放，根本没有污水处理设备；(2)乡村用水量规范较低，污水流量小且改变系数大(3.5～5.0)；(3)污水成分杂乱，但各种污染物的浓度较低，污水可生化性较强。
由于乡村日子污染源涣散，不易会集，村镇居民环保知道差，加上经济水平相对落后，办理上也存在较大艰难，因而，乡村日子污水已成为影响水体环境质量的首要污染源。如今中国75％的天然和人工水体呈现富营养化，并且这一趋势正在不断恶化中。
村镇生活污水处理的启示和案例——涣散式污水处理的概念及其分类
如今, 中国首要研讨的污水处理办法是会集式的污水处理, 对涣散式污水处理的研讨还不行深化, 中国关于涣散式污水处理还没有一个很清晰的概念, 还简略地逗留在污水处理厂小型化这么一个知道时期。如今较为被广泛接受的办法是对污水进行就地处理、就地回用。
涣散污水处理体系首要包含:
(1) 在线体系(Onsite system) 。从私家住所排出的污水由于没有铺设大面积社区用的污水管道或缺少一套会集处理设备, 经过天然体系或机械设备来搜集、处理、排放或中水回用, 这种天然体系或机械设备即称在线体系。常用的在线体系包含化粪池(septic tank) 和沥滤场(leach fields) .
(2) 群集体系(Cluster system)。群集体系是一种效劳于两个或两个以上住户的污水搜集和处理体系, 但其计划不*社区。从几家住户排出的污水能够经过个别用户的化粪池或组合设备现场预处理后, 再经过低本钱、非传统技能的污水管运送到比会集式体系相对小的处理单元。涣散污水处理体系即是这么一种在线体系或群集体系。
村镇生活污水处理的启示和案例——涣散式污水处理技能
3.1 涣散式废水处理技能能够粗略地分为以下几类:
(1) 天然体系, 即运用土壤作为处理和处置的媒体, 包含土地运用、人工湿地、地下渗滤等。还有一些污泥处理体系, 如干沙床和泻湖。
(2) 集水体系, 即不运用传统的重力式污水管, 而代以轻质塑料管，其长处是埋深较浅、管接少、衔接构造不杂乱。常用的污水管道有压力式、真空式和小直径重力式。
(3) 传统的处理体系, 即生化和物化技能, 由池、泵、鼓风机和别的机械设备构成的体系, 其包含3种方式: 悬浮式成长, 固定式成长, 两者混合。这一类也包含对污泥的处理, 如消化、脱水和堆肥等。
(4) 膜技能。国内关于涣散式废水处理研讨没有国外那么体系化, 较多的是对(修建) 小区污水的处理, 并且技能仍然是传统办法的组合, 是城市污水处理厂的小型化。跟着科学技能的展开, 尤其是膜技能的展开,污水处理设备完结了设备化、小型化, 使污水涣散处理和回用得以完结。
由于前3种技能比较落后, 因而膜技能有着非常大的长处和无穷的展开潜力, 故这儿侧重介绍膜技能。
膜技能
膜技能首要包含污泥生物膜复合生物反响器、膜别离技能和膜生物反响器。
活性污泥生物膜复合生物反响器体系
在曝气池中投加各种能供给微生物附着成长外表的载体, 运用载体简略截留和附着微生物量大的特色, 是曝气池中一起存在附着相和悬浮相生物, 充分发挥两者的*性, 战胜各自的缺点和缺少, 咱们将这种反响器称之为复合生物反响器。复合是指反响器中一起存在悬浮相和附着相生物。
膜别离技能
一切别离进程都是运用在某种环境中混合物中各组分性质的区别进行别离, 膜别离进程是以挑选性透过膜为别离介质, 在两边加以某种推动力时, 质料侧组分挑选性地透过膜, 然后到达别离或提纯的意图。这种推动力能够是膜两边的压力差、电位差或浓度差。依据其推动力分别可分为渗析(浓度差)、电渗析(电位差)、超滤(压力差)、纳滤(压力差)、反渗透(压力差)。膜别离的长处在于技能流程短、占地少, 小型化体系放置场合不受约束；出水BOD、氮、磷和悬浮固体浓度很低, 不含细菌、病毒、寄生虫卵等, 出水契合三级处理规范, 可直接收回或弥补地下水。
(1) 反渗透。当用一个半透膜别离两种不一样浓度的溶液时, 膜仅允许溶剂分子经过, 由于浓溶液中溶剂的化学势低于它在稀溶液中的化学势, 稀溶液中的溶剂分子会自觉地透过半透膜向浓溶液中搬迁。
(2) 纳滤。纳滤膜又称为超低压反渗透膜或疏松型反渗透膜, 其操作压力通常在1.0MPa 以下, 它对二价离子和分子量大于300mol的有机小分子的截留率较高。
(3) 超滤膜。超滤膜的构造多为非对称性膜, 有一层极薄( 通常只需0.1μm～1μm) 具有必定孔径的表皮层(活性层)和一层较厚(通常为125μm) 具有海绵状或指状构造的多孔层构成。活性层在传质进程中起真实挑选性筛分作用, 根本上决议了膜的别离功能；支持层只起活性层的载体作用, 根本上不影响膜的别离功能。
(4) 电渗析。电渗析是在外加电流电场作用下, 运用离子交流膜的挑选透过性( 即阳膜只允许阳离子透过, 阴膜只允许阴离子透过) 使水中阴、阳离子做定向搬迁，然后到达离子从水中别离的一种化学进程。
——膜生物反响器
膜生物反响器(Membrane Bio- reactor, 简称MBR) 是由膜别离和生物处理组合而成的一种新式、的污水处理技能。膜别离技能zui早运用于微生物发酵工业, 跟着膜资料和制模技能的展开, 其运用范畴在不断扩大, 现已涉及化工、电子、轻工、纺织、冶金、食物和污水处理等多个范畴。
MBR处理技能在日本、加拿大等很多国家现已得到较好的运用, 与传统的活性污泥处理技能比较, MBR 存在如下的长处: 能够使水力逗留时刻和污泥龄*分隔, 使运转操控更灵敏, 安稳; 利于代代时刻长的硝化细菌的增殖, 然后进步硝化功率；污泥浓度高, 然后传氧功率高达26%～60%左右,节约耗能；反响器内MLSS可高达15000mg/L～30000mg/L,
使设备处理容积负荷大, 削减占地, 也便于活性污泥法的改造; 膜生物反响器运用其高的MLSS, 能够确保有机负荷高峰期的出水水质, 且在低峰期污泥能够进行本身消化, 使剩下污泥比常规活性污泥法处理少50%～80%, 可削减剩下污泥的处置费用；膜生物反响器由于存在高浓度的MLSS, 硝化与反硝化一起存在, 具有很高的反硝化作用, 脱氮才能强。而在需要除磷时, 只需往污水中投加少数的明矾，由于膜能有用地别离这些不能沉积的细小微絮凝体, 只需其粒径小于0.2μm即可。
——国外涣散式处理技能运用现状及展开趋势
涣散式处理技能包含了污水的搜集、处理、排放及回用。在污水搜集方面,为完结废弃物的源头减量操控,需要改进传统的洗菜水、洗浴水与大便混合的清洁设备,首要办法是削减大便冲刷水或选用无水搜集。瑞典现已逐渐运用了尿液别离式清洁间,德国等国家也在进行真空无水搜集体系的研讨和推广,而印度则是经过涣散雨水的搜集与排放来削减混合污水量,并运用搜集的雨水有用处理了缺水疑问。
在污水处理方面,广泛选用了天然土地处理法和生物-化学处理法。澳大利亚呈现了一种Filter(非尔脱) 的、持续性的污水灌溉技能。它先将污水用于作物灌溉,然后将经过灌溉土地处理后的水汇集到地下暗管排水体系中排出,格外适用于土地资本丰富、能够轮作休耕的区域,或是以栽培牧草为主的区域,通常用于大田作物。
美国是展开人工湿地zui多的国家,有600多处人工湿地用于市政、工业和农业废水。在欧洲一些国家,如丹麦、德国、英国等至少有200 多人工湿地在运转,多用于对人员计划近千人的乡村级社区进行处理。韩国作为一个具有典型春旱气候的国家,展开了人工湿地与废水安稳塘相的土地处理技能, 安稳塘贮存用水可用于春旱的弥补用水。可见,用人工湿地+ 安稳塘技能进行污水处理和农业运用能够作为涣散乡村区域的维护水体和战胜水短缺的一种办法。
厌氧消化技能具有低造价、低运转费、能收回运用动力等特色,它在涣散日子污水的处理中得到了越来越广泛的研讨与运用。近20 年来,展开了不断增加的高速处理设备和技能, 如厌氧滤池(AF) ,升流式污泥床反响器(UASB),厌氧胀大颗粒污泥床(EGSB) 等,荷兰、巴西、哥伦比亚、印度等国家已建成生产性UASB来处理日子污水，但厌氧技能在低温下的运用仍然是研讨的难点与热门。
在合适的技能基础上,一体化设备展开迅速。日本对其研讨较早,至今已有40 多年的前史。如今,日本安装有800万个小型净化槽,效劳人员约3600 万。净化槽是一种的一体化处理设备,首要选用厌氧滤池与触摸曝气池、生物滤池或移动床触摸滤池的技能,有些技能反响都在一个室内完结,各步骤用隔板离隔,出水加氯消毒。一些欧洲国家也依据自个特色开发了不一样方式的一体化净化设备。在挪威,由于大有些人员涣散在小村庄或小社区,一体化设备运用广泛,开发了多种不一样技能的配备。跟着填料生产技能的不断展开,生物膜技能在一体化设备中运用迅速增多,生物膜法所需的设备简略,动力耗费低,本钱和维护费用低,而处理污水的功率高,是往后展开的一个方向。
一些国家对涣散式处理设备的出水水质从法规上提出必定请求,如芬兰即请求总BOD去掉率90%,总磷去掉率85%，总氮去掉率40%，这使得户主有必要承当起对处理设备进行清洗和维护的职责,而能为户主们供给技能支持和效劳的协作安排也广泛展开起来。
5. 中国乡村涣散式处理技能的运用与展开
在中国广阔乡村区域,普遍运用的涣散式处理技能为土地处理技能和厌氧消化技能。
5.1 土地处理技能
土地处理技能是一项造价低、运转费低、低能耗或无能耗、易于维护的污水处理技能,研讨和运用比较多的污水土地处理技能有迅速渗滤处理体系、人工湿地处理体系和地下渗滤处理体系。其间,人工湿地兼具了生态效益、经济效益和美学效益,这些年对其研讨与运用逐渐升温。早在“七五”时期中国就展开了人工湿地的研讨，如今该技能在中国已展开到实用时期。国内对湿地体系的研讨热门会集在湿地污染物去掉机理、湿地植物、湿地基质填料、湿地微生物种群和生态体系的研讨等方面。但人工湿地占地上积大,且基质再处理及再运用技能不成熟,因而在土地资本缺少区域的运用受到约束。
5.2 厌氧消化技能
厌氧消化技能具有动力耗费少,环境污染少,沼渣沼液运用处径多,且能发生动力沼气等长处。这些年,中国大力推广了厌氧消化技能在乡村区域的运用。经过*国债项意图推广,截止至2005年末,全国户用沼气到达1807万户,饲养场的沼气工程3556处,年产沼气70亿m3 ,折合标煤500万t，在*发布的《全国乡村沼气工程建造计划》上,计划到2010 年全国将有4000万农户用上沼气。国债沼气项目请求户用沼气“一池三改”,zui很多的削减了传染源,切断了疫病传达路径,因而也是乡村血吸虫防治的一项有用手法。
自上个世纪80年代开端,日子污水净化沼气池由乡村动力部分向乡镇的住所楼、医院、校园等清洁配套建造中大力推广，住所楼中每10～12户日子污水所产沼气可供其间1 户全年用气,因而可思考由用气户承当净化沼气池的日常维护作业。日子污水净化沼气池20多年来一直选用二级厌氧消化加多级兼氧过滤的处理形式。如今，思考到日子污水脱氮除磷的需要，国内有研讨在技能上选用二级厌氧和一级好氧到达氮磷脱除作用。这些年，跟着乡村畜禽饲养户削减和乡村劳动力的削减，一起会集饲养户的增多,国家及时调整方针，从2007年开端,将对饲养小区会集供气沼气工程和联户沼气工程予以资金支持，以推进人畜大便、农作物秸秆、日子废物和污水的归纳办理和转化，此举措必将在短期内使中国沼气工程的技能得到迅速的展开。
中国近几年经过私有资金和民营企业的参加，在一体化设备方面也有了迅速的展开。如有环保公司与日本公司协作生产净化槽；也有自立开发出多种不一样计划的一体化污水处理设备,如武汉的新天达美环保公司还开发了以风能股动曝气的一体化涣散污水处理设备等。
6. 结语
为加快中国新乡村的建造进程，维护乡村生态环境，处理乡村水污染疑问势在必行。涣散式污水处理形式是一种合适乡村污水处理的好办法，中国宜借鉴世界经历，探索并改进各种涣散型污水处理技能，并与本地的农业相，构成污水回用与再运用的生态农业形式，完结污水的无害化和资本化。
实际作业中应当在摸清不一样类型村庄污染现状的基础上，依据环境污染特色，地方特征，从行政办理方面、资金方面、处理技能等方面采纳相应处理方案和对策。在经济发达区域，*行新技能试点，逐渐将合适本地乡村的污水处理及资本化技能推广到别的区域。有条件的区域尽可能与本地科研院所相，充分运用其科研才能，研发*的技能、设备。
