城鎮生活污水處理范文

時間:2024-03-26 16:46:35

導語:如何才能寫好一篇城鎮生活污水處理,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

城鎮生活污水處理

篇1

關鍵詞:處理工藝;城鎮;處理技術

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A

Design of Sewage Treatment Process for a Small Town

Wang Ji ng

(Guizhou Industy Polytchnic College, Guiyang, Guizhou 550008)

Abstract:With the rapid process of urbanization in china,the construction of small town develop Urban sewage treatment has be come the target of consturction of new urral aea the rimple mentation is an important factor .This paper from thecurrent our country small town sewage

Treatment is facing asituation as well as the realistic predicament,Presentsless developed areas promote the sewage treatment technology.

Keywords:sewage treatment;small towns;treatment process

1、前言

隨著城鎮化建設在全國如火如荼的發展起來,小城鎮污水問題已經水污染領域的一個重要部分。城鎮污水處理具有規模小、水質和水量變化大、地方經濟承受能力弱、運行管理人員缺乏經驗等特點,故因地制宜地開發適合小城鎮的簡易、高效、低耗的污水處理工藝具有十分重要的現實意義[1]。城鎮生活污水包括洗浴水、洗衣用水、沖廁水等一系列生活廢水,這些污水中含有較多的生活雜質,可生化性好,回收利用的可行性較高,部分地區的生活污水中還混入了一定量的工業污水,使得水質成分較為復雜,處理起來有一定難度。因此許多環境學者也研究出了一些城鎮污水處理工藝。

2、城鎮生活污水處理技術的應用

2.1活性污泥法

活性污泥法是目前最為成熟,也是使用時間最長的一種城鎮生活污水處理技術,在現階段的城鎮生活污水治理中得到了普及應用,活性污泥法由格柵、初沉池、曝氣池、二次沉淀池、污泥回流系統和曝氣系統等部分組成,主要利用好氧微生物對污水進行生化處理,其工藝原理比較簡單,污水治理效果好。[2]根據活性污泥法的系統結構劃分,其處理流程可以簡單的表示如下:首先是將待處理的生活污水采取沉淀操作,然后將初步處理后的污水與二沉池中回流的活性污泥一起混入曝氣池,這些活性污泥中含有較多的微生物,在曝氣池中,菌膠團能夠將部分有機雜質轉化為可吸收的營養物質,并吸收轉換為自身物質的一部分,最終以代謝的形成轉化為CO2排放出去。

2.2氧化溝

氧化溝又稱循環曝氣池,屬于活性污泥法的一種變法,下圖是以氧化溝為生物處理單元的污水處理流程圖。[3]在構造方面氧化溝一般呈溝渠狀,總長可達幾十米,甚至幾百米,溝深取決于曝氣裝置;在水流混合方面的特征主要具有完全混合式和推流式的特征,這種獨特的水流狀態有利于活性污泥的生物絮凝作用,用以進行硝化和反硝化;氧化溝在工藝方面可以不設初沉池,不單設二沉池使氧化溝與二沉池合建,可省去污泥回流裝置;氧化溝對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性;污泥齡一般可達到15~30d,為傳統活性污泥系統的4倍左右;此外氧化溝的污泥產率低且多為穩定的程度,勿需再進行消化處理。

2.3 SBR法

SBR法,又稱序批式活性污泥法。與以往傳統的污水處理技術工藝不同的是,SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割,非穩定生化反應替代穩態生化反應,靜置理想沉淀替代傳統 的動態沉淀。[4]它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術的核心是SBR反應池,該池集初沉、生物降解、二沉等功能于一體,將一個池子分為了四個區域分別是進水、初沉、生化反應、二沉,整個系統中不專門設污泥回流系統。SBR對水量負荷的適應性較強,[5]尤其是對間歇性排放的生活廢水和分散點源污染的小規模污水處理更具其獨特優勢。該工藝流程簡單、造價低廉、主體設備往往只需要一個序批式間歇反應器,甚至調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積較少,在城鎮污水處理工藝中使用較多。

2.4CASS工藝,

通常情況下,CASS工藝在SBR工藝的基礎上,將反應池沿著池反應方向設計成前、后兩部分,其中生物選擇區選擇前部分,[6]就是將前半部分作為預反應區,后部分作為主反應區。在這種情況下,就可以在主反應區后部安裝升降自動撇水裝置。一般情況下,曝氣、沉淀、灌水、閑置四個階段共同構成其工作過程,進行周期性循環。同時在預反應區連續進污水,并且污水經過隔墻底部流入主反應區,在進行曝氣充氧的情況下,微生物降解水中的有機物。在同一池子內,可以周期性循環完成整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程,而相對于傳統活性污泥法,可以省去二沉池和污泥回流系統;并且可以連續進水,以及間斷的排水。該工藝是在生物選擇區內,借助生物酶快速轉移機理,使污水中大部分可溶性的有機物能夠被微生物迅速的吸附,后通過快速積累高負荷的基質,[7]在一定程度上對污水的水質、流量、pH和有毒有害物質等進行一定程度緩沖,膨脹絲菌的受到抑制。并且能夠控制污泥的膨脹;在主反應區,基質降解通常情況下需要經歷一個較低負荷的過程。對于CASS工藝來說,往往是集反應、沉淀、排水、閑置等功能于一身。從時間的角度進行分析,可知污染物的降解推流的過程,在好氧、缺氧、厭氧的周期性變化中,借助微生物可以除去污染物,同時除磷、脫氮功能良好。

3.結論

城鎮污水處理應當探尋一條低投入、高效率、低運行成本、技術含量相對較少的污水處理工藝之路,要量力而行,不能盲目的去追求部分大城市中所采用的高端污水處理工藝。本文所介紹的幾種污水處理工藝技術,主要是一般地區在使用的污水技術,技術工藝較為成熟,當然我們也不能固守這些模式不變,而應適時調整技術工藝,以免造成不必要的環境危害和資金上的浪費。此外,污水處理企業還要加大引進先進管理理念,推進污水的市場化運作。

參考文獻:

[1]齊文接,閏儷.小城鎮污水治理研究―― 以天津市漢沽區為例.[J].中國給水排水,2011(6):5-8.

[2]唐月新.對環境工程中城市污水處理的探討.[J].科技致富向導,2012(14):16-18

[3]張國偉.適用于中小城鎮污水處理工藝的探討.[J].西南給排水 ,2010,32(5):34-35

[4]馮發明.淺談小城鎮污水治理及 CAST工藝技術.[J].科技與企 業,2011(12):45-47

[5]張小玲.生物膜內亞硝化過程及反硝化特性研究.[D].西安建筑科技大學,2001

篇2

關鍵詞:城鎮生活;污水處理;發展重點

前言

城鎮污水處理效率低,大量污水無法及時處理,而可利用的水資源卻越來越少,這就給污水處理工程,增加水循環利用帶來了挑戰。本文對城鎮生活污水處理技術進行了簡要的探究。

一、城鎮生活污水概述

1.1污水組成

生活污水中包含許多的有機物,例如淀粉、礦物油、蛋白質等物質,導致氮磷含量較高,化學以及生物需氧量較大,即便經過初步處理,其內部的氮磷含量

依舊較高,一旦排入到河流中,將會引發水體富營養化,最終可能出現赤潮現象。

另外,尚未經過處理的生活污水,如若流入地下含水層,一旦被人類引用將會

引發中毒,因此,應及時全面處理各種生活污水。

1.2污水特點

生活用水以及工業廢水是城鎮生活污水的兩大來源,在城鎮化建設以及工業化進程日益加快的今天,在城鎮中隨處可見餐飲洗浴行業,尚未經過處理,便直接排放至自然環境中,由此可知,我國城鎮生活污水具有涉及范圍較廣、總量較大的特點,如若遭遇洪暴,將會將較多的污染物帶入河流中,這將會對河流以及地表水產生嚴重污染。

1.3處理難點

分析生活污水可知,其組成成分日益多樣,雜質含量變動幅度較大,這在某

種程度上增加了水質評估工作的難度系數,無法有效掌握水質變化規律,進而無

法選擇針對性的處理方案,并制約了污水處理裝置的運轉情況。

二、城鎮生活污水處理技術

在以往的污水處理中,主要使用物理以及化學手段,首先,經由格柵截

流水中的雜質,再利用絮凝沉淀進一步過濾水資源,進而完成了初步處理操作。

然而,此種方法存在一定的不足,經過此工序處理的水資源中仍然殘留有機物。伴隨著社會的快速發展,科學技術也取得了一定的進步,并加快了工業化進程,使得生活污水的組成成分變得更加復雜,存在較多的污染物,一旦這些污染物流向自然環境中,將會帶來嚴重的污染。然而,在科學就似乎日新月異的今天,也進一步解決了各種生產、生活難題。目前,在生活污水處理中主要使用生化手段,不僅處理效果理想,且應用范圍廣泛廣,在實際生活中,常常與其它方法組合使用。

2.1膜分離技術

在科學技術飛速發展的今天,膜分離技術也取得了一定的進步,處理作用更

加明顯,該項處理技術和其它處理技術相比,具有顯著的優勢,主要通過微濾或

者超濾,可有效處理污水中不易降解的微生物,同時,還可降解某些微粒和化學

因子,也可有效規避微粒粘附在供排水管道的現象,大大提升了污水處理效果,

并改善了污水處理質量。經大量生活實踐表明,膜分離技術科全面消除污水中的

微粒,并能妥善處理膜污染。

2.2生態濾池

近年來,我國加大了在生態濾池方面的研究力度,相應的理論成果也日趨成

熟。截止到目前為止,為處理生活污水,可建設綜合型生態濾池,例如,綜合型

蚯蚓生態濾池,主要通過微生物自身的新陳代謝作用,全面降解有機物,再將經

過處理的污水以及雜質殘渣移動到濾池中,因蚯蚓具有吞食作用,可縮減有機物

殘渣量,最后借助位于濾池底端的濾料,全面凈化污水。該項處理技術的污水處

理完全,經由此種技術處理后的生活污水,可顯著減少有機質含量,然而,因大

規模使用較少,仍舊需要我們加強研究,不斷完善。

2.3活性污泥法

現階段,活性污泥法是最為常用的一種污水處理技術,主要借助好氧生化作

用達到凈化污水的目的,在這一過程中,微生物發揮著主要作用,在微生物的新

陳代謝活動中,不僅會消耗一定的有機污染,還能正常繁殖,他們可將有機物轉

換成無機物。對于不可溶的有機物,可先進行可溶性作用,再進行氧化作用。同

時,伴隨著活性污泥法的長期發展,理論技術日益成熟,并涌現出了許多新型運

行方式。

2.4循環曝氣池法

循環曝氣池法也被稱為氧化溝法,它以活性污水處理技術為基礎,并進行了

適當的創新,其本質為封閉式處理技術,利用完全封閉的氧化溝充當污水處理池,

可完全接觸污水與污泥,相應的處理效果也更加完全。另外,此種方法的應用會

改變水中氧氣的溶解濃度,尤其是在處理池的下方,溶解氧會呈現階梯變化,這

可較好地滿足不同微生物的生長需求,便于凝聚作用的發揮。

三、污水處理技術的發展重點

3.1高效率、低成本的污水處理技術

由于我國仍是發展中國家,經濟發展尚不發達,我們現在的主要資金還是運用到了經濟發展方面,在污水排放量一天天增加的同時,我們的污水處理技術卻不能以相同的速度提高,盡管政府已把部分資金投入到污水處理技術方面,但是還相差甚遠,先進的設備成本過高,迫使許多政府機構放棄投資。因此我們需要努力爭取更大的支持、加大污水處理的投資,但也不能僅靠擴大投資來增加更多的污水處理,我們需要利用有限的投資提高污水處理的規模及標準,研究開發低成本、低投資、高效率的污水處理新技術和新設備,這將是我們未來發展的首要任務。

3.2以脫氮除磷為目標的污水處理技術

據調查,現在許多城市的污水處理廠雖然已經建成并投入運行,但是它們處理后的水并不能全部達到國家要求標準,尤其是污水中的氮和磷指標。根據《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的要求,氮和磷的出水指標要求越來越嚴格,若不能達標,城市污水廠將不能正常運行。為了加強脫氮除磷的效果,我國現在借鑒許多國外的實踐技術,如SBR工藝、氧化溝工藝、A2O工藝、膜生物反應器等,但是因為進水水質以及運行管理的差別,處理效果仍不是十分有效,出水水質不穩定,而且投資較大,所以我們需根據我國獨特的城市污水水質及我國的實際現狀去探究更為有效的、先進的同時脫氮除磷的新技術。

3.3大力發展污泥處理技術

在我們處理城市污水的同時,勢必會產生許多的污泥,且污泥中含有的污染物濃度更高,所以處理好污泥也是我們處理污水的最重要的工作之一,可是怎樣才能處理好污泥呢?這對我們發展中國家來說是一個很大的難題。我國的有關環保部門規定,因污泥量中含有大量的有毒有害物質,如果不處理就會對環境產生極大的影響,因此污泥必須進行妥善的處理。因城市污水產生的污泥含水率極高,所以在污水處理的過程中產生的污泥量也特別多,雖然我們不能阻止污泥的產生,可是我們可以讓污泥量減少:一是我們可以從源頭去減少污泥量的排放,這樣在污泥處理中也會減少費用;二是對處理污泥量的力度提高,但是第二種方法是我們大多數人不能接受的,因為這樣會使成本更高,所以我們都會選擇簡單、節省成本的第一種方法,這就需要我們去開發更為有效的技術,以解決污泥處理的問題。

結語

水資源是人類生存、繁衍的物質基礎,特別是在水資源短缺形勢日益嚴峻的今天,我們應著重做好生活污水處理工作,加強在污水處理技術方面的研究,有效轉化生活污水,提高水資源的利用率,進而緩解水資源短缺現狀,改善生活環境。

參考文獻

篇3

【關鍵詞】生活污水處理;SBR工藝;脫氮除磷

【Abstract】Along with our country’s social development progresses, the sanitary sewage pollution becomes more and more serious day by day. And the Sewage treatment plants are urgently needed to be built in small and medium-sized towns and cities in our country. Facing with the two problems, the author finally chooses the SBR craft in the active sludge to carry on the design processing through choosing each craft in the present circulation's active sludge and combining the characteristics of small and medium-sized towns and cities. The final objective of this project is to let the quality of leakage water reach the “Pollutant Discharge Standard of Cities’ Sewage Treatment Plants” (GB 1819-2002) the first-level B kind of emission standard: pH=6~9; BOD5≤20mg/L; COD≤60mg/L; SS≤20mg/L; NH3-N≤15mg/L; TP≤1mg/L

【Key words】Sanitary sewage processing; SBR Craft; The denitrogenation eliminates the phosphorus

城市污水是造成水體污染的重要污染源,對城市污水進行妥善收集、處理和排放是減輕或防止水體污染是十分重要一項對策,污水處理廠在這一過程中扮演了重要角色。近年來,我國在城市污水處理方面加大了一些工程建設的投入,全國各地陸續建設了一批污水處理廠,對于保護大中型城市的環境,治理水污染起到了重要作用。隨著我國城市化進程的加快,中小城鎮的發展十分迅速,大量的中小城鎮將迅速興起,中小城鎮的污水排放量約占全國排放總量的一半左右,而全國19200多個建制鎮絕大多數都沒有污水處理設施,從長遠的環境發展角度來看,中小城市在環境保護方面起著重要作用,特別是水污染治理方面[1]。因此,探索和發展適合我國國情的中小城市(鎮)污水處理工藝,掌握一批在中小城市(鎮)具有代表性的污染源治理和城市污水處理技術,就勢在必行[2]。為了選取適合中小城市是污水處理的需要,本設計通過對不同工藝生活污水處理效果的比較,最終設計選用SBR工藝,設計目標是出水水質達到我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 1819-2002)一級B類排放標準。

1 污水狀況及設計規模、目標

1.1 污水水質

本次設計進水水質:pH=6-9;BOD5=150mg/L;COD=300mg/L;SS=200mg/L;NH3-N=30mg/L;TP=10mg/L。

1.2 設計規模

污水的平均處理量為Q平=25000m3/d;

日變化系數取K日為1.2,時變化系數取K時為1.2,總變化系數取K總為1.44。

1.3 污水治理目標

污水廠出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級標準的B類標準。即:pH=6-9;BOD5≤20mg/L;COD≤60mg/L;SS≤20mg/L; NH3-N≤8mg/L;TP≤1mg/L

2 處理工藝的選擇

根據設計的排水水質標準,且BOD5/COD≥0.3具有易生化性,此污水可進行生化處理。處理污水在去除BOD5、COD、SS的同時要達到脫氮除磷的效果,所以污水處理工藝采用二級生化處理,以達到生物脫氮除磷處理效果[1]。

在生物法中,有活性污泥法和生物濾池兩大類,生物濾池的處理效率不高,衛生條件較差,我國只有少數幾座生物濾池城市污水處理廠,而活性污泥法占絕大多數。

活性污泥法有很多種型式,使用最廣泛的主要有三類:①傳統活性污泥法和它的改進型A/O(厭氧好氧活性污泥法)、A2/O(厭氧缺氧好氧活性污泥法)工藝,②氧化溝,③SBR(序批式活性污泥法)工藝。

傳統活性污泥法是應用最早的工藝,它去除有機物的效率較高,因而得到廣泛應用。近20年來,水體富營養化的危害越來越嚴重,去除氮、磷列入了污水處理的目標,于是出現了活性污泥法的改進型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種,一種是用于除磷的厭氧―好氧工藝,一種是用于脫氮的缺氧―好氧工藝;A2/O法則是厭氧缺氧好氧既脫氮又除磷的工藝。

氧化溝是活性污泥法的一種變型,在水力流態上不同于傳統活性污泥法,是一種首尾相接的循環流,通常采用延時曝氣,在污水凈化的同時污泥得到穩定。它不設初沉池和污泥消化池,處理設施大大簡化。氧化溝具有傳統活性污泥法的優點,去除有機物的效率很高,也具有脫氮的功能。如果在溝前增設厭氧池,還可同時除磷。氧化溝這種高效、簡單的特點,使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應用。

SBR法是在一個反應池中完成污水的生化反應、沉淀、排水、排泥,不僅省去了初沉池和污泥消化池,還省去了二沉池和回流污泥泵房,處理設施比氧化溝還要簡單,而且處理效果好,同時還具有很強的脫氮除磷功能。因而SBR工藝得到大力推廣,成為業內人士十分關注的一種工藝。

通過對比傳統活性污泥法和它的改進型A/O、A2/O工藝,氧化溝,SBR工藝,考慮到中小城鎮污水處理設計基建投資少,技術管理能能力相對薄弱,工程面積狹小等因素,最終選擇SBR工藝[3]。尤其是利用SBR法處理中小城鎮污水,要比用普通活性污泥法節省基建投資30%多,并且還具有布置緊湊,節約占地面積; SBR系統對生長率高、適應性強的微生物生長有利。其次,SBR的固液分離效果好,容易獲得澄清的出水。SBR工藝的時間序列性和運行條件上的較大靈活性為其脫氮除磷提供了得天獨厚的條件,從而有效地除氮除磷。

3 各主要處理單元的設計和設備選型

3.1 細格柵

設兩臺機械格柵(并聯為一體)。每臺隔柵柵條間隙數37個,安裝傾角為60°,柵條寬度為0.01m,隔柵總寬為1.1m。

3.2 旋流沉砂池

設有兩座旋流沉砂池。沉沙池尺寸的主要參數有:流量1.5萬m3/d,葉輪轉速20r/min,功率1.5kW,排砂量15L/S。

3.3 SBR活性污泥反應器

本工程設計的生化池中的水力停留時HRT為14.7h,總容積為18301m3,好氧泥齡7.3d,反應泥齡9.0d,缺氧泥齡1.7d,總泥齡為13.5d,污泥負荷為0.111kg[BOD]/[kg[VSS]?d]。

1)參數的確定

2)設計水量的確定

SBR 工藝泥齡通常較長,有很強的抗沖擊負荷能力,因此在計算污泥量時可按高日流量,而不是高日高時流量計算。當采用延時曝氣時,泥齡更長,緩沖能力更好可按平均日流量設計計算。

3)計算反應池池容

3.4 消毒池

采用紫外線消毒儀對出水進行消毒處理,設在線實時監測和安裝報警軟件,為防止意外事故發生,所有設備均在分控站PLC的控制下自動運行。

4 總體布置

4.1 平面布置

(1)功能分區

處理廠平面按功能分為廠前區、生產區和預留區,各區之間有道路和綠化帶相隔。

將輔助生產構筑物相對集中,布置于廠區上風向;污泥處理區布置于夏季主導風向的下風向,遠離廠前區,以保持廠前區較好的環境。

(2)廠區道路

為方便交通運輸和設備的安裝、維護,道路布置成環狀,每個構(建)筑物均有道路相通,廠內主干道寬7m,次干道寬4m,主干道轉彎半徑大于9-12m,混凝土路面。

(3)廠區給水

廠區給水由市自來水公司提供,來自于周邊供水干管,壓力大于4kg/cm2。廠區給水主要用于生活、構筑物及設備沖洗、綠化及消防等。給水干管管徑DN200,廠區內呈環網狀,利于消防和安全供水。

(4)廠區排水

廠區排水為雨污分流制,廠區雨水由道路雨水口收集后匯入廠區雨水管道,并自流排入附近河流;廠區生活污水、生產污水、清洗水池污水、構筑物放空水、上清夜等經廠區污水管道收集后匯入進水泵房,與進廠污水一并處理。

4.2 高程布置

假設在污水處理廠進口處的水平地面標高為0.00米。在污水處理流程中,污水經過格柵流入污水泵房,經泵提升到沉砂池,進水泵房提升后的最高出水水位約為6.00米左右,然后靠重力依次流至各處理構筑物,最后消毒接觸池出流水位3.50米左右,全廠總水頭損失2.50米左右,處理后的一級B類水直接排放至受納水體。

5 結論

SBR工藝對BOD5、COD、SS、氮、磷都有很高的去除效果。經過該過程降解后,COD的去除率是82.85%,BOD的去除率是92%,SS去除率是92.75%,TN去除率是72.72%,出水可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級B標準。應用SBR法處理城鎮污水,工藝技術可行,操作靈活,自動化程度較高,基建費用較低,占地面積小,處理效果良好。污水廠建成投入使用后,所在區域的生活污水污染物得到有效的處理,減少了污水對河流、地下水等水體造成污染,大大改善了水體水質。

【參考文獻】

[1]邵林廣.城市污水處理工藝的選擇[J].給水排水,V01.26,NO.62000.

[2]李海,孫瑞正,陳振選,等,編.城市污水處理技術及工程實例[M].北京:化學工業出版社,2002.5:181-201.

[3]張統,主編.SBR及其變法污水處理與回用技術[M].北京:化學工業出版社,2003.

篇4

關鍵詞:小城鎮 農村 生活污水 對策

Abstract: in this paper, the small towns and rural sewage treatment situation of the investigation and analysis, this paper analyses the regional sewage treatment and existing problems, and puts forward the relevant countermeasures on measures.

Key words: rural towns sewage countermeasures

中圖分類號:G812.42文獻標識碼:A 文章編號:

目前我國社會經濟正處于高速發展之中,但水質惡化問題也嚴重困擾著社會經濟的可持續發展。近年來,污水處理廠不斷興建,但主要集中在大中城市,但大中城市污染物排放量的大幅削減并不意味著地表水環境質量的根本改善[1]。在南方經濟發達地區,人口高度密集,小城鎮數量眾多,來自小城鎮的污染物排放量占有相當大的比重。目前只有極少數小城鎮建有污水處理廠,而廣大農村地區的生活污水更是未經處理就直接排入各種水體,小城鎮和農村地區的生活污水排放造成了當地水環境質量的惡化。本文對小城鎮和農村區域生活污水處理現狀、存在問題進行調查分析,在此基礎上對區域生活污水處理的對策措施進行了探討。

1區域生活污水處理現狀

1.1小城鎮生活污水

在小城鎮,由于生活水平不斷提高,家庭衛生條件改善,生活污水總量在日益增加。目前大多數小城鎮內排水體系不健全,而且排水體制為雨污合流。小城鎮生活污水處理幾乎為空白,生活污水未經處理直接排入河道,對地表水環境造成了較大污染。

1.2農村生活污水處理

目前國家新農村建設正在穩步推進中,農村生活污水處理作為新農村建設的重要內容,已受到高度重視。農村生活污水處理已取得一定成效,但大多數村鎮仍不能有效的治理農村生活污水,生活污水的直排、亂排現象依然普遍,使得農村水環境質量惡化,對村民的生活環境和衛生狀況造成很大影響[2]。

2存在的問題及原因分析

2.1小城鎮生活污水處理問題

(1)經濟規模偏小

小城鎮經濟發展較快,但相對而言經濟規模仍偏小。其污水處理設施建設、運行的投資和技術相對薄弱。建設污水處理廠和配套管網需要巨資,且日常運行費用也非常高昂,因此大多數小城鎮不具備建設和運行污水處理廠的經濟能力。

(2)對專業技術人員吸引有限

小城鎮與大中城市相比,經濟發展水平相對較低,對專業技術人員不具備較強的吸引力,這也會影響污水處理廠的管理和維護工作,污水處理廠正常運行的保證率較低。

(3)經濟效益不明顯

由于小城鎮人口數量較少,2000年江蘇省中心鄉集鎮平均人口1.67萬人,普通鄉集鎮人口0.53萬人[3]。這種人口規模決定了小城鎮生活污水水量大多在5000t/d以下。污水處理廠規模較小,難以獲得規模效益和投資回報。

2.2農村生活污水處理問題

(1)經濟力量薄弱,政府投入較少

多數村落經濟實力薄弱,沒有力量建設生活污水處理設施。且由于投資大,見效慢,導致融資渠道單一,造成農村生活污水處理率較低。

(2)生活污水的處理工藝推廣困難

農村生活污水的處理技術在理論上已經很純熟,但在實踐方面目前還處于試驗階段,未積極推廣。現有的一些處理模式基本是套用大中城市的模式,未能與農村的實際情況結合,治理效果并不理想。

(3)未有效利用現有資源處理污水

部分農村地區建有標準的三格式化糞池,在正常情況下污水經過三格式化糞池后,可去掉污水中近一半的COD和BOD[4],但大多數污水卻不經化糞池處理而直接排放,化糞池并未發揮應有的作用。此外,農村也具有建設氧化塘、人工濕地的條件,目前這些資源也未得到充分的利用。

(4)環境保護機構不健全,缺乏專業人才

目前在農村工作中仍普遍存在重經濟而輕環保現象,并沒有專業的環保人才進行環境管理,使得生活污水的污染問題突出。

(5)環保意識較為淡薄

農村居民的生活水平在不斷提高,但環保意識卻沒有得到相應的增強。對環境危害的源頭和危害程度認識不夠,對生活污水隨意排放所造成的潛在環境危害往往忽略。

(6)外來人口增加,加大負擔

在南方部分農村,外來人口已占有相當分量的比重,上海市部分村落外來人口約占63%[2]。他們居住的房屋多為本地居民私建的出租房,沒有配套的衛生設備,致使許多村落周邊河道變成了天然垃圾場。另外由于外來人口居住相對分散,在管理上也造成了較大的困難。

3區域生活污水處理對策探討

小城鎮和農村地區的生活污水處理應與當地經濟水平、地理條件相結合,因地制宜,采取合適的污水處理方式,并盡可能實現污水資源化,從根本上改善區域水環境質量,保證經濟社會的可持續發展。

3.1小城鎮生活污水處理對策

(1)污水處理廠的工藝選擇

適合小城鎮污水處理的工藝包括普通活性污泥法、氧化溝法、SBR法、水解好氧法、AB法、生物濾池、人工濕地等。選擇合適的處理工藝是污水處理系統高效運轉的關鍵。在工藝選擇時應滿足以下幾方面的要求:

①處理工藝適應性強,耐沖擊負荷,處理效果穩定,對COD、BOD、氮、磷等污染物的去除效率高,確保處理出水達標排放;

②工藝高效節能,長期運行費用低;

③自動化程度高,操作管理方便;

④基建投資合理,適合中小規模的污水處理廠建設。

(2)運營機制

資金是小城鎮污水處理的最主要問題。許多學者探討BOT模式融資建設小城鎮污水處理系統的可行性[5],但這種模式僅適合鄉鎮工業發達、以處理工業廢水為主的小城鎮,并不適合普遍意義上的小城鎮污水處理。因此對于以生活污水為主的小城鎮,還須依靠政府投資、融資還貸,企業集資等多種渠道結合,籌集基建資金。

(3)區域集中處理的可能性

在地理條件具備的情況下,可在某一個區域中心的小城鎮建設污水處理廠,將兩個或兩個以上小城鎮的生活污水通過管道輸送進行統一處理,以避免小規模污水處理廠的重復建設,并可降低運行和管理成本。城市周邊的小城鎮也可考慮通過管道將污水直接輸送至城市污水處理廠進行處理。這些處理方式需要在城鎮污水處理規劃中進行綜合考慮和協調。

(4)利用濕地處理的可能性

利用濕地處理生活污水具有能耗低、投資少、出水水質較好的優點。在南方地區,濕地資源比較豐富,利用自然和人工濕地對生活污水進行處理具有廣闊的發展前景[6]。

(5)污水資源化的可行性

生活污水中的氮、磷等污染物對于農業而言是農作物的營養物質。宰松梅等對污水用于農業灌溉的現狀與展望進行了研究探討,指出污水灌溉是解決農業灌溉水源不足和治理環境污染的一項重要而有效的措施[7]。在南方,由于具有較為充裕的水資源量,污水灌溉一直未得到重視,生活污水經處理后直接排入河道,造成水環境質量惡化,也造成了資源的浪費。在今后的社會發展過程中,生活污水經處理后用于農業灌溉應是一條切實可行的出路,但在技術上必須使處理后的出水滿足《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)。

3.2農村生活污水處理對策建議

(1)加強宣傳,提高農民環保意識

在南方,很多農村居民沒有缺水的危機感,認為水是取之不盡,用之不竭的資源,用水浪費,造成了污水排放量的增加。另外農民環保意識的薄弱,也是造成了農村污染的重要原因。要加強節水宣傳,調動農民節水的積極性,減少污水排放量;同時加強環境教育,使農民充分認識到農村水環境質量逐步惡化的現狀,提高環保意識,自覺的加入到防治水污染的隊伍中來。

(2)建立農村環境保護的法律法規

在現行的法律體系中,對農村的環境保護問題涉及得很少,即使有也都局限于原則性的規定,未把農村、農業和資源的保護統一起來[8]。農村環境保護法律法規的建立可以明確管理體制,明確相關機構的職能,為農村環境保護工作提供法律支撐。

(3)加大投資力度,構建多元化資金保障體系

目前農村生活污水處理中最主要的是資金問題,必須采取多種融資形式,加大資金投入力度。相比較大中城市、小城鎮建設污水處理廠而言,農村污水處理所需資金相對較少,可從財政預算中拿出一定資金設立農村環境保護專項資金,用于生活污水處理設施的建設等。還可鼓勵村鎮自籌資金,鼓勵民間資本加入等,多渠道投入,建立長效的資金保障機制。

(4)選取合適的污水處理技術

大多數村鎮居住分散,適合建立污水就地處理設施。由于農村生活污水中主要含有機物及氮、磷等營養鹽,因此在選取污水處理技術時要考慮對上述污染物是否具有良好的處理效果,同時盡可能滿足污水資源化的標準。我國農村常用的污水處理工藝見表1[2]。

表1農村常用生活污水處理工藝

處理工藝 處理原理 工藝流程 處理效果 優點 缺點

地下滲濾技術 污水投配到具有一定構造和良好擴散性能的土層中,利用土壤毛細管浸潤擴散原理,通過生態系統的物質循環和能量流動,逐級降解、凈化。 生活污水―化糞池初沉淀池―地下滲濾系統。 總氮、總磷和COD的去除率分別為80%、90%和80% -90%。 基建投資低、運行費用低、操作管理簡便、不擴散臭氣、處理效果穩定。 進水預處理效果不好,易出現堵塞現象,降低水力負荷。

人工濕地 污水、污泥流經人工建造的濕地上,利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對污水、污泥進行處理。 生活污水―柵格―沉淀池―穩定塘―人工濕地―達標排放。 BOD5、COD去除率為85% -95%和80%,TN、TP去除率為60%和90%。 運行費用低、運行維護方便、管理簡單、處理過程能耗低、具有良好的景觀效應。 占地面積大,易受氣候影響,表面徑流的臭味比較大。

慢速滲濾土地處理系統 污水投配到天然土壤或種有植物的天然土壤表面,污水垂直入滲地下,通過過濾、吸附和微生物降解等十分復雜的綜合過程,使污水得以凈化。 生活污水―預處理池―植物地塊―達標排放。 BOD5、COD、SS、TOC、TN、TP的去除率分別可達到96%、87%、50%、80%、81%、90%左右。 管理簡便、經濟效益高。污水凈化效率高,出水水質好,基本不產生二次污染。 污水投配負荷一般較低,滲濾速度較慢。

快速滲濾土地處理系統 污水投配到具有良好滲透性能的土地表面,在污水向下滲濾的過程中,在過濾、沉淀、氧化、還原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列的物理、化學及生物作用下,使污水得到凈化處理。 生活污水―預處理池―植物地塊―達標排放。 BOD5、COD、SS、TOC、TN、TP的去除率分別可達到95%、 90%、71%、80%、79%、 89%左右。 高效、低耗,處理效果好,基建投資、運行費用低,管理方便。 占地面積大、需要較大的滲濾速度和消化速度,對污水預處理要求高。

氧化塘 由若干自然或人工挖掘的池塘通過菌藻互生作用或菌藻、水生生物的綜合作用而實現污水凈化。 生活污水―柵格―沉淀池―氧化塘―達標排放。 能有效去除污水中的有機物和病原體,達標排放。 基建投資和運轉費用低、維護和維修簡單、便于操作、無需污泥處理。 占地面積大,處理效果受氣候影響,設計運行不當時,可能形成二次污染。

在選取工藝時應考慮以下幾個因素:一是滿足當前達標處理與今后再生利用需要;二是處理技術要經濟適用;三是運行操作簡便,日常維護管理簡單。

(5)加強污水處理站的管理力度

應根據當地實際情況,農村小型污水處理站的運營可由專業化的公司負責,進行企業化管理,同時制定科學合理的收費政策。環保部門對出水水質進行監督和監測,加強管理。各部門緊密合作,以保證污水處理站的持續穩定運行。

(6)加強農村環保專業人才的建設

需要建立引進和培養相結合機制。政府要從完善激勵機制入手,引進一批愿意在農村基層從事環境保護工作的專業人才,使其愿意為農村環境保護貢獻力量。同時要對農村干部開展環境保護教育培訓,加強干部的環保意識。兩方面結合才能將農村環境建設好,使農村水環境質量得到改善。

參考文獻:

[1]汪磊,高超.江蘇省小城鎮生活污水處理的問題與對策[J],生態經濟(學術版),2007,2(345-346).

[2]梁卓,何國富,劉偉等.城郊農村生活污水排放現狀分析及對策研究[J],安徽農學通報,2009,15(5):78-80.

[3]李新.蘇南人口密集地區城鎮化過程中的環境特征分析[J],長江流域資源與環境,2005,14(5):595-599.

[4]蘭虹.上海新農村建設中生活污水污染現狀及處理對策[J],環境科學與管理,2008,33(4):5-8.

[5]呂宏德,楊萬東.BOT方式建設小城鎮污水處理廠的探討[J],廣州大學學報(自然科學版),2006,5(2):63-66.

[6]張毅敏,張永春.利用人工濕地治理太湖流域小城鎮生活污水可行性探討[J],農業環境保護,1998,17(5):232-234.

[7]宰松梅,王朝輝,龐鴻賓.污水灌溉的現狀與展望[J],土壤,2006,38(6):805-813.

篇5

關鍵詞:新農村建設,生活污水, 人工濕地,智能化小型污水處理,規劃研究

中圖分類號:TU984文獻標識碼: A

隨著國家對“三農”問題重視程度的不斷提高, 提出了建設生態文明的新型農村的要求, 并明確了“生產發展、生活寬裕、鄉風文明、村容整潔、管理民主”的建設目標[ 1],蘇州作為長江三角洲重要的經濟中心城市,在新農村建設方面,蘇州更是提出“建設具有蘇州特色社會主義新農村” [2]的目標任務。蘇州農村建設過程中,雖然經濟發展迅速,但是還是面臨這很多問題,其中農村排水狀況不是很好,很多村莊沒有污水處理系統和排水渠道,所以,加強農村生活污水處理和搜集,以及資源化設施建設,都是建設社會主義新農村的關鍵。

一、蘇州農村生活污水水質及排放特點

農村生活污水包括沐浴、洗滌和廚房炊事、沖洗排水和糞便等[3]。因為農村經濟發展的不平衡,蘇州各地農村生活污水的水量和水質也不同。總的說來,蘇州農村生活污水具有面廣分散、來源多、增長快、污水成分復雜、水質及水量變化大的特征[4-5]。

二、蘇州農村生活污水現狀及存在的問題

1、污水排水管道建設缺乏,污水處理率低

蘇州地區,很多村莊是未建設排水管道系統,生活污水依靠土壤滲透,或直接排河,對地下水和河流都造成了污染。還有部分村建設有排水管道,但是屬于合流管,雨水和污水均通過排水管道排往河道,也同樣造成了河流的污染。

2、污水處理設施簡易,并且缺乏專業管理

許多農戶生活污水排往簡易化糞池,還有部分經營“農家樂”的村莊建有小型污水處理設施。上述的小型污水處理設施多數無人管理或僅是數月清理一次殘渣,甚至不運行,造成出水水質達不到設計標準。

3、籌集資金困難

就目前蘇州市農村污水排水管道及污水處理設施大多有政府出資建設和管理,多數農村居民不愿意繳納小型污水處理站的建設以及運營費用。

三、對現狀存在問題的原因及分析

1、村鎮經濟力量比較薄弱,政府對其水環境治理資金投入不多。另外,因為農村的水污染治理見效慢投資大,造成其融資渠道單一,農村生活污水處理率不高。

2、鄉村的環境保護機構不健全,缺少環保專業性人才。新農村建設過程中關于環保方面的工作,往往都由村領導代為管理,因為重經濟輕環保導致了農村環境管理混亂,造成生活污水的污染問題明顯。

3、生活污水的治理工藝推廣困難。雖然處理農村生活污水的理論技術非常成熟,但在實踐方面基本上還處在試驗階段,沒有積極推廣。現行的治理方式大都套用城市污水的治理模式,未能結合農村的實際情況,治理效果也不理想。

四、對蘇州農村生活污水處理模式的選擇

蘇州農村地區居住相對分散, 自然條件和經濟條件千差萬別, 采取統一的污水處理模式絕無可能。根據蘇州市農村具體現狀、特點、習慣以及自然、經濟與社會條件,因地制宜的選擇污水處理模式。

1、接入城鎮污水管網統一處理模式

靠近城鎮區域,滿足城鎮污水收集管網接入要求的村子,要優先納入城鎮區域污水收集系統, 把所有生活污水集中收集再送到城鎮污水處理廠,進行集中處理。這樣的模式對距離衛星城、中心城和建制鎮的城鎮污水管網較近( 5km以內) ,并符合高程接入要求的村莊很適合。因為城鎮污水處理廠管理完善且相對運行規范,而且污水處理的效果更有保障污水處理的運行也比較經濟, 條件好的村莊應優先考慮這種污水治理模式[6]。

2、分散式農村生活污水處理模式

對接入城鎮污水管網的投資較大或者距離城鎮污水管網比較遠的村莊,污水收集后不能輸往就近的污水廠去處理, 只能走就地化、小型化和分散式處理的道路。將農戶污水按照分區進行收集、每個區域污水單獨處理。采用中小型污水處理設備或自然處理等形式處理村莊污水。該處理模式具有布局靈活、施工簡單、管理方便、出水水質有保障等特點。

五、蘇州農村生活污水處理技術分析與選擇

如今,部分發達國家在農村生活污水處理和排水工程等方面積累了豐富經驗, 并形成了比較成熟的管理體系和技術體系。例如,日本從1973 年開始政府就進行“農村集落排水工程”建設,并已制定《農村集落排水工程施工指南》和《農村集落排水工程設計指南》等相關農村排水標準。德國對污水處理也很重視,到1992 年,全德國的污水接管率達92. 2 %之多[7]。在相對集中的農村,就采用集中處理;在比較分散的農村,就采用分散小型污水處理措施,以腐化池為主要措施,外加生物接觸池、生物濾池和穩定塘等[8 ]。韓國農村居民分散居住較多,則采用簡易的小型污水處理系統,濕地污水處理系統的工藝,但也有占地大、受充分氣溫、供氧和植物生長季節的影響等缺點[9]。在歐洲、新西蘭和北美等農村,也采用了次工藝[9]。澳大利亞主要是“土地處理、過濾和暗管排水相結合的污水再利用系統―――FIL TER(非爾脫) ”,該系統處理后的水,可滿足作物養分的要求[9]

分散布置模式采用的處理工藝主要有穩定塘、人工濕地、土地處理、生物膜法(MBR) 、智能化小型污水處理工藝等。結合國外生活污水處理的成功經驗和蘇州農村生活污水的排放特點, 總結近年來我國一些地方的工程實例, 蘇州農村生活污水處理的模式可以按照分類處置的原則加以選擇:

1、人工濕地處理工藝

工藝介紹:人工濕地是通過強化和模擬自然濕地功能,將污水在投配到土壤(填料)時有控制性,并經常處于飽和狀態,在生長香蒲、蘆葦等水生植物的土地上,污水的流動沿一定方向,在此的過程中,通過土壤(填料)的物理和耐水植物、生物和化學的三重協同作用下,污水中有機物通過根系截流、過濾、吸附以及吸收和植物光合、促進兼性微生物分解和輸氧作用,來實現對污水的高效凈化。人工濕地有自由水面型(FWS)和潛流型(SFS)兩類。

處理特點:人工濕地處理系統投資低,處理效果較好,管理和維護簡單,基本不用能源消耗,運行費用低,抗負荷沖擊性能較強,并且靈活機動。

適合類型:適合蘇州傳統型村莊,生活污水來源單一,居民較為零散,地勢復雜(如東山鎮和金庭鎮),污水不易集中的情況。可以每戶單獨或者幾戶合建一人工濕地,靈活機動。鑒于潛流型人工濕地處理效果好,受氣溫影響相對較小,衛生條件好等原因,多以重點推廣潛流型人工濕地。

2、組合處理工藝

工藝介紹:組合處理工藝是根據農村當地的出水用途以及實際水質,將2個或3個工藝進行組合,提高系統抗沖擊負荷性能和處理效果。常見的組合有穩定塘--人工濕地系統組合處理、生物接觸氧化與人工濕地組合、水解池一滴濾池一人工濕地組合,厭氧沼氣--跌水充氧接觸氧化--人工濕地技術組合等,在靈活組合去污率方面,可相互促進起到優劣互補作用。

處理特點:這種組合處理工藝對農村生活污水中污染物去除效果好,其主要指標CODCr、TN、TP去除率高,出水一般都能達到一級排放標準。比人工濕地處理工藝更有抗負荷沖擊能力,且該工藝投資節省,能耗低,維護管理簡便。但占地比其他兩種較大。

適用類型:適合蘇州傳統型村莊,居民居住較為集中,便于將生活污水用污水管道收集,集中處理。這樣處理可以提高處理效果和抗沖擊負荷性能,降低投資,并且能確保污水處理后達標排放。

3、智能化小型污水處理工藝

工藝介紹:膜生物反應器是活性污泥生物技術和膜分離技術的結合。它與活性污泥法不同,不需要沉淀池進行固液分離,需要進行中空纖維膜替代沉淀池,同時利用膜的特性,具有高效固液分離性能并使活性污泥不歲出水流失,在生化池中形成高濃度活性污泥,使污染物分解徹底,因此出水水質良好、穩定。

處理特點:此處理工藝結構緊湊,占地面積小,操作維護簡單,抗負荷沖擊能力強,適應范圍廣,出水標準遠高于《城鎮污水處理廠污染物排放指標》(GB18918-2002)一級按標準,而且出水水質穩定。但是一次性投資較大。

適用類型:適合東山鎮、金庭鎮、光福鎮等區域經營“農家樂”的村莊或者景區配套服務點的污水集中處理。這樣的村莊生活污水量大,污水成分復雜,并且出水水質要求高。

六、蘇州農村生活污水處理的管理措施

1、制定農村生活污水處理的建設規劃

在推進蘇州新農村建設過程中, 應對國家新農村建設的良好政策環境充分利用,加強農村生活污水工程規劃的制定,根據規劃來系統地開展污水工程建設。考慮農村生活污水污染產生的原因很多,結合新農村建設中改廚改廁的工作,建設污水處理設施,建設污水排水管道。實施與蘇州農村自然條件、經濟水平和環境目標相適應的生活污水處理工藝,以及行之有效的運行管理模式。

2、執行環保法律法規和國家規范標準

嚴格執行《江蘇省農業生態環境保護條例》、《江蘇省太湖水污染防治條例》,針對農村生活污水的水質、水量特點, 結合農村目前的經濟和社會發展水平, 在現有分散和集中處理技術的基礎上, 建設適合農村生活污水處理技術、設備和集成模式。污水處理水質應達到《污水綜合排放標準》(GB8978-96)、《太湖地區污水廠污染物排放標準》(DB32-1072-2007)、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)后排放自然水體。

3、建立有效的資金保障機制

農村生活污水處理的公益性比較強,需要一定規模的資金投入。根據調查結果,目前蘇州村委會和村民,對污水處理費雖有一定的承受能力但并不愿意承擔。地方政府應與新農村建設的實踐情況相結合,采取國家扶持和地方補助、企業參與和農民支持等方式,廣泛籌集資金,形成多渠道動員和多元化投入的參與機制,保障農村污水治理設施建設和運行的資金需求。還可以推行農村污水治理的優惠政策,如稅收優惠和利益優惠等,引導和鼓勵各種社會力量和資金的投入,堅強農村污水治理,使農村生活污水處理工程能夠順利運轉和實施。

4、建立完善的水務基礎設施管理機制

在鄉鎮機關等部門和水務行政部門的監督和指導監督下, 由村委會與當地基層水務組織聯合,成立了專門的水務基礎設施管理協會, 對基礎設施的建設和運營工作進行參與。協會負責制定本村的水務基礎設施和保護辦法, 明確村民的義務和權利并設立專門賬戶,制定處理設備和排水設施的日常管理收費和維護費用等資金管理制度。

結束語

農村生活污水治理工作的開展,是改善農民生活條件和改變農村生活污水無序排放現狀以及建設社會主義新農村的需要。在農村生活污水處理實施工作中, 應堅持分類處置因地制宜的原則, 按照村落的布局來科學選用污水處理工藝模式。另外,相關政府部門應高度的重視, 加快建立健全相關標準及技術措施、政策措施, 并加大投資力度, 保證新農村污水治理工程的長期穩定可持續運行。將蘇州建設成為“天更藍、山更青、水更綠、人更宜居”的“人間新天堂”。

參考文獻

[1] 何剛, 霍連生, 戰楠, 等. 新農村污水治理工作的探討[J] . 北京水務, 2008, ( 6) : 22-25.

[2] 關于制定蘇州市國民經濟和社會發展第十一個五年規劃的建議.蘇州市委九屆十次會議.2005,11

[3]李仰斌, 張國華, 謝崇寶. 我國農村生活排水現狀及處理對策建議[J] . 中國水利, 2008, ( 3) : 51-53.

[4] 吳文學, 郝陽, 張利偉, 等. 中國農村小型分散式污水處理系統研究[J] . 中國科技信息, 2006, 10( 19) : 56-57.

[5] 賀墨梅, 劉淼. 污水集中式與分散式處理技術的比較研究[J] . 西南給排水, 2006, 8( 4) : 20-23.

[6] 聶會蘭 , 顧寶群 , 張貴良. 新農村建設中生活污水處理對策

[7]鄭琴. 德國污水處理概況[J] . 中國市政工程,1998 , (4) : 53 -55.

篇6

關鍵詞:新農村建設;生活污水;處理模式; 管理措施

中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A

一、現狀農村生活污水及存在的問題

(一)現狀農村生活污水水質及排放特點

農村生活污水包括洗滌、沐浴、廚房炊事、糞便及其沖洗等排水[3] 。由于農村經濟發展的不平衡,各地農村生活污水的量和質也相差較大,經濟發達地區的農村居民生活污水量遠高于欠發達地區,污水中氮和磷也高于欠發達地區,而有機污染物較欠發達地區的要低。總的說來,我國農村生活污水具有面廣分散、來源多、增長快、污水成分復雜、水質及水量變化大[5-6] 的特征。

(二)農村污水處理現狀及問題

我國農村生活污水的排放途徑主要是直接灑向地面、就近排入河道或通過下水道入河等。農村污水排放中存在的問題主要表現在: 一是不少農戶在新建房屋和舊房衛生設施改造中,雖然建有三格式化糞池,但卻沒有排放設施,而是依靠土壤滲透,這種方法雖簡便,卻嚴重污染了周圍的地下水; 二是即使有排水系統,絕大多數也是合流制排水,且一般采用明溝排水,由于沒有科學、合理地進行規劃,加之農藥的大量使用、畜禽糞便隨雨水流入溝渠,一到晴天氣味難聞,嚴重污染著農村生活環境; 三是農村往往有灌渠貫穿其中,隨著各家各戶普遍使用沖水廁所,各種污廢水未經處理大量排入灌渠,對農業灌溉用水污染頗大。

二、農村生活污水處理模式與處理技術分析

農村地區居住相對分散,自然條件和經濟條件千差萬別,采取統一的污水處理模式絕無可能,而應該因地制宜,根據村莊的具體實際來確定污水排放模式。

結合國外生活污水處理的成功經驗和我國農村生活污水的排放特點,總結近年來濱州一些地方的工程實例,濱州農村生活污水處理的模式可以按照分類處置的原則加以選擇。

(一)接入城鎮污水管網統一處理模式

靠近城區、鎮區且滿足城鎮污水收集管網接入要求的村莊宜優先納入城區、鎮區污水收集系統,所有的生活污水集中收集后,送入到城鎮污水處理廠集中處理(見圖1) 。這種模式適用于距離中心城、衛星城、建制鎮的城鎮污水管網較近(5 km以內),符合高程接入要求的村莊。由于城鎮污水處理廠相對運行規范、管理完善,而且污水處理的運行較為經濟,污水處理的效果也更有保障,有條件的村莊應優先考慮這種污水治理模式。

(二)分散式農村生活污水處理模式

對于距離城鎮污水管網比較遠,或者接入城鎮污水管網的投資較大的村莊,不可能把污水收集后輸往就近的污水廠去處理,只能走小型化、就地化、分散式處理的道路。

1、農村生活污水沼氣凈化池處理模式

在當前農村生活污水處理的實踐中,最通用、節儉、能夠體現環境效益與社會效益結合的生活污水處理方式是沼氣池。沼氣凈化池處理模式采用“多級發酵技術、多種好氧過濾和多層次的凈化”逐段降解,根據水質確定工藝流程,使其達到排放標準。工藝流程主要結構有預處理系統、厭氧發酵系統、兼氧發酵系統和后處理好氧過濾系統。使經處理的出水水質能較穩定地達到糞便無害化和污水排放標準,用于農田灌溉或水產養殖。污水沼氣凈化池處理模式有分流和合流兩種工藝流程。分流式適用于糞便污水和其它生活污水分流進入池內,合流式適用于糞便污水和其他生活污水合流進入池內。

2、高效厭氧(ABR) -生態組合處理模式

高效厭氧(ABR) -生態組合處理模式將高效厭氧技術(ABR——厭氧折流板反應器) 與改良的人工濕地串連起來(也可以采用穩定塘、復合床等) [10],ABR 作為強化預處理技術,投加懸浮有機填料和優勢微生物,高效降解污水中有機污染物,厭氧單元在較大程度上發揮了將顆粒有機物轉化為溶解性有機物的作用,為后續濕地處理提供了有利的條件。改良的人工濕地主體為多孔的無機填料、砂石和微生物組成填料床,并在床體表面種植具有處理性能好、耐水性好、適應能力強、根系發達且美觀的植物,并以升流式和降流式進行組合,通過生物處理和人工生態系統中植物-微生物的協作作用,實現污水的凈化處理。工藝流程見圖4。

該處理模式將厭氧技術與生態技術有機結合,污水在處理的同時被作為一種資源加以利用,同時加入了景觀設計的理念,系統運行無需其他動力,管理維護簡單,因此,適用于具有自然坡度且有豐富土地資

源的村莊,可建于地下。

3、厭氧-好氧組合一體化設備處理達標排放模式

厭氧-好氧組合一體化設備是在吸收了傳統流化床、活性污泥法和生物接觸氧化法優點的基礎上開發的一種高效、穩定的生化處理裝置,由厭氧懸浮床、移動循環床和好氧固定床組成。其核心技術是應用懸浮生物載體形成移動床和投加高效微生物優勢菌,充分提高反應器中微生物濃度。該裝置可在好氧、缺氧、厭氧環境下,實現懸浮載體與污水流化狀態下充分接觸,利用微生物的生物活性進行有機物的水解、生物降解、氮的硝化和磷的生物沉淀。沉淀出水能達標排放,無需采用砂濾或其他過濾材料。系統通過自動控制實現全程自動化運行和管理。工藝流程見圖5。

該處理模式將厭氧、缺氧、好氧技術有機結合為一體,實現A2/ O 工藝流程,污染物去除效率高,處理后水質好且穩定,但由于一體化設備購置成本較高,日常運行管理要消耗電能,因此適合于經濟條件較好,周邊既無一定規模空地,又對出水水質要求較高的農村地區,可建于地下。

三、農村生活污水處理的管理措施

(一)制定農村生活污水處理的建設規劃

在推進新農村建設過程中,應充分利用國家新農村建設的良好政策環境,加強農村生活污水處理規劃的制定,根據規劃來系統地開展污水治理工作。基于農村生活污水污染產生的多方面原因,結合新農村建設中改廁、改廚和改圈的工作,配套建設污水處理設施。建立與各地農村經濟水平、自然條件、環境目標相適應的生活污水處理工藝和行之有效的運行管理模式。

(二)制定農村生活污水處理工程技術規范

目前沒有農村生活污水處理工程規劃設計與施工技術的地方、行業和國家相關標準。農村生活污水處理工程規劃設計與施工技術規范,應針對農村生活污水的水質、水量特點,結合農村目前的經濟和社會發展水平,在現有分散和集中處理技術的基礎上,獲取經濟有效的農村生活污水處理技術、設備和集成模式,提出農村排水工程規劃設計與施工技術標準,分類指導工程設計和建設。技術規范應包括不同地區農村生活污水排水工程設計和施工技術規范以及農村生活污水排水工程管理、運行、維護規范等。

(三)建立有效的資金保障機制

農村生活污水處理具有較強的公益性,需要一定規模的資金投入。調查結果顯示,目前村委會和村民對污水處理費雖有一定的承受能力,但都不愿意承擔,多數區縣運行費用來源不清。各地方政府應結合新農村建設的實踐,采取國家扶持、地方補助、農民支持和企業參與等方式,廣泛籌集資金,形成多元化投入、多渠道動員的參與機制; 也可以參照美國滾動基金[11] 的運營模式,保障農村污水治理設施建設和運行的資金需求;還可以推行農村污水治理的優惠政策,如利益優惠、稅收優惠等,鼓勵和引導各種社會力量和資金投入到農村污水治理,使農村生活污水處理工程能夠順利付諸實施和運轉。

(四)建立完善的水務基礎設施管理機制

在各縣水務行政部門和鄉鎮機關等部門的指導和監督下,由村委會聯合各鄉鎮水務組織成立專門的水務基礎設施管理協會,參與基礎設施的建設運營工作。協會負責制定本村的水務基礎設施保護辦法,明確村民的權利和義務,并且設立專門賬戶,制定排水設施及處理設備的日常維護費用、管理收費等資金管理制度。

四、結束語

開展農村生活污水治理工作是改變農村生活污水無序排放現狀、改善農民生活條件和建設社會主義新農村必然發展趨勢,更是實現我國小康特色社會主義需要。在實施農村生活污水處理工作中,應堅持因地制宜,分類處置的原則,依據村落的布局,科學選用污水處理工藝模式。水利、水文、政府應給予高度重視,加快建立健全相關標準及技術措施、政策措施,并加大扶貧投資力度,保證新農村污水治理工程的長期穩定可持續運行。

參考文獻:

[1] 何剛,霍連生,戰楠,等. 新農村污水治理工作的探討[J] . 北京水務,2008,(6) : 22-25.

[2] 李仰斌,張國華,謝崇寶. 我國農村生活排水現狀及處理對策建議[J] . 中國水利,2008,(3) : 51-53.

篇7

【關鍵詞】天津濱海新區;城市生活污水;污水處理;回用;

中圖分類號:Tv213文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)04(b)-0000-00

一、天津濱海新區城市生活污水處理現狀分析

濱海新區天津東部沿海地區,區域面積2270平方公里,海岸線總長度153公里,常住人口297萬。

濱海新區生活污水年排放量約0.82億噸,約占污水總排放量的47.7%。其中經污水處理廠處理的生活污水約占濱海新區生活污水總排放量的72.2%,其余的生活污水基本采取直排方式排入河道和海域。生活污水富含總氮(TN)、總磷(TP)和有機質等的特征導致其化學需氧量(COD)、5日生化需氧量(BOD5)等指標遠高于自然水體,大量未經處理的生活污水直接排放易導致環境水體的富營養化。據環保部門監測結果顯示,濱海新區北大港水庫水質綜合營養狀態指數超過50.0,已呈輕度富營養水平,而近岸海域功能區水質達標率也僅為33.3%,其中無機氮也已成為近岸海域水體主要污染因子。

天津濱海新區作為資源性缺水地區,在提高城市生活污水處理率、提升城市污水處理水平的同時,須探索和建立水資源循環利用體系,將城市污水處理從“達標排放”向“再生利用”轉變,最大限度利用非傳統水資源。

二、天津濱海新區提升城市污水處理能力的技術建議

1.給排水管網系統建設。

給排水管網系統是城市基礎設施建設的重要組成部分,也是保障城市用水安全、保證城市污水集中處理的前提。天津濱海新區應在現有基礎上,繼續建設和完善城市管網,建立以市政供水、雨水收集、城市污水處理、中水回用等為基礎的城市給排水管網系統,在工業廢水實現100%統一處理和達標排放基礎上,進一步提高生活污水統一處理和達標排放比例,為建立水資源循環利用體系,優化資源配置、實施分質供水提供有效的基礎保證。

2.城市污水處理提標改造。

天津濱海新區現已建成集中污水處理廠34個,其中投入運行的污水處理廠32個,設計日處理總規模達到74.46萬噸。在投入運行的污水處理廠中,污染物排放全部達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) 一級B類排放標準,其中11個污水處理廠污染物排放達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) 一級A類排放標準,設計日處理規模約30.9萬噸。

天津濱海新區現有集中污水處理廠多采用“氧化溝工藝(工藝流程見圖1)”,有效去除污水中有機污染物(COD、BOD5等)和總氮(TN)、總磷(TP)等耗氧類污染物,使出廠水質達到一級B標準。

《天津市城鎮污水處理廠污染物排放標準》已于2015年10月正式實施,天津濱海新區應以此為契機,對出廠水質無法達到一級A標準的污水處理廠實施提標改造,采用諸如“氣浮濾池(工藝流程見圖2)”等處理工藝,將出廠水質標準提升至一級A。

3.建設再生水處理廠

在部分出廠水質標準達到一級A的集中污水處理廠內建設再生水處理廠,采用諸如“浸沒式負壓微濾膜(CMF-S)+反滲透(RO)”等工藝和紫外線消毒后,使出廠水質達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)車輛沖洗水標準,以供部分市政、公建和工業倉儲等用水。

4.污泥的無害化處理。

針對污水處理廠產生的污泥,需要對其進行了無害化處理:對于純生活污水處理產生的污泥,可充分利用其富含有機質和氮(N)、磷(P)等特點,經無害化處理后,可采取堆肥、提取蛋白質等方法和工藝,對污泥采取資源化回用等清潔處理方式,或直接用作用做農肥;對于工業廢水與生活污水混合污水處理產生的污泥,其中除富含有機質和氮(N)、磷(P)等物質外,還會含有部分重金屬、毒性物質等成分,經無害化處理后,可用于用于園林、綠化、鮮花等的肥料;對于其它污泥,需要對其進行無機化、無害化和干燥處理,將污泥制成泥餅,用于建筑材料的生產原料或送至規范污泥填埋場填埋。

5.污水的回用

天津濱海新區水蒸發量大、下滲量大、降雨量小、景觀水需求量大,綠化景觀用水量接近城市總用水量的一半。對于水質標準達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A的污水處理廠出水,可作為城市景觀補水,用于彌補水系蒸發和水系滲透、進行水體更新,實現減少源水使用比例,降低景觀用水費用。

對于達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)車輛沖洗水標準的再生水處理廠出水,可用于建筑雜用(如沖洗廁所等)、市政澆灑(如沖洗道路、欄桿等)、部分工業和倉儲用水和混合用地用水,達到有效減少市政供水,達到水資源循環利用和節約用水的目的。

三、天津濱海新區城市污水處理的政策思考

1.規劃現行。城市污水處理需要規劃引導,在市政規劃和建設中,結合市政排水管網和污水處理廠日處理能力,同時進行城市給排水管網系統和污水處理廠的規劃和建設。

2.資金保障。在政府的統一組織下多渠道籌措資金。從城市建設資金,污水處理費,超標罰款,財政收入等方面共同集資;同時調動社會財力,發放城市建設專項債券,調動全民環保意識和參與熱情。

3.污水處理廠的社會化運行。適度加大合理收費力度,保障污水處理廠的正常運行;同時政府在用電價格、稅收減免等方面給予適當的優惠政策。

4.再生水回用政策。采取適當的優惠政策和強制性措施,促進再生水的合理回用。

城市生活污水處理是一項系統工程,不僅需要政府的政策扶持和基礎設施的規劃建設,更需要建立合理可行的水資源循環利用體系,引導和培養城市各行業和居民利用非傳統水資源的意識,減少源水使用比例,促進天津濱海新區的城市可持續發展水平,提升天津濱海新區城市生活環境質量。

【參考文獻】

[1]賈敏.我國城市污水處理[J].北方環境.2011,(05):99-126

[2]《環境保護設備選用手冊――水處理設備》 閃紅光主編. 化學工業出版社出版

篇8

一是農村污水面廣、分散。村莊分散的地理分布特征一般呈粗放型排放,很多農村尚無完善的污水排放系統,污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體,和雨水混為一體進行排放。造成污水分散,難于收集。

二是農村污水來源多,分類困難。除了來自人畜的排泄物、廚房產生的污水外,還有家庭清潔、沐浴、洗滌以及生活垃圾堆放滲濾而產生的污水等。生活污水包括生活污水(糞便污水)和生活廢水(洗滌用水),或者簡單說由上水(自來水)經過生產、生活產生的水,現在部分人群概念中的生活污水就單指糞便污水(廁所污水)。由于生活廢水較糞便污水來說更具排放的分散性,隨意性,如果不把生活廢水考慮進去,因此很難解決農村面源污染的問題。 并且隨著農民生活水平的提高以及農村生活方式的改變,生活污水的產生量也隨之增長。

三是農村污水危害性不斷增長。大部分農村生活污水的性質相差不大,但是水中也含有重金屬和有毒有害物質,隨著人們生活水平的提高,污水中氮、磷等污染物的含量也在增加,水質波動大,可生化性強,帶來的危害性也逐漸加強。

四是農村污水處理費用較高。我國目前村莊眾多,村集體經濟都很薄弱,一般都需要靠上級財政補助進行建設。污水處理工程建設相對復雜,由于農村地形復雜,高低參差不齊。對于平原村莊,有的存在標高相差不大,排污排水困難;對于山區的村莊,管道埋設會碰到山石的影響,從而影響工程建設的質量和進度,增加建設投資。沒有經費保障建設生活污水處理的,無法保證工程的質量和進度。而污水處理工程的建設區別于其他農村整治工程,是永久性工程,一次建設投入使用,起碼要使用二、三十年。現有的政府資金財力要保障重點項目地建設,然后逐年推進,按照保質限量逐步推進的方針,嚴禁遍地開花式的建設農村生活污水處理工程。同時,政府要加大財政保障力度,確保工程建設的經費。

基層建議:

篇9

關鍵詞:城市生活污;水處理技術;現狀;發展趨勢

中圖分類號:U664文獻標識碼: A

引言

對環境進行保護的時候,城市生活上的污水處理是非常值得研究的一個問題,中國的城市排水體系與管道的鋪設中出現了問題,這嚴重影響到了水質,并且在城市發展的過程中,隨著企業、人口等逐漸的加多,排放的污水越來越多,因此城市的生態環境高低是非常值得重視的一個問題,挑選低耗高效的節約資金的方式,對城市的污水進行管理也是如今污水治理工作的重心。

1、城市生活污水的構成及其危害

城市生話污水中含有大量的有機物,包括淀粉、蛋白質、纖維素以及礦物油等,其中化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、總氮(TN)和總磷(TP)都比較高。就算是經過一級物理處理和二級生化處理的生話污水,其中含有的TN和TP的量也還是非常高的,排入水體后容易造成水體富營養化,就很容易有赤潮等現象的發生。而這些生話污水在沒有經過處理之后,一旦隨著水循環進入地下含水層,在被人類飲用之后,就會造成人體中毒,所以生話污水需要及時得到處理。

2、主要污染源及其特點

城市的生活污水主要來源于生活用水和工業發展排放的工業廢水,在生活污水中,洗滌用水和廚房污水占很大部分。而且在城市中,生活區、商業區和辦公區都錯綜復雜,特別是餐飲洗浴行業更是遍布城市的各個角落,這些污水都在沒有經過處理的情況下排入水環境,所以我國城市污水呈現出數量大、范圍廣的特點,每當遇到雨水天氣,特別是特大暴雨或洪水到來之時,大量的污染物被沖進河流,一些有毒物質以及居民的生活垃圾等都會造成地表水的嚴重污染。

3、生活污水在工藝上的選擇

城市污水處理廠在處理生活污水時需要根據水質、出水標準、污水廠自身水平選擇工藝。污水處理廠的設置要根據所在地的氣候特征、地質情況、征地費用以及電價等諸多因素進行綜合考慮。無論是哪種污水處理工藝,都具有自身的適用性和優點,同時也具有相對的局限性。所以一般污水處理廠不會選擇單一的污水處理方式。并且,任何一種工藝都需要適合污水處理企業的自身條件。在相同工藝的條件下,同一企業在也會因為進水與出水條件的不同,采用的參數不同,以及所用設備上的區別,有很大差異。在具體項目選擇上要遵循如下原則:技術成熟適用性強。先進并且更為成熟的技術可以保證對水質變化具有很強的適應性;處理后的出水水質更好,且具有很強的穩定性;產生的污泥更容易處理;污水處理廠占地面積更小,耗電量更低,運行成本也相對合理;運行后設備穩定便于操作管理;廠區環境優美。要保證廠區的布局與周圍環境的統一性、協調性。并且在運行中很好的控制設備噪音,產生更少的廢氣,保證廠區內的整潔,更高的綠化率。

4、城市生活污水的處理難點

綜合城市生活污水的特點可知 ,其水質成分日益復雜 ,雜質含量的波動性比較大 ,使得人們難以準確評估水質的污染程度及變化規律 ,也就不能針對性的選擇合適的處理方案 ,影響了污水處理裝置的正常運轉。此外 ,現階段的污水處理技術大都是在實驗室環境下誕生的 ,雖然在實際應用過程中進行了一系列改造 ,但是依然產生了許多現實問題 ,在大規模治理中易受外界環境的嚴重干擾 ,難以達到預期的治理效果。城市生活污水處理技術還受到當地社會經濟發展水平以及其他人文因素的制約 ,使得污水處理部門在選擇處理方案的時候 ,往往不能選擇最有效的處理工藝 ,而是采取了折中的方案。

5、污水處理工藝和改進措施

污水處理廠清潔生產的量化指標涉及的范圍是比較廣的,包括處理單位水量占地面積、處理單位水量能耗(包括電、燃煤或燃氣燃油、蒸汽、壓縮空氣)、自用水率、污泥產生率等。以前對于污水進行處理,一般都是使用非常簡單的物理、化學處理設施,主要的施工流程是水中的雜物經過格柵等構筑物被截流,然后再通過絮凝沉淀等工藝,從而污水就得到了初步上的處理,但是這種方法是有很大的不足,因為水中有機物是不能完全的得到處理。隨著科學技術的發展,工業得到很大的進步,生活污水中污染物的成分日漸復雜,這些污染物排入地面水系后造成河流黑臭。而科學的進步,使得很多的問題都得到了進一步的處理,現在普遍使用的污水處理是生化處理,其特點是處理效果良好且實用性非常強。常與其他方法結合應用。下面是典型的污水處理方法:

5.1生物膜法

生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、生物過濾法和地埋式生物接觸氧化法。生物膜法的優點:不產生污泥膨脹、產生的污泥量較少、抗沖擊負荷的能力較強、運行管理較方便。生物膜法的缺點是處理后的水較渾濁,有機物去除率較低,需要較多的填料和填料支承結構。

5.2、BTOFOR工藝

BTOFOR工藝以物化法為預處理單元,以生化法為深度處理單元,其出水水質優于一般的二級出水,可以達到低質回水標準。DENSANDEG是化學強化一級處理裝置,它將旋流沉砂、快速混凝、慢速反應及斜板沉淀等多項功能集于一體,SS和BOD去除可分別達到85%和60%,為后續深度處理創造條件。

5.3、污水的回用

城市污水處理應考慮與污水資源化目標相結合,在城市污水處理過程中,污水的回用可以作為城市第二水資源,回用于工業及市政清掃綠化,是解決水資源緊缺的一條有效途徑,在考慮污水處理廠規劃建設時,宜同步規劃污水回用工程的建設。在進行污水回用工程評價時,需分別對回用的污水用途做出分析,探究污水回用的可行性,并預測在污水回用過程中可能會出現的環境問題。城市污水處理過程中,污水回用的途徑是多方面的,大致可分為農業用水(包括林、牧、漁業)、城市雜用水、工業用水、環境用水和補充水源水。當作為農業用水、環境用水和補充水源水時,應對可能產生的地面水、地下水、土壤及生態環境的影響作進一步的分析。

6、城市生活水處理發展趨勢

常規的化學或生物水處理技術占地面積較大,且水處理效率不高,可能造成水體的二次污染等,隨著科技的發展,城市生活用水的處理技術也會發生翻天覆地的變化,如采用靜電水處理技術可以在水中形成靜電場,從而使水中產生大量的臭氧等氧化劑,對水中的有機污染物、藻類、細菌等均有較好的去除或殺滅作用,同時不需要添加任何的化學藥劑,一方面避免了可能產生的水體二次污染,另一方面省去了化學藥劑的投資,且能耗較低,是一種較為環保的水處理技術。除了靜電處理之外,新型的水處理技術還有雙膜法、人工濕地法等。

除了水處理新方法外,水處理理念也會逐漸走向先進,例如可將城市生活用水分為飲用水、非接觸類用水等,其中飲用水要用先進的處理方法進行高標準處理,而非接觸類的水可采用中水處理回用的方式,減輕飲用水資源短缺的壓力,同時做到了廢水的循環使用,是可持續發展的重要體現,另外,對雨水進行收集后可用于市政用水或非接觸類生活用水等方面,一方面緩解了生活用水壓力,另一方面省去了水處理運行的投資。先進工藝和先進理念應當是未來城市生活水處理的發展趨勢。

結束語

隨著環境污染問題的不斷加劇和人們環保意識的不斷增強 ,綠色城鎮化逐漸成為當今城鎮建設的主題 ,城市污水治理作為綠色城鎮的重要內容受到人們的廣泛關注。為了妥善治理城鎮生活污水 ,保護人們賴以生存的自然環境 ,需要相關部門加強管理力度 ,控制和治理兩手抓 ,不斷提高污水治理水平 ,為城鎮經濟建設提供良好的環境保障。

參考文獻

[1]耿英杰,袁亞杰,邢美蘭,高鵬. 城市生活污水處理技術現狀及發展趨勢研究[J]. 科技信息,2014,03:245+266.

[2]洪瑞堅. 城市生活污水處理技術的發展趨勢分析[J]. 中國科技財富,2011,19:97.

[3]胡曦明. 城市生活污水處理技術的發展趨勢分析[J]. 民營科技,2012,01:26.

篇10

[關鍵詞]活性污泥;群結構;城鎮污水處理系統;影響

中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)17-0315-01

一直以來,我國堅持走可持續發展之路,因此我國崇尚水資源的循環利用,而污水處理系統是實現廢水再次利用的關鍵,在城鎮污水處理系統中合理應用活性污泥菌群結構,可以有效降低或者消除污水處理系統中水資源的有害物質,以此來保證經過污水處理系統處理之后的水資源滿足相關質量標準。

一、活性污泥菌群結構對城鎮污水處理系統的影響研究材料與方法

1.活性污泥菌群結構樣品概述

為了確保研究結果的準確性,本文在研究中所選取的14種活性污泥菌群結構樣品都是出自16SrRNA克隆文庫數據,當前可以收集該類數據的數據庫較少。這14種活性污泥菌群結構除了Fra活性污泥樣品之外,其他13種活性污泥樣品都來源于污水處理廠中的好氧段,Fra活性污泥樣品來自污水處理廠的缺氧段。這14個污水處理廠主要分布在溫帶與亞熱帶地區,除了Ger污水處理廠中含有工業廢水以及啤酒廢水,其他13個污水處理廠水的主要來源是生活污水。這14個活性污泥樣品中,其中有10個來自文獻,其細菌群結構已經被報道,而另外4個還需要進一步測試分析,待研究的污水處理廠其內部的活性污泥樣品均取自好氧段,測試方法是利用無菌的離心管分別取40毫升的活性污泥樣品,取出后在-80℃的氣溫下凍存。

2.活性污泥樣品基因組DNA提取

進行活性污泥菌群結構對城鎮污水處理系統的影響研究時需要將冷存的活性污泥菌群結構樣品安全取出,并使其在適宜的室溫條件下逐漸融化,待其完全融化后吸取3毫升的泥水混合物灌入滅菌離心管中,14,000r/min下離心10min。將泥水混合物灌入滅菌離心管內之后需要將離心管上清液去除,離心管中的沉淀可以利用超純水進行清洗3次,清洗就完畢后的活性污泥樣品基因組DNA應利用相應的試劑盒進行基因提取,吸取5μI的樣品產物,并利用一定量的瓊脂糖凝膠電泳對基因組DNA進行檢測,主要檢測基因組DNA是否完整,剩下的基因組DNA提取物應在-20℃的溫度下保存,以便備用。

3.建立克隆文庫

在研究中要準確評估活性污泥菌群結構對城鎮污水處理系統的影響,應以基因組DNA提取物為模板,并運用引物27f與1492r對需要測試的4個活性污泥菌群結構樣品進行PCR擴增,為了減少研究試驗中的誤差,每個活性污泥樣品應同時進行PCR反應,而后將反應產物進行合并,這樣全部的PCR反應將呈現在PCR擴增儀上。在研究試驗中會產生大量的數據信息,因此建立克隆文庫十分必要,它不僅可以儲存相關數據信息,同時還可以合理儲存活性污泥菌群結構樣品,以免樣品受到損害,影響試驗結果。

4.活性污泥菌群結構樣品分類分析

在活性污泥菌群結構樣品研究試驗中,所有的測序都會在測序儀器上進行,測序引物主要是利用載體特異性引物M13R與M13F實現的,與此同時還可以對測序返還結果進行合理拼接,將載體片段去除。利用克隆文庫中的EMBL數據庫可以快速搜索出已經被報道的10個城鎮生活污水處理廠中的活性污泥菌群結構樣品細菌群數據,并且利用數據庫的相關信息可以實現對14個污水處理廠中活性污泥菌群結構的分類分析。

二、活性污泥菌群結構對城鎮污水處理系統的影響研究結果論述

1.城鎮污水處理系統進出水水質特點分析

14個污水處理廠中除了Ger活性污泥樣品所牽涉的污水處理廠以外,其余13個污水處理廠的進水渠道主要為生活污水,因此這13個污水處理廠的氨氮濃度與進水COD分別在30mg/L~45mg/L和800mg/L~1100mg/L之間,從污水處理廠的出水水質狀況來看,14個污水處理廠中有11個污水處理廠其氨氮濃度與進水COD在8mg/L和60mg/L以下,達到了GB18918-2002一級B出水水質標準,這些污水處理廠所涉及到的活性污泥菌群結構樣品主要為TJ―l、TJ―2、BJ-1、BJ-2、GD一1、GD_2、Ger、USA、Fra、Eur―l與Eur-2。而剩下3個污水處理廠的氨氮濃度與進水COD都不能滿足相關出水水質標準,因此會導致城鎮污水處理系統的不正常運行。

2.活性污泥菌群結構樣品的細菌菌群聚類分析

利用克隆文庫中RDP數據庫上的應用程序根據不同分類水平對1城鎮14個污水處理廠中的活性污泥菌群結構樣品依次進行16SrRNA克隆文庫序列,那么一般情況下隨著活性污泥菌群結構的細菌菌群分類層次的不斷降低,處于不同分類1水平上的16SrRNA其所占據的比例則會逐漸變大。在研究過程中根據門、綱、目、科、屬分類標準水平,可以對不同城鎮生活污水處理廠的活性污泥菌群結構樣品進行細菌菌群含量測試,并對14個活性污泥菌群結構樣品進行科學合理的聚類分析,根據測試結果可以保證活性污泥樣品聚類分析的科學性與合理性,對了解活性污泥菌群結構對城鎮生活污水處理系統的影響具有積極意義。

從分類學原理角度出發,隨著分類層次的不斷升高,處于同一分類單元中的活性污泥細菌種類數量也會隨之增多,與此同時活性污泥細菌菌群之間的相似性就會變小,在綱與門分類水平上即使是差別較大的細菌菌群也能夠歸屬到同一分類單元中,此時城鎮污水處理廠中全部的活性污泥菌群結構樣品所測試得到的菌群結構都具有一定的相似性。所以在綱與門分類水平上不應該將處于正常運行狀態與不正常狀態的城鎮污水處理廠劃分開,應對兩者進行綜合分析,進一步考察污水處理廠及活性污泥樣品在不同分類水平上的差異,根據研究就發現正常運行的污水處理廠以及不正常運行的污水處理廠即使存在較大差異,然而卻可以歸為一類,在科與屬分類上也是如此,經過綜合考慮在目的分類水平上進行正常運行與不正常運行污水處理廠中的活性污泥菌群結構樣品進行區分較為合適。

3.研究結果分析

在活性污泥菌群結構對城鎮污水處理系統的影響研究過程中,在不同分類水平上可以實現對污水處理廠中的活性污泥菌群結構樣品進行聚類分析,其中門與綱分類水平上,生物信息量相對較少,正常運行與不正常運行的城鎮污水處理廠中的活性污泥菌群結構較為相似,而在目的分類水平上其菌群結構則不同,在科與屬分類水平上,生物信息量相對比較多面,同樣是處于正常運行狀態的污水處理廠,其活性污泥菌群結構也有很大差別。

三、總結

綜上所述,活性污泥菌群結構中的各類細菌可以有效降解城鎮生活污水中的有機物,消除城鎮生活污水中的有害物質,使就城鎮污水處理系統功能得以充分發揮,從而提升城市水質質量,實現活性污泥菌群結構在城鎮污水處理系統中的應用價值。

參考文獻