有關(guān)農(nóng)村生活污水處理工藝論文

農(nóng)村生活污水處理工藝農(nóng)村生活污水是家庭日常生活產(chǎn)生的雜排水,因其含有大量的營養(yǎng)鹽及細菌、病毒,容易造成地表水及地下水的污染。隨著地方經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)生活水平的不斷提高,農(nóng)村生活污水引起的面源污染問題也日益嚴重。在我國廣大的農(nóng)村地區(qū)大都沒有衛(wèi)生下水道,生活污水隨意排放,已成為流域水質(zhì)惡化的主要原因之一,也是造成農(nóng)村水環(huán)境污染及湖泊富營養(yǎng)化的重要因素。因此,控制農(nóng)村生活污水的污染已成為解決流域水質(zhì)惡化及湖泊富營養(yǎng)化問題的重要措施之一,對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善具有重要意義。處理工藝1.1人工濕地特點人工濕地有自由水面型(FWS)和潛流型(SFS)兩類。由于潛流型人工濕地處理效果好、受氣溫影響相對較少、衛(wèi)生條件好等原因而采用較多。潛流型人工濕地根據(jù)污水的流動方向又分成水平流和垂直流兩種。前者對BOD5、CODCr、SS、重金屬等污染物處理效果好,后者脫氮、除磷效果較好。人工濕地處理系統(tǒng)投資低,處理效果好,管理和維護簡單,基本不用能源消耗,運行費用僅為常規(guī)處理的1/10,抗沖擊性能強,適合廣大農(nóng)村地區(qū)、小城鎮(zhèn)地區(qū)的污水處理。構(gòu)造下面重點介紹潛流型濕地。潛流式人工濕地構(gòu)造由進水區(qū)、處理區(qū)、出水區(qū)三部分組成,并且底部應做好防滲層。垂直流人工濕地構(gòu)造示意見圖1。圖1垂直流人工濕地構(gòu)造示意處理區(qū)為人工濕地工作區(qū),為保證流程的長度和水流均勻,一般設計成上向流分格串聯(lián)運行。每格中的基質(zhì)采用礫石或卵石,顆粒由下而上遞減,基質(zhì)厚度取60～80cm。底層厚20cm,粒徑40～60mm,為粗碎石層;中層厚30cm,粒徑20～40mm,為中碎石層;上層厚15cm,粒徑10～30mm,為細碎石層。進水區(qū)與集水區(qū)的布置應盡量保證布水和集水均勻,避免在池內(nèi)形成死水區(qū)和短流。人工濕地的防滲層很重要,應保證污水處理過程中污水不向外滲漏,防止污水對地下水的污染和影響周圍環(huán)境衛(wèi)生。一般濕地應選在厚土層地區(qū),厚土層上再設防滲層,防滲層可用粘土、膨脹土、瀝青和油氈鋪設,現(xiàn)在也有做高密度聚乙烯樹脂塑料膜鋪墊。人工濕地的植物品種對人工濕地的處理效果影響很大,所以濕地設計時應注意床內(nèi)植物的選擇和栽培。植物選擇通常選擇根系發(fā)達,根莖粗壯的植物;光合作用好、輸氧機能強的植物;當然也應考慮到植物的經(jīng)濟價值和觀賞性。但是，濕地系統(tǒng)的缺點是占地面積一般都較大,不太適合那些土地較缺乏的農(nóng)村區(qū)域。清華大學的模擬試驗裝置為:潛流式床和表面流床的前1/3段種植蘆葦(16株/m2),后2/3段種植茭白(12株/m2)。每個床體寬為1m,長為6m,床深為0.7m,坡度為1%。潛流床體的底部鋪設10cm厚的沙石(直徑為2～4cm)層,中部為40cm的爐渣層,上部為10cm的土壤,污水在床體內(nèi)部水平流動。布水區(qū)和集水區(qū)分別填充直徑為2～5cm的卵石,寬度為40cm。在集水區(qū)底部安裝有多孔集水管并與外部一出水高度可調(diào)的豎管相聯(lián)結(jié),水深保持在50cm左右。表面流床體內(nèi)部均勻填充一定配比的爐渣和土壤混合物,深度為40cm。床體表面維持20cm深的自由水面,其深度由出口溢流堰調(diào)節(jié)。其運行的水力負荷為30cm/d,COD,TN,NH4+—N,TP去除率見下表：名稱CODTNNH4+—NNTP進水水質(zhì)50～80mg//L2～8mg/L2～4mg/L0.5～1.0mg/LL去除率57.0%～775.4%%57.0%～665.3%%72.5%～995.2%%59.7%～664.2%%。1.2生活污水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(chǔ)上發(fā)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。池型布置生活污水凈化沼氣池的工藝流程為:生活污水→前置處理區(qū)Ⅰ→前置處理區(qū)Ⅱ→后處理區(qū)→排出。其布置見圖2。圖2生活污水凈化沼氣池布置示意前置處理區(qū)分為Ⅱ級,設計成兩座密閉的圓柱形沼氣池,在該區(qū)生活污水進行厭氧分解、泥水分離;污泥沉積于池底進行腐化分解。為了加強厭氧接觸效果,在前處理Ⅱ區(qū)池內(nèi)掛硬性填料。沼氣池的有效容積為污水通過停留容積和污泥部分沉積容積之和,污水容積按停留時間48～72h計算,污泥沉積容積按污泥清掏周期360d計算。后處理區(qū)為生物濾池,設計成矩形折流式生物濾池,分成4格,每格水頭差20cm,污水從下向上串聯(lián)折流通過濾床,污水通過濾膜上好氧、兼性微生物的分解代謝和合成代謝進一步降解污染物質(zhì)。池中濾料選用石灰石碎石,厚度為400～500mm。第一、二格為粗濾料,粒徑5～40mm;第三格為中濾料,粒徑5～20mm;第四格為細濾料,粒徑5～15mm。每格碎石后處理區(qū)的有效容積可按(0.4～0.5)沼氣池有效容積計算。凈化沼氣池前設格柵,以阻攔污水中較大的漂浮物。沼氣池為密閉池,池頂設活動蓋板和蓄水圈、蓋板兩道頂蓋,活動蓋板上有沼氣導管,可將沼氣用塑料軟管引出。在出水管上端部位布置DN150PVCU進氣管(進口設防護罩),使池內(nèi)水面與大氣相通,保證好氧和兼性微生物的降解效果。處理效果地方環(huán)境監(jiān)測站對凈化沼氣池的檢測結(jié)果見表1～表3。表1～表3的數(shù)據(jù)表明,生活污水凈化沼氣池出水應屬基本或接近達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)中的二級排放標準要求。當然，單一的人工濕地處理技術(shù)處理效果有時并不顯著，于是人們又將人工濕地與一些工藝相結(jié)合，產(chǎn)生一些新的技術(shù)。生物接觸氧化與人工濕地組合工藝基本情況經(jīng)過對該地區(qū)農(nóng)村生活污水中主要指標CODCr、TN、TP的監(jiān)測分析,水質(zhì)情況CODCr為135-380mg·L-1、TN為15-50mg·L-1、TP為0.50-3.50mg·L-1。監(jiān)測分析頻度為每周1次,連續(xù)監(jiān)測14次,監(jiān)測分析方法CODCr為重鉻酸鉀法;TN為過硫酸鉀氧化紫外分光光度法(GB11894-89);TP為鉬銻抗分光光度法(GB11893-89)。處理工藝采用生物接觸氧化與人工濕地組合工藝對農(nóng)村生活污水進行處理,其工藝流程見圖3。圖3農(nóng)村生活污水處理工藝流程農(nóng)村生活污水經(jīng)過細格柵去除漂浮物和懸浮物后,進入集水調(diào)節(jié)池以達到均衡原水水質(zhì)水量的目的,然后用污水泵提升至生物接觸氧化池。生物接觸氧化池內(nèi)設置填料,底部采用空氣管曝氣。已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的速度流經(jīng)填料。填料上長滿生物膜,污水與生物膜相接觸的過程中,水中的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜,隨水流到沉淀池后被去除,污水得到凈化。經(jīng)生物接觸氧化處理后,污水中大部分有機物得到了去除。沉淀池出水進入人工濕地處理,進一步去除N、P營養(yǎng)鹽。采用潛流型人工濕地,平面尺寸為1.8m×6.0m,床深為80cm,中間利用隔墻形成交替流,人工濕地上栽種蘆葦、菰米等具有高效脫氮除磷功能的水生型植物。處理后的出水直接外排。工藝分析名稱CODCrTNTP平均去除率72.9%86.6%89.1%隨著氣溫的升高,TN及TP的去除率有明顯增加的趨勢,究其原因主要是因為氣溫的升高,濕地上植物的生長加速,對N、P的去除有促進作用。另外發(fā)現(xiàn)，TP的平均去除率略高于TN的平均去除率,可能是由于氮的去除主要是微生物作用,而磷的去除是由微生物和吸附沉淀雙重作用所致。根據(jù)對生物接觸氧化池及人工濕地兩個環(huán)節(jié)TN、TP進出水濃度的監(jiān)測顯示,人工濕地對生活污水中的N、P的去除具有較大的貢獻,絕大部分N、P通過人工濕地介質(zhì)的過濾作用、微生物的降解以及植物的吸收作用得以從污水中去除,其中N主要是通過硝化與反硝化反應而被去除,P的去除主要依靠沉淀、吸附及水生植物的吸收。小結(jié)生物接觸氧化-人工濕地組合工藝對農(nóng)村生活污水中污染物的去除效果好,其主要指標CODCr、TN、TP的平均去除率分別為72.9%、86.6%、89.1%,出水一般都能達到一級排放標準。系統(tǒng)具有較強的抗負荷能力,且該工藝具有投資省,能耗低,維護管理簡便等優(yōu)點,是處理農(nóng)村生活污水的一種簡單適用的方法。2.國外生活污水處理技術(shù)2.1高效藻類塘系統(tǒng)美國加州大學伯克利分校的Oswald提出并發(fā)展的高效藻類塘是對傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進,其充分利用菌藻共生關(guān)系,對污染物進行處理。正因其最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣,塘內(nèi)的一級降解動力學常數(shù)值比較大,故稱之為高效藻類塘。高效藻類塘較傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘停留時間短,占地面積少;建設容易,維護簡便,基建投資少,運行費用低;BOD5、NH4+-N、P043–P、原體去除效率高;若高效藻類塘后接的是高等水生生物塘,則其中的水生生物不但可以除藻,降低出水的SS,而且能進一步去除水中的氮磷,同時收割的高等水生植物可以作為優(yōu)良的飼料和肥料。缺點:它受環(huán)境因素影響明顯,溫度影響生物的組成,營養(yǎng)物的需求,新陳代謝的特點和反應速率;pH影響生物的適應能力,離子輸送和新陳代謝的速率;水體對光的吸收特性取決于4個方面:水體特性,腐殖質(zhì),藻類和非生物性的懸浮物;氣溫過高或較低時,藻類的生長受到抑制從而影響處理效果。目前高效穩(wěn)定塘在以色列、摩洛哥、法國、美國、南非、巴西、比利時、德國、新西蘭等國都有研究應用。國內(nèi)專家對高效藻類塘進行中試研究,表明高效藻類塘COD平均去除率為75%,BOD去除率在60%左右,氨氮平均去除率高達91.6%,凱氏氮平均去除率為75%,總磷平均去除率為50%左右,藻類塘出水經(jīng)過水生生物塘處理后,COD的總?cè)コ士蛇_87.5%,氨氮的總?cè)コ士?7.48%,總磷的總?cè)コ誓苓_到80%左右。2.2一體化氧化溝最早的一體化氧化溝是Pasveeer教授1954年在荷蘭Voorfshoten研制成功,是一種集曝氣、沉淀、泥水分離、污泥回流等功能于一體的技術(shù),適合中小型污水處理廠的應用。該工藝具有流程短,構(gòu)筑物和設備少,不設初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池,污泥自動回流,投資少,能耗低,占地少,管理簡便;處理效果穩(wěn)定可靠,BOD5和SS去除率在90～95%或更高,COD去除率在85%以上,且硝化、脫氮作用明顯;產(chǎn)生的剩余污泥量少,不需硝化,污泥性質(zhì)穩(wěn)定,易脫水,不帶來二次污染;固液分離效果比一般二沉池高,整個系統(tǒng)能在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行;污泥回流及時,減少了污泥膨脹。缺點:難以形成功能相對獨立的厭氧、缺氧和好氧區(qū)域,對除磷脫氮要求較高的場合穩(wěn)定性較差;固液分離器內(nèi)斜板(或類似組件)強化了分離效果,但由于污水污泥具有粘稠性,且易形成生物粘膜,斜管或斜板有堵塞和淤積的可能,會增加維護工作量;由于污水流量和本質(zhì)的變化,氧化溝內(nèi)的流速和出流量總是變化的,污泥層難以穩(wěn)定,有可能出現(xiàn)浮泥,增加出水的SS。據(jù)1987年統(tǒng)計,美國已有92座合建式氧化溝,較有代表性的是聯(lián)合工業(yè)公司(UnitedLndus2triesLnc1)的船式沉淀器田BOAT,Armco環(huán)境企業(yè)公司的BMTS系統(tǒng),EIMCO公司的Carrousel渠內(nèi)分離器,湖濱(Lakeside)設備公司的邊墻分離器以及Lightnin公司的導管式曝氣內(nèi)渠和邊渠沉淀分離器,此外是Envirex公司的豎直式氧化溝。2.3澳大利亞“FILTER”(非爾脫)污水處理系統(tǒng)澳大利亞科學和工業(yè)研究組織(CSIRO)的專家于最近幾年提出一種“過濾、土地處理與暗管排水相結(jié)合的污水再利用系統(tǒng)”,稱之為“非爾脫”高效、持續(xù)性污水灌溉新技術(shù),其目的主要是利用污水進行作物灌溉,通過灌溉土地處理后,再用地下暗管將其匯集和排出。該系統(tǒng)一方面可以滿足作物對水分和養(yǎng)分的要求,同時降低污水中的氮、磷等元素的含量,使之達到污水排放標準。其特點是過濾后的污水都匯集到地下暗管排水系統(tǒng)中,并設有水泵,可以控制排水暗管以上的地下水位以及處理后污水的排出量,見圖4。圖4“非爾脫”污水處理系統(tǒng)示意圖澳大利亞曾在格林菲斯市進行田間試驗。先后兩次試驗的面積分別為8hm2和16hm2,種植小麥、玉米、燕麥、粟米和牧草等作物。田間排水暗管的埋深為1m,用初級處理后的城市污水進行格田漫灌,每隔14天灌一次。該系統(tǒng)的試驗效果見表4。表4“非爾脫”污水處理效果澳大利亞CSIRO與我國水利水電科學院和天津市水利科學研究所合作,曾在天津市武清縣建立試驗區(qū),試驗總面積2hm2,暗管埋深1.2m,兩種處理的暗管間距為5m和10m,引取北京市初級處理后的污水和沿程匯集的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水,灌溉小麥。試驗表明,97%～99%的磷通過土壤及作物的吸收而被除去,總氮的去除率達82%～86%,生物耗氧量的去除率為93%,化學耗氧量的去除率為75%～86%。排水暗管的間距小,則去污效率高?！胺嵌摗毕到y(tǒng)對生活污水的處理效果好,其運行費用低,特別適用于土地資源豐富、可以輪作休耕的地區(qū),或是以種植牧草為主的地區(qū)。該系統(tǒng)實質(zhì)上是以土地處理系統(tǒng)為基礎(chǔ),結(jié)合污水灌溉農(nóng)作物。人們擔心長期使用污水灌溉后污水中的病原體進入土壤,污染農(nóng)作物。但根據(jù)大量調(diào)查和試驗表明,土壤—植物系統(tǒng)可以去除城市污水中的病原體。為慎重起見,國內(nèi)外一致認為,處理后的城市污水適宜灌溉大田作物(旱作和水稻)。因為大田作物的生長期長,光照時間長,病原體難以生存;而蔬菜等食用作物,生長期短,有的還供人們生食,則不宜采用污水灌溉。此外,這種處理方法受作物生長季節(jié)的限制,非生長季節(jié)作物不灌溉,污水處理系統(tǒng)就不能工作。暗管排水系統(tǒng)在我國多用于改良鹽堿地和農(nóng)田漬害,一般造價較高,若用于處理生活污水還需修建控制排水量的泵站,則造價更高,推廣應用有一定困難。2.4韓國的濕地污水處理系統(tǒng)韓國的農(nóng)業(yè)用水是最大用水戶,占總用水量的53%。韓國農(nóng)村的居民分散居住,認為興建集中處理的污水系統(tǒng)造價太高,小型和簡易的污水處理系統(tǒng)適合在農(nóng)村應用。因此,研究了一種濕地污水處理系統(tǒng),使污水中的污染物質(zhì)經(jīng)濕地過濾后或被土壤吸收,或被微生物轉(zhuǎn)變成無害物。這種方法需要的能源少,維護的成本低。韓國國立漢城大學農(nóng)業(yè)工程系對濕地污水處理系統(tǒng)在田間進行了試驗,見圖5。圖5濕地污水處理系統(tǒng)平面示意圖容器長8m,寬2m,高0.9m,用混凝土制成。容器內(nèi)填沙并種植蘆葦,未經(jīng)處理的生活污水從一端引入,又從另一端卵石層中排出。生活污水是從一個學校收集而來,其年平均水質(zhì)指標為:pH值為7.85,溶解氧(DO)為0.23mg/L,生化需氧量(BOD)為124.35mg/L,懸浮固體物(SS)為52.36mg/L,全氮量濃度(TN)為121.13mg/L,全磷量濃度(TP)為24.23mg/L。用經(jīng)過濕地系統(tǒng)處理后的污水灌溉水稻。污水灌溉水稻試驗是在用聚氯乙烯板制成的盆內(nèi)進行。盆寬90cm,長110cm,高70cm,表面積為1.0m2,底部鋪一層10cm厚的卵石,上蓋過濾布,然后用水稻土填滿。在盆底安裝排水管,控制滲漏水。盆外為用混凝土做成的大坑,坑與盆之間填滿土壤,以便消除溫度對作物生長和微氣候的影響。試驗設計有四種處理,分別按污水濃度、施肥和不施肥等,與常規(guī)處理(用自來水灌溉并施肥)進行對比。試驗對水稻的生長過程(稻株高度、分蘗數(shù)目、葉面積、葉面積指數(shù)、總干物質(zhì)等)進行了詳細觀測和分析。主要結(jié)論:①利用處理過的污水灌溉,對水稻的生長和產(chǎn)量無負面影響;②利用處理過的污水灌溉,并加施肥料,水稻產(chǎn)量達5730.38kg/hm2,比常規(guī)對比田高約10%。韓國試驗研究的濕地污水處理系統(tǒng),實質(zhì)上也是一種土地—植物系統(tǒng),至今已廣泛用于歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等。濕地上多種植蘆葦、香蒲和燈心草等,對病原體的去除效果好。但其缺點是需要大量土地,并要解決土壤和水中的充分供氧問題及受氣溫和植物生長季節(jié)的影響等。一般來說,利用濕地處理后的污水灌溉水稻,可取得更好的凈化效果。2.5“LIVINGMACHINE”生態(tài)處理系統(tǒng)近年來,在美國、加拿大、英國、澳大利亞等國家出現(xiàn)了一種叫“LIVINGMACHINE”的生態(tài)系統(tǒng),是用于工業(yè)和生活污水的處理。其技術(shù)基礎(chǔ)是活化技術(shù),活化技術(shù)是采用多種生物形式在人工裝置中,建立新的物種聯(lián)系,從而進行某種凈化處理。加拿大多倫多市BODYSHOP工廠內(nèi)就建有這樣的一個處理系統(tǒng),它的設計和施工的原則均是利用自然生態(tài)系統(tǒng)將污水凈化,是一個較為完善的生態(tài)系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中,設計者將很多種類的動植物集中在一起,使之形成一個連續(xù)反應的封閉循環(huán),反應箱和反應池包涵了從細菌、藻類到植物、蝸牛、魚類的多種生物有機體,這個有機體通過一系列的反應減少污水中的營養(yǎng)體和病原體,并使它們消化在一個連續(xù)的食物鏈中。這些植物是:桉樹、杜松、小香蕉樹、月桂、櫻草、薄荷樹以及紫草科植物等。污水首先進入封閉在地下的無氧箱,一段時間后進入無氧箱,空氣由底孔吹入,在此氨氮在細菌的作用下分解為硝化物,其后流入生物綜合池,在池內(nèi),其中的藻類、單細胞有機體、魚類、水生及沼澤植物等一系列豐富的生物混合體,將對水中的營養(yǎng)物繼續(xù)分解,隨后污水流經(jīng)地下濕地,通過植物根系作用及沙石的過濾,硝化物在此轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨?污水被初步凈化。這種污水處理的生態(tài)系統(tǒng)有美觀、耐用、體積小、費用低特點。3.國內(nèi)外新技術(shù)3.1以土地處理為主的治理技術(shù)慢速滲濾土地處理系統(tǒng)在我國沈陽西部的滯洪區(qū)建的面積約為700hm2的慢速滲濾土地污水場,可以簡化用于農(nóng)村生活污水的處理。趙思平等對此處理場在城市污水土地處理方面的應用進行了闡述。慢速滲濾是土地處理污水技術(shù)中最廣泛應用的一種類型。它具有易管理、經(jīng)濟效益顯著的優(yōu)點。它有主系統(tǒng),調(diào)節(jié)系統(tǒng),輔助系統(tǒng)構(gòu)成。例如：沈陽這一土地處理系統(tǒng)的主系統(tǒng)為水稻田;調(diào)節(jié)系統(tǒng)為耐污耐濕的紫穗槐及垂柳林地,主要調(diào)節(jié)主系統(tǒng)的水力負荷和污染負荷;輔助系統(tǒng)包括周圍預處理池、上水溝、側(cè)滲溝、養(yǎng)魚池等。污水經(jīng)沉淀、氧化預處理后,進入上水主渠,然后再進入田間內(nèi)等間距并行排的上水支渠,這樣污水均勻的進入地塊。污水經(jīng)處理后由側(cè)滲溝排出,匯入總排水溝,最后進入養(yǎng)魚池。該系統(tǒng)每年在植物生長季節(jié)運行120～200d,在植物非生長季節(jié)采用快速滲濾系統(tǒng)處理。該場年總進水量為130000多m3名稱SSBOD5CODK2NK2P進水水質(zhì)122mg/L106.2～1668mg//L258～539mmg/L16.67～766.70mgg/L1.78～17.155mg/L平均處理率42.2%,97.0%%86.9%90.3%96.6%快速滲濾土地處理系統(tǒng)北京市昌平使用的快速滲濾處理廠也可用于農(nóng)村生活污水的處理。該系統(tǒng)一般由預處理池、滲濾池、集排水系統(tǒng)、貯存塘等部分組成。據(jù)北京昌平快速滲濾池運行15個月的凈出水水質(zhì)資料,凈化污水對COD,BOD5,SS,氨氮,硝基氮,總氮,總磷去除率分別為91.9%,95.3%,98%,85.6%,54.1%,83.2%,69%。滲濾池的土質(zhì)要求通透性能強、活性高,水力負荷大、處理效率好為原則。如無此類土質(zhì)條件,也可以按照上述要求用砂、草炭及耕作土人工配置成濾料,制成人工濾床。一般在系統(tǒng)運行4～5周后,就需要對滲濾床耕作,以恢復其滲濾速度。生活污水的砂濾處理系統(tǒng)這種砂濾系統(tǒng)是土地處理系統(tǒng)的一種,它在構(gòu)建過程中一般采用沙子作為介質(zhì),讓污水經(jīng)過沙體滲濾排出系統(tǒng),達到凈化的目的。它的凈化機制與其它土地處理系統(tǒng)大致相同。出水的SS,BOD5,COD一般可達80%以上,總氮、總磷去除率一般在40%～80%,何江濤等對此處理系統(tǒng)進行了闡述,見表5表5幾個砂濾系統(tǒng)的參數(shù)及處理效果3.2蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)此項技術(shù)是筆者提出的適用于50～300戶左右集中型農(nóng)戶的污水處理系統(tǒng),現(xiàn)已經(jīng)在太湖流域農(nóng)村建立了示范工程。本示范工程將農(nóng)戶現(xiàn)有的化糞池改造后或直接加以利用,用強化溝替代農(nóng)戶的溝渠或排污管,出水進蚯蚓生態(tài)濾池,其工藝流程如圖6。本技術(shù)在國內(nèi)外研究的還不多,同濟大學在其處理城市生活污水方面進行了一些研究。圖6生態(tài)濾池系統(tǒng)簡易工藝流程將此技術(shù)運用到農(nóng)村生活污水的處理中,已經(jīng)得到很好的效果。濾池主要有布水裝置,生態(tài)濾床和排水裝置三部分組成。生態(tài)濾床從下層依次往上是:大石頭(鵝卵石,直徑4～7cm),小石頭(直徑1～3cm),沙子和土壤層,此層也可以說是蚓糞層(vermi2casting),是蚯蚓活動的主要場所,土壤上面可以種植一些植物?，F(xiàn)已進行蚯蚓生態(tài)濾池的中試研究,根據(jù)運行試驗的情況來看,此系統(tǒng)很適合于處理農(nóng)村生活污水。3.3生態(tài)廁所技術(shù)生態(tài)廁所(Biotoilet),是在不使用水沖的前提下,在座便器下方建造一長方形池,內(nèi)填充鋸木屑作為載體,并輔以較小的動力攪拌,通過有氧微生物的放熱發(fā)酵,將排泄物轉(zhuǎn)化為無臭味的氣體(水和CO2)和較干燥的有機肥。生態(tài)廁所特點:不需要用水,節(jié)約了大量的水資源;廁所內(nèi)無臭味,不需要掏廁所;鋸木屑本身是一種廢棄物,到處可以找到;有機肥回用部分解決了化肥施用過大的問題,減少了對水體的污染。3.4集中型污水處理厭氧-好氧工藝在較為發(fā)達的農(nóng)村,也可以考慮滴濾床技術(shù),它適用于200戶左右集中型農(nóng)戶的污水處理系統(tǒng),主要工藝流程為:生活污水→化糞池→厭氧好氧滴濾床→深度處理生物塘→回用或排放此工藝特點:土壤自凈過程的人工強化;利用虹吸作用,無需單獨充氧,節(jié)省運行費用;可與其他技術(shù)組合使用。3.5采用人工濕地/穩(wěn)定塘工藝處理農(nóng)村生活污水工藝流程污水先經(jīng)過格柵處理,去除樹枝、塑料等較大雜質(zhì);由于污水中含有一定的致病菌,采用石灰消毒處理,同時消毒池也起到調(diào)節(jié)水質(zhì)的作用,可沉降部分固體懸浮物;消毒池出水自流進入?yún)捬醭?將大分子有機化合物轉(zhuǎn)化為小分子有機物,提高污水的可生化性;出水自流進入潛流式垂直流人工濕地,利用植物吸收、微生物降解、填料過濾吸附等作用去除污水中的污染物。相對于其他處理技術(shù),人工濕地具有投資省、效率高、維護簡單等優(yōu)點,對于污染物濃度相對較低的農(nóng)村生活污水,是一種較好的處理技術(shù)。人工濕地出水排入廢棄水塘,可因地制宜將其改造成穩(wěn)定塘,通過合理的人工調(diào)配,利用藻類的凈化作用、水生植物的吸收作用、水生動物的輔助降解作用以及微生物的分解作用,進行農(nóng)村生活污水的脫氮除磷深度處理。污水處理工藝流程見圖7。圖7污水處理工藝圖在進水口附近種植一定密度的挺水植物(蘆葦),塘中盆植浮水植物(睡蓮)4株,四周種植紙莎草和風車草。此外,塘中混養(yǎng)鰱魚、金魚和紅鯉魚,密度為8～10尾/m2,投入一定的田螺,構(gòu)建穩(wěn)定塘生態(tài)系統(tǒng)。3.5.2結(jié)論①采