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李經(jīng)理
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西安高新區(qū)錦業(yè)路錦業(yè)時(shí)代A3-307室我國(guó)的市政污水市場(chǎng)經(jīng)過十多年的發(fā)展，已趨于飽和，與市政污水處理市場(chǎng)差距明顯農(nóng)村污水處理市場(chǎng)還是一塊尚未開發(fā)的“處女地”，全國(guó)40906個(gè)鄉(xiāng)、幾十萬(wàn)個(gè)村，每年產(chǎn)生生活污水量達(dá)到80多億噸，農(nóng)村水污染物排放量占全國(guó)水污染物排放量的一半以上，但是很少見到污水處理廠，除上海、北京等少數(shù)發(fā)達(dá)省市外，污水處理率都不到10%，這一市場(chǎng)潛力巨大，被譽(yù)為新“藍(lán)海”。
現(xiàn)如今，越來越多的環(huán)保企業(yè)加入了農(nóng)村污水處理市場(chǎng)“分蛋糕”的行列。桑德集團(tuán)董事長(zhǎng)文一波認(rèn)為，村鎮(zhèn)污水市場(chǎng)當(dāng)下缺少的是配套政策、監(jiān)管體系、財(cái)政補(bǔ)貼、技術(shù)評(píng)估以及專業(yè)人才等，而農(nóng)村污水治理相匹配的技術(shù)工藝經(jīng)過幾年的探索與發(fā)展已經(jīng)不再是阻礙。
村鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)工藝有哪些？
活性污泥技術(shù)：活性污泥技術(shù)是一種生物法，向廢水中通入空氣，使好氧 性微生物繁殖培養(yǎng)形成具很強(qiáng)吸附能力的活性污泥，生物法逐漸成為污水處理技術(shù)的主流方法。這一方法自 1914年由 E.Arden 和 W.T.Lokett在英國(guó)曼徹斯特開創(chuàng)。
活性污泥技術(shù)的基本流程:由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統(tǒng)以及污泥回流系統(tǒng)組成。由初次沉淀池流出的廢水與從二次沉淀池底部回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池,成為混合液。在曝氣池的作用下,混合液充分曝氣,并使活性污泥和廢水充分接觸。廢水中的可溶性有機(jī)污染物被活性污泥所吸附,并被微生物群體所分解,使廢水得到凈化。
活性污泥技術(shù)具體還包括很多種，其中有普通式活性污泥法、氧化溝法、AB兩段式活性污泥法、序批式活性污泥（SBR）法、完全混合性污泥法等。
A/O工藝法：也叫厭氧好氧工藝法。除了可去除廢水中的有機(jī)污染物外，還可同時(shí)去除氮、磷，對(duì)于高濃度有機(jī)廢水及難降解廢水，在好氧段前設(shè)置水解酸化段，可顯著提高廢水可生化性。
A2/O法：生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。該工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90%~95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)均高于普通活性污泥法，運(yùn)行管理要求高，所以對(duì)目前我國(guó)國(guó)情來說，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響給水水源時(shí)，才采用該工藝。
化糞池技術(shù)：生活污水的收集和預(yù)處理，建議保留化糞池或村民門口附近的坑塘。化糞池不僅可以起到收集污水的作用，同時(shí)還可以通過微生物新陳代謝作用除去部分有機(jī)質(zhì)。
工藝流程為分離池-腐化池-酸化池-氧化池-排放。該工藝無動(dòng)力、低能耗、占地面積小、出水水質(zhì)好。但是化糞池存在清掏困難、產(chǎn)生惡臭氣體和堵塞管道等缺點(diǎn)。
人工快滲：在快速滲濾系統(tǒng)運(yùn)行中，污水周期地向滲濾田灌水和休灌，在土壤層形成的厭氧、好氧交替運(yùn)行狀態(tài)有利于氮、磷的去除。COD和氨氮平均去除率分別為79.65%和94.47%，出水達(dá)到GB 18918—2002 一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。
生態(tài)塘：是從氧化塘發(fā)展而來的污水生態(tài)化處理技術(shù)，主要進(jìn)行污水的二級(jí)深度處理。它是利用水體自然凈化能力處理污水的天然或人工池塘，在太陽(yáng)能作為初始能源的推動(dòng)下，借助菌藻共生強(qiáng)化系統(tǒng)去除有機(jī)物，以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收，凈化的污水也可作為再生水資源予以回收利用，實(shí)現(xiàn)污水處理資源化，是生態(tài)處理的發(fā)展方向。李旭東等采用高效藻類塘系統(tǒng)處理太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水，COD的平均去除率在70%以上，氨氮的平均去除率高達(dá)93%，磷的平均去除率為55%。
穩(wěn)定塘：在缺水干旱地區(qū)，穩(wěn)定塘工藝是實(shí)施污水資源化利用的有效方法。與傳統(tǒng)的二級(jí)生物處理技術(shù)相比，高效藻類塘具有很多獨(dú)特的性質(zhì)，對(duì)于土地資源相對(duì)豐富，但技術(shù)水平相對(duì)落后的農(nóng)村地區(qū)來說，是一種較具推廣價(jià)值的污水處理技術(shù)。有實(shí)驗(yàn)研究顯示，采用高效藻類塘系統(tǒng)處理太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水，CODcr的平均去除率70%以上，氨氮的平均去除率高達(dá)93%，磷的平均去除率為55%。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為近年來我國(guó)著力推廣的一項(xiàng)技術(shù)。
高效藻類塘:由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校oswald教授提出并發(fā)展的，試驗(yàn)流程見圖1。與傳統(tǒng)穩(wěn)定塘相比，既有運(yùn)行成本低、維護(hù)管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，又克服了傳統(tǒng)穩(wěn)定塘停留時(shí)間過長(zhǎng)、占地面積大等缺點(diǎn)，在處理農(nóng)村及小城鎮(zhèn)污水方面具有廣闊的應(yīng)用前景。目前已在太湖地區(qū)建立了高效藻類塘系統(tǒng)處理太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水的實(shí)驗(yàn)研究。
生物濾池：其最大的特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池，厭氧水解—高負(fù)荷生物濾池處理系統(tǒng)集初沉池、曝氣池、污泥回流設(shè)施以及供氧設(shè)施等于一身，大大簡(jiǎn)化了污水處理流程。生物濾池工藝流程見圖2。
人工濕地：是利用人工水生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)多級(jí)生物的稀釋降解作用來去除或削減水中污染物的方法。人工濕地作為一種新型生態(tài)污水處理技術(shù)具有投資和運(yùn)行費(fèi)用低、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好、水生植物有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值等諸多優(yōu)點(diǎn)。用于農(nóng)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。
無動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置：生活污水首先進(jìn)入?yún)捬跸�，污水中的懸浮物沉降下來成為污泥，污泥通過一定時(shí)間的自然發(fā)酵，有機(jī)物得到降解。工藝流程見圖4。出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
生活污水凈化沼氣池：新型生活污水厭氧凈化池（或稱城鎮(zhèn)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(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，其工藝流程見圖5。
地下土壤滲濾系統(tǒng)：該系統(tǒng)將污水投配到土壤表面具有一定構(gòu)造的滲濾溝中，污染物通過物理、化學(xué)、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。工藝流程見圖6。該種工藝技術(shù)是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約50 cm深和具有良好擴(kuò)散性能的土層中，污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層，在土壤毛管作用下向附近土層中擴(kuò)散，并利用土壤中的大量微生物，將污水中的污染物質(zhì)過濾、吸附、降解。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設(shè)容易、維護(hù)管理簡(jiǎn)單，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。整個(gè)處理裝置放在地下，不損害景觀，不產(chǎn)生臭氣。但是負(fù)荷較低，不適合人口集中、污水產(chǎn)量較大的地區(qū)。
厭氧氨氧化工藝：厭氧氨氧化工藝是由荷蘭Delft理工大學(xué)根據(jù)厭氧氨氧化原理研究開發(fā)的一種新型污水生物脫氮工藝。在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了多種生物脫氮工藝，如CANON、OLAND等。由于厭氧氨氧化過程是自養(yǎng)的，因此不需要另加COD來支持反硝化作用，與常規(guī)脫氮工藝相比可節(jié)約100%的碳源。而且如果把厭氧氨氧化過程與一個(gè)前置的硝化過程結(jié)合在一起，那么硝化過程只需要將部分NH4+氧化為NO2–N，這樣的短程硝化可比全程硝化節(jié)省62.5%的供氧量和50%的耗堿量。
生物膜技術(shù)：生物膜法是分散生活污水處理主要應(yīng)用的一種人工處理技術(shù)，包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載體表面，形成生物膜來吸附、降解污水中的污染物，達(dá)到凈化目的。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本較低，處理效率高。反應(yīng)器一般由填料、布水裝置和排水系統(tǒng)三部分組成，采用的填料有無機(jī)類和有機(jī)類。目前，新型的生物膜反應(yīng)器和固定化微生物技術(shù)也得到了廣泛的研究。MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù)就是其中一種。也包括的生物
曝氣生物濾池：簡(jiǎn)稱BAF，是集生物膜法與活性污泥法兩者優(yōu)點(diǎn)于一身的第3代生物濾池。BAF具有去除有機(jī)物、有害物質(zhì)、脫氮、除磷的作用；占地面積小、基建投資少、能耗及運(yùn)行成本低。
雙膜式太陽(yáng)能技術(shù):該種技術(shù)是運(yùn)用生物膜和纖維膜的雙模反應(yīng)系統(tǒng)，運(yùn)用鼓風(fēng)機(jī)和抽水泵將陽(yáng)光通過太陽(yáng)能板進(jìn)行轉(zhuǎn)化，再經(jīng)過系列運(yùn)行，凈化生活污水。適用于日照量充足的南方地區(qū)，污連續(xù)陰雨天則需要運(yùn)用電進(jìn)行運(yùn)作。雖然這種技術(shù)較為新穎，但是在特定項(xiàng)目中已經(jīng)有所使用，優(yōu)勢(shì)在于能夠節(jié)約能源，并降低大量的運(yùn)行費(fèi)用。
地埋A/O-人工濕地技術(shù)：是在常規(guī)生化處理基礎(chǔ)上增設(shè)人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。人工濕地系統(tǒng)是人為的在有一定長(zhǎng)寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等) 混合組成填料床，使污水在床體的填料縫隙中流動(dòng)或在床體表面流動(dòng)，并在床體表面種植性能好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物(如蘆葦，蒲草和美人蕉等) ，形成一個(gè)“基質(zhì)—微生物—植物”的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，并利用這種復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)獨(dú)特的凈化功能進(jìn)行水質(zhì)高效凈化。適用于地勢(shì)條件易于集水污水并能通過自流出水的且規(guī)模適中的村莊，處理規(guī)模20～200 t/天。工藝參數(shù): 缺氧池停留時(shí)間不小于4 h，好氧池停留時(shí)間不小于6 h，污泥清理周期180 天，人工濕地水力負(fù)荷0. 5 ～1. 0 m3/(m2·d) ，工藝流程見圖7。
地埋A/O-生態(tài)塘技術(shù)：一種常規(guī)生化處理后增加生態(tài)塘處理工藝。生態(tài)塘亦稱氧化塘或穩(wěn)定塘，是一種利用天然凈化能力對(duì)污水進(jìn)行處理的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程相似，通常是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚�，建成池塘，并設(shè)置圍堤和防滲層，依靠塘內(nèi)生長(zhǎng)的微生物來處理污水。生物塘是以太陽(yáng)能為初始能量，通過在塘中種植水生植物，進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)，在太陽(yáng)能(日光輻射提供能量) 作為初始能量的推動(dòng)下，通過生物塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級(jí)傳遞、轉(zhuǎn)化，將進(jìn)入塘中污水的有機(jī)污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，最后不僅去除了污染物，而且以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收，凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)污水處理資源化。該技術(shù)適用于擁有自然池塘或閑置溝渠，地勢(shì)條件易于收集污水，并能通過自流出水的且規(guī)模適中的村莊，處理規(guī)模20～200t/天。工藝參數(shù): 缺氧池停留時(shí)間不小于4 h，好氧池停留時(shí)間不小于6 h，生態(tài)塘停留時(shí)間不小于24 h，污泥清理周期180天，工藝流程見圖8。
地埋A2/O-人工濕地技術(shù)：A2/O 工藝亦稱A-A-O 工藝，本工藝為采用厭氧—缺氧—好氧法生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱，是流程最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。適用于處理要求較高，四季氣候變化大，氣溫較低的地區(qū)。處理規(guī)模不小于200 噸/天。工藝參數(shù): 厭氧池停留時(shí)間不小于2 h，缺氧池停留時(shí)間不小于4 h，好氧池停留時(shí)間不小于6 h，人工濕地水力負(fù)荷0. 5～1. 0 m3/(m2·d) ，污泥理周期180 天，工藝流程見圖9。
生物滴濾-人工濕地技術(shù)：亦稱滴濾池工藝，一般以碎石或塑料制品為濾料，污水噴灑在濾層上部，沿濾料孔隙下滲時(shí)，有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，形成生物膜。污水中的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附、降解，從而得到凈化。本技術(shù)適用于處理要求一般，規(guī)模較小，距離居民區(qū)較遠(yuǎn)的污水處理設(shè)施，處理規(guī)模10～30 噸/天。工藝參數(shù): 集水池停留時(shí)間不小于12 h，缺氧池停留時(shí)間不小于12 h，生物濾塔負(fù)荷0. 2～0. 3 m3/(m2·d) ，人工濕地水力負(fù)荷0. 5～1. 0 m3/(m2·d) ，污泥理周期180 天，工藝流程見圖10。
一體化MBR工藝:一種將活性污泥法和一體化浸沒式膜分離系統(tǒng)結(jié)合的傳統(tǒng)改良型工藝，利用膜組件進(jìn)行的固液分離過程取代了傳統(tǒng)的沉降過程，能有效的去除固體懸浮顆粒和有機(jī)顆粒，制備無菌水。系統(tǒng)出水可直接用于生產(chǎn)或生活回用。廢水通過本處理系統(tǒng)處理排放出水的各項(xiàng)指標(biāo)均可以達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》的指定標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)適用于有回用要求或用地緊張的的污水處理設(shè)施，處理規(guī)模20 ～500 噸/天。工藝參數(shù): 缺氧反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間不小于2 h，MBＲ區(qū)停留時(shí)間不小于4 h，污泥理周期360 天，工藝流程見圖11。
農(nóng)村污水市場(chǎng)技術(shù)已經(jīng)并不缺乏。但這些技術(shù)如何選擇則是一個(gè)大的問題，我們需要根據(jù)受納水體功能要求，結(jié)合農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況、基礎(chǔ)設(shè)施、自然環(huán)境條件完備情況和排水去向等，因地制宜，選擇合適的模式與工藝，做到“建得起、用得起、管得好”應(yīng)注重設(shè)備美觀化，綜合生態(tài)效益和環(huán)境美學(xué)效應(yīng)也是發(fā)展趨勢(shì)。
本文綜合自互聯(lián)網(wǎng)，E20研究院對(duì)本文也有貢獻(xiàn)