实用的农村污水处理技术及工艺介绍（四）
2023-04-01 来自: 中国水网 浏览次数:316
衡美水处理为您介绍一项环境保护专业知识——实用的农村污水处理技术及工艺介绍。
第五章、自然生物处理
一、人工湿地
1、概述
人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的生态型污水处理系统，利用土壤基质、 水生植物和微生物三部分组成的微生态系统对污水中的污染物的吸收转换能力来净化 污水。人工湿地增加了植被覆盖率，保持了生物多样性，可以改善生态环境。
（1）人工湿地的优点
运行费用低，维护管理简便；水生植物可以美化环境，增加生物多样性。
（2）人工湿地的缺点
污染负荷低，占地面积大；设计不当容易堵塞或者污染地下水； 处理效果受季节变化影响，随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。
2、适用范围
人工湿地适用于土地面积相对丰富的农村地区。在福建地区，人工湿地主要适用于几户规模的分散型农村生活污水处理，是目前推广污水生态循环利用处理的绿色处理技术。
3、类型和结构
人工湿地按水流特征，可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地。表面流人工湿地建造费用较低，但占地面积较大。潜流和垂直流人工湿地面积负荷大，充分利用了湿地的空间，占地面积少，且卫生条件好，但建设费用较高。
4、设计事项
人工湿地的设计可参考《人工湿地污水处理工程技术规范》（HJ 2005-2010）。设 计时，首先确定生活污水的水量和水质，并根据当地的地质、气候以及家庭景观需求等特点选择合适的人工湿地类型。人工湿地设计参数主要包括：污染负荷、湿地床结构、 基质材料选择、植被选择、进水和排水周期等。
5、湿地维护和管理
虽然与传统的污水处理技术相比，人工湿地系统的运行管理要简单得多，但不能因此忽视运行管理给人工湿地处理系统带来的影响。科学的运行管理不仅可以保持人工湿地处理系统对污染物稳定去除效果，减少危害人工湿地使用寿命的情况发生，同时通过适当的管理维护，可以解决人工湿地可能带来的一些生态问，充分发挥其美化 环境、丰富物种的社会效应。
运行管理需考虑的主要事项：
（1）水位控制
水位的改变不仅会影响人工湿地处理系统的水力停留时间，还会对大气中的氧向水相扩散造成影响。当水位发生重大变化时，要立即对人工湿地处理系统进行详细的检查，因为这可能是渗漏、出水管的堵塞或护堤损坏等情况造成的。
（2）进出水装置的维护
对进出水装置要进行周期性的检查并对流量进行校正。同时要定期去除容易堵塞进出水管道的残渣。对于使用格栅的人工湿地处理系统,定期清洗以防止细菌过量 生长, 这些细菌在低流量的情况下可能会影响水的流量分布。可以采用高压水枪或机械 方法对浸没在水中或埋在填料中的进出水管道进行定期的冲洗。
（3）护堤的维护
要经常对护堤进行检查, 防止水面以下护堤的外部斜坡面出现渗水现象, 过多的或 颜色异常暗绿的植被生长都是出现渗漏的症状。定期清除护堤和堤面上的杂草, 以免杂 草蔓延到人工湿地处理系统中与湿地植物形成强有力的竞争。
（4）植物的管理
对于设计合理并投入运行的人工湿地处理系统来说，常规的植物管理维护并不复杂。因为植物群落具有良好的自我维护性。它们生长、死亡，在下一年又会继续生长。在环境条件合适的情况下，植物会自然地蔓延到未播种的地方，也会从那些环境压力较大的地方迁移。管理者可以通过收割的方式，控制植物向开阔水域的蔓延。
（5）气味的控制
对于潜流型人工湿地来说, 气味基本上不会成为人工湿地处理系统令人厌恶的问题。而表面流型人工湿地如果进水负荷过高, 会形成厌氧的水域,释放出难闻的气体。这种情况 主要是由于进水的有机负荷过高或氨氮负荷过高造成的, 因此降低有机物和氮的负荷可 以控制湿地系统散发出难闻的气味。
（6）蚊蝇的控制
由于蚊子能够传染疾病，影响人类的健康，因此蚊子的控制是表面流型人工湿地处理系统考虑的生态问题。尤其当人工湿地处理系统离人类居住区较近时，这个问题如果得不到解决，会引起附近居民的反感。虽然无法做到湿地系统中产生的蚊蝇，但通过大量的研究，已经形成了一些比较成熟的控制蚊蝇的方法。
保持人工湿地系统中水体流动是非常有利于减少蚊蝇数量的，可以通过水泵提取或在水面安置机械曝气设备来强化边缘水域的水体流动，这不利于蚊蝇幼虫的发育，同时会增加水中的溶解氧含量，有利于提高出水水质。
通过加强湿地植物的管理来控制蚊蝇，在水边不种植水生植物，或种植低矮的植株 并每年进行收割。必要时可以在蚊蝇产卵的季节使用杆菌杀死蚊卵，或使用能够导致蚊 子幼虫发育衰减来控制蚊蝇。
实践证明，向系统中投放食蚊鱼和蜻蜓的幼虫来控制蚊子也是一种非常有效的方法。
二、稳定塘
1、概述
稳定塘是利用自然水体中存在的水生动植物、微生物处理水中污染物的自然或人工池塘。其原理为水体自净作用，可作为农村生活污水处理后的深度处理技术单元，也可 以作为生活污水直接处理的独立单元。
（1）稳定塘的优点
结构简单，建设费用低；处理成本低，操作管理相对容易；出水水 质较好，能实现污水资源化利用。
（2）稳定塘的缺点
占地面积大，处理效率相对较低；处理效果受环境条件影响大。
2、适用范围
稳定塘适用于在土地面积相对丰富的农村地区，可利用现有坑塘和洼地、荒地、废 地、劣质地等。
3、类型和结构
根据水中的溶解氧量、生物种群类别和塘的功能，分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘等。
好氧塘，深度较浅，一般不超过0.5m，阳光能够透入塘底，主要由藻类供氧，全部塘水都呈好氧状态，由好氧微生物起有机污染物的降解与污水的净化作用。
兼性塘，塘水较深，一般在1.0m以上，从塘表面到0.5m左右，阳光能 够透入，藻类光合作用旺盛，溶解氧比较充足，呈好氧状态，塘底为沉淀污泥，处于厌 氧状态，进行厌氧发酵，介于好氧塘和厌氧塘之间为兼性区，存活大量的兼性微生物。 兼性塘的污水净化是由好氧、兼性、厌氧微生物协同完成的。
厌氧塘，塘水深度一般在2.0m以上，有机负荷高，整个塘水基本处于厌氧状态，在其中进行水解、产酸以及甲烷发酵等厌氧反应全过程。净化速度低，污水停留时间长。曝气塘是经过人工强化的稳定塘。采用人工曝气装置向塘内污水充氧，并使塘水搅动。人工曝气装置多采用表面机械曝气器，但也可采用鼓风曝气系统。
作为农村生活污水的处理单元，使用耗氧生物塘且保证其始终为好氧状态。
4、设计事项
（1）稳定塘的塘体用料宜就地取材；
（2）稳定塘坝体结构应按相应的水工构筑物标准设计；
（3）建造于暴雨较多的地区，堤顶应设防雨水冲刷措施；
（4）为减少费用，塘堤一般设计为土堤；
（5）塘的底部和四周进行防渗处理，预防塘水下渗污染地下水。防渗处理有粘土夯实、土工膜、塑料薄膜衬面等；
（6）为防止暴雨时期溢流，在稳定塘周围要设计导流明渠将降雨时的雨水排走
5、施工事项
大型或较大型稳定塘的施工，由施工经验丰富的施工单位按设计图纸施工。地下水位较高时需要做好施工降水。
五、一体化处理装置
一体化污水处理装置集成化程度高、结构紧凑、处理效果好、占地面积小、简便， 适用于位于山区的分散农户生活污水处理。
1、净化槽
净化槽主体工艺包括沉淀、接触氧化、消毒工艺，主要用于分散型生活污水处理。
污水沉淀分离槽进行预处理，去除大颗粒物质和悬浮物，提高污水可生化性；预过滤槽内填料表面附着生长厌氧生物膜，去除污水中溶解性有机物；曝气槽集接触氧化、过滤截留和反冲洗为一体；处理后的废水经过沉淀槽进一步沉淀，在其末端设置消毒盒，内部填装有固体氯料，出水经消毒盒与固体氯料接触完成对污水的消毒作用净化槽污水处理规模为1m3/d~30m3/d，出水水质好，尾水达到排放标准后可排放至沟渠、池塘、湿地等或后续处理单元。
2、A2/O移动床生物膜反应器
A2/O移动床生物膜反应器是在移动床生物膜反应器（MBBR）的基础上通过明晰预脱硝区、厌氧区、缺氧区和好氧区的功能定位，优化污泥回流系统和硝化液回流系统的 布局结构，将活性污泥法和生物接触氧化法的优势充分结合，在降低COD的同时强化脱 氮除磷的效果。
在缺氧条件下预脱硝区充分去除入流污水和回流污泥中的硝酸盐和氧气，保证厌氧区的严格厌氧环境，使得聚磷菌在厌氧区中释放磷的效率大大提高，确保其在好氧池的吸磷效果相应得到了充分提升，通过将硝化液回流至缺氧池强化反应器脱氮能力，进一 步提高氮、磷的去除效果。
A2/O移动床生物膜反应器污水处理装置处理规模为15m3/d~200m3/d，出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918中的排放标准，适用于水环境质量要求较高的户级、村级生活污水处理。
3、其他辅助处理
（1）化学法除磷
污水经处理后出水总磷不能达到要求时，可采用絮凝沉淀化学法除磷。化学法除磷 所使用的絮凝剂有铁盐絮凝剂、铝盐絮凝剂和石灰等。化学法除磷絮凝剂的种类、剂量 和投加点宜根据试验资料确定。采用铝盐或铁盐作混凝剂时，混凝剂中所含的铝或铁与污水中总磷的摩尔比宜为1.5~3。石灰作为混凝剂时，应投加400mg/L以上石灰，并应加 25mg/L左右的铁盐作为助凝剂。
（2）消毒技术
污水处理设施出水应根据处理等级、用途、功能要求进行必要的消毒处理。农村生活污水的消毒可采用二氧化氯、漂白粉、含氯消毒药片等消毒剂及紫外线消毒等能达到 消毒目的的技术。各种消毒剂的投加量宜根据试验资料确定。当无实测资料时，生物处 理出水的加氯量为5~l0mg/L（以氯计）。
