节能生态型乡村污水处理技术探讨

时间：2008-06-12 来源：北京市水利科学研究所 作者：黄炳彬 何春利 吴敬东 叶芝菡 易作明 常国梁

资料来源：北京市水利科学研究所

摘　　要：本文在分析当前我国农村特点基础上，综合运用水解沉淀池、人工湿地、土壤渗滤等技术，提出了七套适宜于农村污水处理的节能生态型乡村小型污水处理工艺组合模式，并分析了各自特点，将为农村污水处理技术推广提供有益参考。

Abstract：

关 键 字：节能;生态;乡村;污水处理;湿地;渗滤净化

    经历30年改革开放后，我国经济发展重点正逐渐从城市转向广阔农村地区，受地区发展不均衡影响，各地乡村现状千差万别，但大部分地区具有如下几方面共同特点：

1）村镇规模小、分布广

    我国各地村庄中，除乡（或镇）所在地人口较为集中外（一般也仅2000-4000人），一般村庄人口多不足1000人，若扣除进城务工人口，一般村庄常住人口多不足500人。同时，乡村发布散，相距远。

2）水污染严重

    随着经济水平提高及耕作习惯改变，人们的物质消耗明显增多。农地耕作利用化肥替代有机肥，致使自然生态中的生产与分解平衡受破坏。各地农村也出现了有水皆污的现象，村前屋后污水横流，但多为生活污水，重金属、有毒有机等难处理的危险污染物较少。

3）用地紧张

    农村虽然看似土地广阔，但在当前人口密度下，有价值的土地基本已经开发殆尽，村庄附近公共绿地或可利用的荒地一般较少，工程建设用地比较紧张。

4）经济条件有限

    虽然近年经济水平有所提高，但农村总体经济状况仍较差，对运行管理费承受能力较弱。

5）管理粗放

    农村地区人员技术水平有限，且粗放型耕作习惯根深蒂固，难于满足复杂精细管理技术要求。村民环境保护意识不足，对工程保护和正常运行不利。

6）政策有利

    当前国家政策向农村倾斜，农村社会经济环境发展正迎来了一个崭新的机会，把握时代脉搏，全面建设社会主义新农村，各行各业也正在这一新舞台充分展示各自的贡献。

2、污水净化的必要条件及生态节能措施分析

1）污水净化所需必要条件：

    农村污水中的主要污染物为有机质、氮、磷，根据当前污水处理理论，有机质可以在好氧或厌氧环境中通过微生物分解而转化为无机碳返回大气；氮素则须在好氧、厌氧两种环境中分别通过硝化和反硝化两个相反过程达到脱氮目的，使氮素以氮气形式返回大气。在稳定的处理系统中，通过微生物作用，上述两种净化过程具有长效作用。磷的去除则主要通过化学固化，使游离态磷转化为固态磷从水中析出，所析出的固态磷若未通过人为措施及时移出系统，则将出现除磷效果减弱甚至释放回水体。

2）生态节能措施分析：

    基于1节中分析的当前农村特点，节能、生态、粗放管理的小型污水处理技术将是农村污水处理的理想解决方案。现对目前可利用的节能生态型污水处理技术措施分析如下：

    厌氧水解技术：具有良好的有机质降解能力，可适应高浓度污水，不耗能，剩余沉积物少，与沼气池结合还可获得能源，是节能系统理想的前处理工艺。其缺点是对氨氮、磷净化效率低，有机质降解也比好氧工艺效率低，需占用较大空间，但可充分利用地下空间。

    好氧氧化技术：经厌氧水解池沉淀、水解后，有机质及悬浮物将得到明显去除，但要脱氮及进一步削减有机质，好氧氧化不可或缺。传统工艺中多用机械曝气充氧，效率高但耗能大。节能型的好氧工艺以自然能利用为主，主要途径有：1）利用植物光合作用产氧：如藻类、沉水植物、挺水植物等；2）利用自然渗透传质作用供氧：如水面自然复氧、生物膜内层供氧；3）利用风光能充氧：通过风、光、电转化，为机械充氧设备提供动力；4）通过工艺措施综合运用水、气的势能和动能：如跌水曝气、贴壁流复氧（滴滤池）、干湿交替供氧等；5）利用特种催化氧化介质：如光触酶等具有较强的氧化能力。

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