农村生活污水处理技术现状及进展
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于慧卿等开发了新型化粪池,工艺流程为分离 池→腐化池→酸化池→氧化池→排放。该工艺无动 力、低能耗、占地面积小、出水水质好。但是化粪 池存在清掏困难、产生恶臭气体和堵塞管道等缺 点。四川的排水主管部门建议用格栅沉砂池代替化 粪池,在污水接入市政管网之前起到清除大的杂物 和防止堵塞的预处理作用,而污水的可生化性并不 受到影响,对村民门口附近的坑塘进行合理的改 造,可以较容易实现这一目标。
1.2 存在问题 1.2.1 收集难度大
96% 以 上 的 村 庄 没 有 排 水 管 道 , 乱 泼 乱 倒 现 象严重,雨水、污水和尿液大多一起排入坑塘。 农村生活污水的收集问题是制约农村污水治理的 直接原因。 1.2.2 管理不到位
近年来,我国虽然已经制定了一些农村生活 污水处理技术,以及建设了一些污水处理工程, 但正常运行的较少。由于管理不到位和技术人员 的缺乏,建好后无人看管,导致大部分工程处于 瘫痪状态。 1.2.3 地域广阔和资金不足
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2015 年第 8 期
煤炭与化工
第 38 卷
湿地、土地处理和生态塘等。根据受纳水体功能要 求,结合农村地区经济状况、基础设施、自然环境 条件完备情况和排水去向等,选择适合当地的处理 技术。 3.1 预处理技术
农村生活污水来源多且分散,建议遵循雨污分 流原则。雨水通过管道或排水沟单独收集,然后直 接排入生态系统进行处理或灌溉农田等。生活污水 的收集和预处理,建议保留化粪池或村民门口附近 的坑塘。化粪池不仅可以起到收集污水的作用,同 时还可以通过微生物新陈代谢作用除去部分有机 质。
据统计,截止 2011 年底,浙江义乌市 60%的 农村污水已纳入污水处理厂处理,人居环境得到很 大改善。
3 农村生活污水单元处理技术
近年来,农村生活污水处理工艺各异,但都是 各单元处理技术的不同组合。农村污水处理实用技 术包括化粪池、污水净化沼气池、普通曝气池、序 批式生物反应器、氧化沟、生物接触氧化池、人工
好氧生物处理技术是在有氧条件下,利用好氧 微生物 (包括兼性微生物) 的作用对污染物进行 处理的方法,去除率可达到 90%以上,一般比较 适合经济条件较好或对出水要求较高的村庄。适合 农村生活污水处理的好氧工艺有生物转鼓、生物转 盘、SBR、生物滤池、氧化沟等。 3.2.2.1 生物接触氧化池
据统计,截止 2013 年底,农村人口占全国总 人口的 50%,表明全国 50%的生活污染负荷分布 在农村。由于农村经济落后,农村污水的治理过程 中需要有足够的资金来源,用于工程建设和后期的 运营管理维护,从而成为制约农村污水治理的一大 难题。 1.2.4 政策不完善和观念落后
农村环境保护的相关机构不健全和政策不完 善,大多是理论性文件,实际操作性能差。
滤池处理生活污水效果。结果表明,污水温度为 14~16 ℃,进水 COD 浓度为 500~600 mg/L, HRT 为 14 h 时,COD 去除率可达 83%。 3.2.1 .2 复合厌氧处理技术
复合厌氧处理技术结合了厌氧污泥床反应器和 厌氧生物滤池 2 种反应器的优点,用于处理集中居 住区生活污水的新技术。该技术处理效果好、能耗 少、运行费用低、操作管理方便。上海市政工程设 计研究总院利用厌氧处理组合工艺模式针对上海农 村生活污水所开发的复合厌氧反应器处理效果良 好。 3.2.2 好氧生物处理技术
青志鹏等设计了格栅沉砂池预处理装置,清除 大的杂物和沉砂,不仅取得了较好的效果,而且降 低了建设成本。 3.2 生物处理技术
生物处理技术是利用微生物的代谢作用,使污 水中呈溶解态或胶体态的有机污染物转化为稳定的 无害物质。农村生活污水有机物含量相对偏高,有 毒有害物质含量少。处理工艺常常以生物处理为核 心。目前生物单元处理生活污水技术已经较成熟, 而且很多新型工艺不断被研制出来。生物处理技术 包括厌氧处理、好氧处理 2 大类。 3.2.1 厌氧生物处理技术
针对农村环境问题,我国提出农村连片整治政 策,并出台了 《全国农业和农村经济发展第十二
个五年规划》、 《农村环境连片整治技术指南》 和 《农村生活污水处理项目建设与投资指南》 等 指导性文件。
目前我国尚未制定针对农村生活污水处理的国 家排放标准,但是地方性标准相继制定和实施,如 河北省 《农村生活污水排放标准 》 ( DB13/2171 —2015)、福建省 《农村村庄生活污水排放》 (征 求意见稿) 和浙江省 《农村生活污水处理设施水 污染物排放标准》 (征求意见稿) 等。
2009 年,我国提出“连片治理”模式,连片 村庄有如下 3 种形式: (1) 对地域空间相连的多 个村庄,通过采取措施实施综合治理。 (2) 围绕 同类环境问题或相同环境敏感目标,对地域上互不 相连的多个村庄进行同步治理。 (3) 通过建设集 中的大型污染防治设施,利用其辐射作用,解决周 边村庄的环境问题。该模式适用于污水排放量较 大、人口密度大、远离城镇的地区。该处理模式, 与污水处理站类似,通常采用生物与生态组合处理 等工艺形式。
从生活污水预处理技术、生物处理技术和生态处理技术 3 个方面综述了目前农村生活污水处
理主要的单元技术,并列举了常见的组合工艺和工程实例,提出了农村生活污水处理方面的
建议与对策。
关键词:农村生活污水;处理模式;单元技术;组合处理工艺
中图分类号:X52
文献标识码:A
文章编号:2095- 5979(2015)08- 0026- 06
Status and Development of Rural Domestic Sewage Treatment Technologies
QIN Xue,GENG Xiao- ling,LI Yu- bing,LI Ning,GAO Xiang,LI Zai- xing
( School of Environmental Science and Engineering of Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018,China )
第 38 卷 第 8 期
2015 年 8 月
煤炭与化工
Coal and Chemical Industry
问题探讨
农村生活污水处理技术现状及进展
Vol.38 No.8 Aug. 2015
秦 学,耿晓玲,李玉冰,李 宁,高 湘,李再兴
( 河北科技大学 环境科学与工程学院,河北 石家庄 050018)
摘 要:农村生活污水是造成农村水环境污染的主要原因。介绍了我国农村生活污水特征,
0引 言
根据住建部 2012 年 5 月发布的 《中国城镇排 水与污水处理状况公报》 显示,我国 60 余万个行 政村,对生活污水进行处理的仅占 6.7%。污水的 直接排放造成严重的“脏、乱、差”现象。据测 算,全国农村生活污水排放量约为 2 300 万 d/t, BOD 为 530 万 d/t,COD 为 860 万 d/t,总氮为 96 万 d/t,总磷为 14 万 d/t。我国近 3 亿的农村人口 饮用水不合格,其中 1.9 亿人的饮用水中有害物质 含量超标。
厌氧生物处理技术无需曝气充氧,产泥量少, 是一种低成本、易管理的污水处理技术,能够满足 农村生活污水处理的技术要求。农村污水处理中常 见工艺有厌氧生物滤池和复合厌氧处理技术。 3.2.1 .1 厌氧生物滤池
厌氧生物滤池是密封的水池,池内放置填料, 污水从池底进入,从池顶排出。该工艺能耗少,操 作简便,处理能力较强,滤池内可以保持很高的微 生物浓度,不需另设泥水分离设备,出水 SS 较低。 存在问题是滤料费用高,滤料容易堵塞,生物膜很 厚,须严格控制进水悬浮固体浓度。马传军等在春 季低温条件下采用牡蛎贝壳为滤料,研究厌氧生物
分散处理模式,即单户或几户,采用小型污水 处理设备或自然处理形式处理生活污水,其适用于 人口密度稀少、地形条件复杂、污水不易集中收集 的村庄污水处理。目前,庭院式分散处理 - 街道式 局部集中就地处理采用较多。
昌平崔村镇南庄村采取完全分离的生态卫生系 统处理生活污水,灰水经简单的土地处理后可回 用,尿液与粪便分离后可直接用于农作物施肥,干 粪便堆肥返回农田。 2.2 村落集中处理模式
同时,由于生活习惯问题,在起步阶段,由于 村民的环境保护意识较差,故实现观念的改变仍需 要较长时间。
2 农村生活污水处理模式
我国农村风俗习惯、人口、自然、经济及社会 条件差异大,单一的污水处理模式不能达到农村生 活污水达标处理的目的。根据我国农村基本国情, 生活污水处理大致形成 3 种模式,即分散处理模 式、村落集中处理模式和纳入城镇排水管网模式。 2.1 分散处理模式
Abs tra ct:Rural domestic sewage should bear prime responsibility for the water pollution in rural area. The characteristics of rural domestic sewage in our country were introduced. The main units of the rural sewage treatment technologies were reviewed, including domestic sewage pretreatment technology, biological treatment technology and ecological treatment technology. Then the common combination of technologies and engineering examples were listed, suggestions and countermeasures on rural sewage treatment were proposed. Ke y words:rural domestic sewage; processing mode; unit technology; combined treatment process
沼山镇采取“五村”环境连片,集中处理生活 污水,实现肥田目标,卫生饮水合格率达到 98%, 清洁能源普及率达 85%。 2.3 纳入城镇排水管网模式
城Βιβλιοθήκη Baidu近郊区的农村,经济条件较好,能直接接 入市政污水管道的生活污水,可选择纳入城镇污水 管网,进行统一集中处理。该方法具有投资省、施 工周期短、见效快和统一管理方便等优点。
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秦 学等:农村生活污水处理技术现状及进展
2015 年第 8 期
术,这样,增加了工作量和处理难度。
1 农村生活污水特点和存在问题
1.1 农村生活污水特点 农村生活日渐城市化,生活污水主要来自农家
的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排 水及其他排水。根据水中污染物浓度高低,可分为 黑水 (冲厕水) 和灰水 (其余排水) 2 部分。农 村生活污水主要特征见表 1。
表 1 农村生活污水主要特征
项目 水质 水量 时间
区域
特征
水质不稳定,不同时段的水质差别大; 主要污染物为 COD、SS、氮、磷以及致
病微生物,可生化性强
分布分散、间歇排放、水量变化系数大; 单个地方产生量少,但总量巨大且逐年增加
早晚比白天排水量多, 夜间排水量少; 夏季排放最多,冬季最少
相对于北方,南方因水系发达,污水量大, 但污染物浓度普遍低于北方污水;旅游风 景区的主要污染源来自于旅游及相关产业
由于我国农村地区自然条件、生活习惯、经济 发展等方面差异性大,故需要根据不同地区的具体 现状。
水质、水量、排放去向等因地制宜确定处理技
收稿日期:2015- 07- 10;责任编辑:索喜梅 基金项目:“十二五”国家科技支撑计划课题 (2013BAJ10B09- 3) 作者简介:秦 学 (1990—),女,河北邢台人,硕士研究生。E- mail:li_zaixing@163.com 通讯作者:李再兴 (1973—),男,博士,教授。 引用格式:秦 学,耿晓玲,李玉冰,等. 农村生活污水处理技术现状及进展[ J ]. 煤炭与化工,2015,38 (8):26- 31.
1.2 存在问题 1.2.1 收集难度大
96% 以 上 的 村 庄 没 有 排 水 管 道 , 乱 泼 乱 倒 现 象严重,雨水、污水和尿液大多一起排入坑塘。 农村生活污水的收集问题是制约农村污水治理的 直接原因。 1.2.2 管理不到位
近年来,我国虽然已经制定了一些农村生活 污水处理技术,以及建设了一些污水处理工程, 但正常运行的较少。由于管理不到位和技术人员 的缺乏,建好后无人看管,导致大部分工程处于 瘫痪状态。 1.2.3 地域广阔和资金不足
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2015 年第 8 期
煤炭与化工
第 38 卷
湿地、土地处理和生态塘等。根据受纳水体功能要 求,结合农村地区经济状况、基础设施、自然环境 条件完备情况和排水去向等,选择适合当地的处理 技术。 3.1 预处理技术
农村生活污水来源多且分散,建议遵循雨污分 流原则。雨水通过管道或排水沟单独收集,然后直 接排入生态系统进行处理或灌溉农田等。生活污水 的收集和预处理,建议保留化粪池或村民门口附近 的坑塘。化粪池不仅可以起到收集污水的作用,同 时还可以通过微生物新陈代谢作用除去部分有机 质。
据统计,截止 2011 年底,浙江义乌市 60%的 农村污水已纳入污水处理厂处理,人居环境得到很 大改善。
3 农村生活污水单元处理技术
近年来,农村生活污水处理工艺各异,但都是 各单元处理技术的不同组合。农村污水处理实用技 术包括化粪池、污水净化沼气池、普通曝气池、序 批式生物反应器、氧化沟、生物接触氧化池、人工
好氧生物处理技术是在有氧条件下,利用好氧 微生物 (包括兼性微生物) 的作用对污染物进行 处理的方法,去除率可达到 90%以上,一般比较 适合经济条件较好或对出水要求较高的村庄。适合 农村生活污水处理的好氧工艺有生物转鼓、生物转 盘、SBR、生物滤池、氧化沟等。 3.2.2.1 生物接触氧化池
据统计,截止 2013 年底,农村人口占全国总 人口的 50%,表明全国 50%的生活污染负荷分布 在农村。由于农村经济落后,农村污水的治理过程 中需要有足够的资金来源,用于工程建设和后期的 运营管理维护,从而成为制约农村污水治理的一大 难题。 1.2.4 政策不完善和观念落后
农村环境保护的相关机构不健全和政策不完 善,大多是理论性文件,实际操作性能差。
滤池处理生活污水效果。结果表明,污水温度为 14~16 ℃,进水 COD 浓度为 500~600 mg/L, HRT 为 14 h 时,COD 去除率可达 83%。 3.2.1 .2 复合厌氧处理技术
复合厌氧处理技术结合了厌氧污泥床反应器和 厌氧生物滤池 2 种反应器的优点,用于处理集中居 住区生活污水的新技术。该技术处理效果好、能耗 少、运行费用低、操作管理方便。上海市政工程设 计研究总院利用厌氧处理组合工艺模式针对上海农 村生活污水所开发的复合厌氧反应器处理效果良 好。 3.2.2 好氧生物处理技术
青志鹏等设计了格栅沉砂池预处理装置,清除 大的杂物和沉砂,不仅取得了较好的效果,而且降 低了建设成本。 3.2 生物处理技术
生物处理技术是利用微生物的代谢作用,使污 水中呈溶解态或胶体态的有机污染物转化为稳定的 无害物质。农村生活污水有机物含量相对偏高,有 毒有害物质含量少。处理工艺常常以生物处理为核 心。目前生物单元处理生活污水技术已经较成熟, 而且很多新型工艺不断被研制出来。生物处理技术 包括厌氧处理、好氧处理 2 大类。 3.2.1 厌氧生物处理技术
针对农村环境问题,我国提出农村连片整治政 策,并出台了 《全国农业和农村经济发展第十二
个五年规划》、 《农村环境连片整治技术指南》 和 《农村生活污水处理项目建设与投资指南》 等 指导性文件。
目前我国尚未制定针对农村生活污水处理的国 家排放标准,但是地方性标准相继制定和实施,如 河北省 《农村生活污水排放标准 》 ( DB13/2171 —2015)、福建省 《农村村庄生活污水排放》 (征 求意见稿) 和浙江省 《农村生活污水处理设施水 污染物排放标准》 (征求意见稿) 等。
2009 年,我国提出“连片治理”模式,连片 村庄有如下 3 种形式: (1) 对地域空间相连的多 个村庄,通过采取措施实施综合治理。 (2) 围绕 同类环境问题或相同环境敏感目标,对地域上互不 相连的多个村庄进行同步治理。 (3) 通过建设集 中的大型污染防治设施,利用其辐射作用,解决周 边村庄的环境问题。该模式适用于污水排放量较 大、人口密度大、远离城镇的地区。该处理模式, 与污水处理站类似,通常采用生物与生态组合处理 等工艺形式。
从生活污水预处理技术、生物处理技术和生态处理技术 3 个方面综述了目前农村生活污水处
理主要的单元技术,并列举了常见的组合工艺和工程实例,提出了农村生活污水处理方面的
建议与对策。
关键词:农村生活污水;处理模式;单元技术;组合处理工艺
中图分类号:X52
文献标识码:A
文章编号:2095- 5979(2015)08- 0026- 06
Status and Development of Rural Domestic Sewage Treatment Technologies
QIN Xue,GENG Xiao- ling,LI Yu- bing,LI Ning,GAO Xiang,LI Zai- xing
( School of Environmental Science and Engineering of Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018,China )
第 38 卷 第 8 期
2015 年 8 月
煤炭与化工
Coal and Chemical Industry
问题探讨
农村生活污水处理技术现状及进展
Vol.38 No.8 Aug. 2015
秦 学,耿晓玲,李玉冰,李 宁,高 湘,李再兴
( 河北科技大学 环境科学与工程学院,河北 石家庄 050018)
摘 要:农村生活污水是造成农村水环境污染的主要原因。介绍了我国农村生活污水特征,
0引 言
根据住建部 2012 年 5 月发布的 《中国城镇排 水与污水处理状况公报》 显示,我国 60 余万个行 政村,对生活污水进行处理的仅占 6.7%。污水的 直接排放造成严重的“脏、乱、差”现象。据测 算,全国农村生活污水排放量约为 2 300 万 d/t, BOD 为 530 万 d/t,COD 为 860 万 d/t,总氮为 96 万 d/t,总磷为 14 万 d/t。我国近 3 亿的农村人口 饮用水不合格,其中 1.9 亿人的饮用水中有害物质 含量超标。
厌氧生物处理技术无需曝气充氧,产泥量少, 是一种低成本、易管理的污水处理技术,能够满足 农村生活污水处理的技术要求。农村污水处理中常 见工艺有厌氧生物滤池和复合厌氧处理技术。 3.2.1 .1 厌氧生物滤池
厌氧生物滤池是密封的水池,池内放置填料, 污水从池底进入,从池顶排出。该工艺能耗少,操 作简便,处理能力较强,滤池内可以保持很高的微 生物浓度,不需另设泥水分离设备,出水 SS 较低。 存在问题是滤料费用高,滤料容易堵塞,生物膜很 厚,须严格控制进水悬浮固体浓度。马传军等在春 季低温条件下采用牡蛎贝壳为滤料,研究厌氧生物
分散处理模式,即单户或几户,采用小型污水 处理设备或自然处理形式处理生活污水,其适用于 人口密度稀少、地形条件复杂、污水不易集中收集 的村庄污水处理。目前,庭院式分散处理 - 街道式 局部集中就地处理采用较多。
昌平崔村镇南庄村采取完全分离的生态卫生系 统处理生活污水,灰水经简单的土地处理后可回 用,尿液与粪便分离后可直接用于农作物施肥,干 粪便堆肥返回农田。 2.2 村落集中处理模式
同时,由于生活习惯问题,在起步阶段,由于 村民的环境保护意识较差,故实现观念的改变仍需 要较长时间。
2 农村生活污水处理模式
我国农村风俗习惯、人口、自然、经济及社会 条件差异大,单一的污水处理模式不能达到农村生 活污水达标处理的目的。根据我国农村基本国情, 生活污水处理大致形成 3 种模式,即分散处理模 式、村落集中处理模式和纳入城镇排水管网模式。 2.1 分散处理模式
Abs tra ct:Rural domestic sewage should bear prime responsibility for the water pollution in rural area. The characteristics of rural domestic sewage in our country were introduced. The main units of the rural sewage treatment technologies were reviewed, including domestic sewage pretreatment technology, biological treatment technology and ecological treatment technology. Then the common combination of technologies and engineering examples were listed, suggestions and countermeasures on rural sewage treatment were proposed. Ke y words:rural domestic sewage; processing mode; unit technology; combined treatment process
沼山镇采取“五村”环境连片,集中处理生活 污水,实现肥田目标,卫生饮水合格率达到 98%, 清洁能源普及率达 85%。 2.3 纳入城镇排水管网模式
城Βιβλιοθήκη Baidu近郊区的农村,经济条件较好,能直接接 入市政污水管道的生活污水,可选择纳入城镇污水 管网,进行统一集中处理。该方法具有投资省、施 工周期短、见效快和统一管理方便等优点。
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秦 学等:农村生活污水处理技术现状及进展
2015 年第 8 期
术,这样,增加了工作量和处理难度。
1 农村生活污水特点和存在问题
1.1 农村生活污水特点 农村生活日渐城市化,生活污水主要来自农家
的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排 水及其他排水。根据水中污染物浓度高低,可分为 黑水 (冲厕水) 和灰水 (其余排水) 2 部分。农 村生活污水主要特征见表 1。
表 1 农村生活污水主要特征
项目 水质 水量 时间
区域
特征
水质不稳定,不同时段的水质差别大; 主要污染物为 COD、SS、氮、磷以及致
病微生物,可生化性强
分布分散、间歇排放、水量变化系数大; 单个地方产生量少,但总量巨大且逐年增加
早晚比白天排水量多, 夜间排水量少; 夏季排放最多,冬季最少
相对于北方,南方因水系发达,污水量大, 但污染物浓度普遍低于北方污水;旅游风 景区的主要污染源来自于旅游及相关产业
由于我国农村地区自然条件、生活习惯、经济 发展等方面差异性大,故需要根据不同地区的具体 现状。
水质、水量、排放去向等因地制宜确定处理技
收稿日期:2015- 07- 10;责任编辑:索喜梅 基金项目:“十二五”国家科技支撑计划课题 (2013BAJ10B09- 3) 作者简介:秦 学 (1990—),女,河北邢台人,硕士研究生。E- mail:li_zaixing@163.com 通讯作者:李再兴 (1973—),男,博士,教授。 引用格式:秦 学,耿晓玲,李玉冰,等. 农村生活污水处理技术现状及进展[ J ]. 煤炭与化工,2015,38 (8):26- 31.