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水处理科技新项目.doc

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水处理:农村生活污水资源化处理技术选择比较随着我国经济快速发展,农村地区生活水平不断提高,但与城市相比,由于底子薄、基础差,环境安全隐患与问题突出,尤其是乡村聚居点生活污水引起的环境污染问题也日益严重。2002 年统计结果表明,全国农村生活污水日排放量就达 320.5 万 t,造成河流、水塘污染,影响村民居住环境,严重威胁农民的身体健康。农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患,还会加剧淡水资源的危机,使耕地灌溉得不到有效保障,危害农民的生存发展。 1 目前适合农村生活污水处理的方法 1.1 高效藻类塘 高效藻类塘(HighRateAlgaePond,HRAP)是由美国加州大学伯克利分校 Oswald 教授提出并发展的,试验流程见图 1。工艺高效藻类塘技术在国外已经得到了广泛应用,如以色列、摩洛哥、法国、美国、南非、巴西、比利时、德国、新西兰等,而我国还停留在实验研究阶段。同济大学对高效藻类塘处理太湖地区农村生活污水的效果进行了研究,结果表明,太湖地区农村生活污水的水质受季节影响变化较大,秋、冬季的有机物浓度较夏季高 3 倍~4 倍;高效藻类塘内存在的菌藻共生体系,使塘内溶解氧浓度较高(保持好氧状态),而 pH 值则存在周期性变化;对 COD 的平均去除率可达 70%,氨氮主要通过硝化作用去除,去除率>90%,磷酸盐主要通过沉淀作用去除,去除率为 50%。李旭东等采用高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水,CODcr 的平均去除率在 70%以上,氨氮(NH3 及 TN)的平均去除率高达 93%,磷的平均去除率为 55%;陈鹏采用高效藻类塘处理城市生活污水,取得了稳定的处理效果:CODcr,BOD5,NH3,TN 和 TP 的平均去除率分别达到75%,60%,91.6%和 50%。 高效藻类塘与传统稳定塘相比,既有运行成本低、维护管理简单等优点,又克服了传统稳定塘停留时间过长、占地面积大等缺点,在处理农村及小城镇污水方面具有广阔的应用前景。目前已在太湖地区建立了高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水的实验研究。1.2 生物滤池 生物滤池(BiologicalAeratedFilter,BAF)是一个相对较新的水处理工艺,已在欧美和日本广为应用,在我国的研究规模也日益扩大。其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池,厌氧水解—高负荷生物滤池处理系统集初沉池、曝气池、污泥回流设施以及供氧设施等于一身,大大简化了污水处理流程。该工艺运行管理十分方便,并能承受较强的冲击负荷,对于我国的农村污水处理有着特别重要的意义。有关研究表明,厌氧酸化—高负荷生物滤池处理系统的 COD 去除率高达 75%~85%,BOD 去除率高达 85%~95%,SS 去除率高达 85%~95%。 1.3 人工湿地 人工湿地是利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作用来去除或削减水中污染物的方法。欧美国家广泛采用人工湿地系统处理村镇地区及小型社区的污水,取得了显著的成效。人工湿地作为一种新型生态污水处理技术具有投资和运行费用低、抗冲击负荷能力强、处理效果稳定、出水水质好、水生植物有一定经济价值等诸多优点。用于农村生活污水处理的主要是潜流人工湿地。 清华大学刘超翔等采用表面流和潜流式两种人工复合生态床对滇池地区低浓度农村污水进行的处理试验结果表明,在高水力负荷(30cm/d)条件下,潜流式床体对COD,TN,NH+4-N 和 TP 的去除率分别为 70.6%,60.6%,80.9%和 66.0%,表面流床体则分别为 63.1%,61.2%,90.2%和 60.2%。 1.4 无动力地埋式生活污水处理装置 生活污水首先进入厌氧消化池,污水中的悬浮物沉降下来成为污泥,污泥通过一定时间的自然发酵,有机物得到降解。工艺流程见图 4。浙江大学沈东升等采用内充空心球状填料的地下厌氧管道式或折流式反应器为处理设备,经过小试、中试及实际应用,结果表明:在水力停留时间 1 天及常温条件下,UUAR 对农村生活污水中 COD,BOD5,SS,TN,TP和大肠菌群、细菌总数及蛔虫卵的平均去除率分别达到66%~68.3%,70%~76.8%,80%~90.2%,18%~23.0%,33%~35.2%,95%~99.8%,37%~82.9%和 78.7%~100%,出水水质稳定达到国家二级排放标准。 1.5 生活污水净化沼气池 新型生活污水厌氧净化池(或称城镇生活污水净化沼气池)是一种小型分散化污水处理装置。生活污水净化沼气池是在化粪池和沼气池的基础上发展起来的,解决了化粪池处理效果差、沉积污泥多、沼气池沼气回收率低的弊端。 1.6 地下土壤渗滤系统 该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中,污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处
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