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農(nóng)村分散式污水的特點(diǎn)
1.農(nóng)村分散式污水的特點(diǎn)
我國(guó)長(zhǎng)期的城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在污水處理方面城鄉(xiāng)之間差別顯著:在，污水不但有完善的收集、處理技術(shù)和設(shè)施，而且國(guó)家頒布系統(tǒng)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)加以控制；而占全國(guó)總面積近90％的廣大農(nóng)村，96％的村莊沒(méi)有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。未經(jīng)處理的污水通過(guò)點(diǎn)源和非點(diǎn)源排放，將各類(lèi)污染物帶人河流，嚴(yán)重污染各類(lèi)水源，導(dǎo)致出現(xiàn)了包括藍(lán)藻水華等諸多生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。
農(nóng)村污水主要為沖廁污水和洗衣、洗米、洗菜、洗澡。污水中主要是生活廢料和人的排泄物，一般不含有毒物質(zhì)，往往含有氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還有大量的細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)卵。因生活習(xí)慣、生活方式、經(jīng)濟(jì)水平等不同農(nóng)村生活污水的水質(zhì)水量差異較大，污水有如下特點(diǎn)和問(wèn)題：(1)污水分布較分散，涉及范圍廣、隨機(jī)性強(qiáng)，防治十分困難，管網(wǎng)收集系統(tǒng)不健全，粗放型排放，基本沒(méi)有污水處理設(shè)施；(2)農(nóng)村用水量標(biāo)準(zhǔn)較低，污水流量小且變化系數(shù)大(3.5～5.0)；(3)污水成分復(fù)雜，但各種污染物的濃度較低，污水可生化性較強(qiáng)。
由于農(nóng)村生活污染源分散，不易集中，村鎮(zhèn)居民環(huán)保意識(shí)差，加上經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)落后，治理上也存在較大困難，因此，農(nóng)村生活污水已成為影響水體環(huán)境質(zhì)量的重要污染源。目前我國(guó)75％的天然和人工水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，而且這一趨勢(shì)正在不斷惡化中。
2.分散式污水處理的概念及其分類(lèi)
目前, 我國(guó)主要研究的污水處理方式是集中式的污水處理, 對(duì)分散式污水處理的研究還不夠深入, 我國(guó)對(duì)于分散式污水處理還沒(méi)有一個(gè)很明確的概念, 還簡(jiǎn)單地停留在污水處理廠小型化這樣一個(gè)認(rèn)識(shí)階段?，F(xiàn)在較為被廣泛接受的方式是對(duì)污水進(jìn)行就地處理、就地回用。
分散污水處理系統(tǒng)主要包括:
(1) 在線系統(tǒng)(Onsite system) 。從私人住宅排出的污水由于沒(méi)有鋪設(shè)大面積社區(qū)用的污水管道或缺乏一套集中處理設(shè)施, 通過(guò)自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置來(lái)收集、處理、排放或中水回用, 這種自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置即稱(chēng)在線系統(tǒng)。常用的在線系統(tǒng)包括化糞池(septic tank) 和瀝濾場(chǎng)(leach fields) 。
(2) 群集系統(tǒng)(Cluster system)。群集系統(tǒng)是一種服務(wù)于兩個(gè)或兩個(gè)以上住戶(hù)的污水收集和處理系統(tǒng), 但其范圍不超過(guò)整個(gè)社區(qū)。從幾家住戶(hù)排出的污水可以經(jīng)過(guò)個(gè)體用戶(hù)的化糞池或組合裝置現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理后, 再通過(guò)低成本、非傳統(tǒng)技術(shù)的污水管運(yùn)送到比集中式系統(tǒng)相對(duì)小的處理單元。分散污水處理系統(tǒng)就是這樣一種在線系統(tǒng)或群集系統(tǒng)。
3.分散式
3.1 分散式處理工藝可以粗略地分為以下幾類(lèi):
(1) 自然系統(tǒng), 即利用土壤作為處理和處置的媒體, 包括土地應(yīng)用、人工濕地、地下滲濾等。還有一些污泥處理系統(tǒng), 如干沙床和瀉湖。
(2) 集水系統(tǒng), 即不使用傳統(tǒng)的重力式污水管, 而代以輕質(zhì)塑料管，其優(yōu)點(diǎn)是埋深較淺、管接少、連接結(jié)構(gòu)不復(fù)雜。常用的污水管道有壓力式、真空式和小直徑重力式。
(3) 傳統(tǒng)的處理系統(tǒng), 即結(jié)合生化和物化工藝, 由池、泵、和其他機(jī)械裝置組成的系統(tǒng), 其包括3種形式: 懸浮式生長(zhǎng), 固定式生長(zhǎng), 兩者混合。這一類(lèi)也包括對(duì)污泥的處理, 如消化、脫水和堆肥等。
(4) 膜技術(shù)。國(guó)內(nèi)對(duì)于分散式處理研究沒(méi)有國(guó)外那么系統(tǒng)化, 較多的是對(duì)(建筑) 小區(qū)污水的處理, 而且工藝仍然是傳統(tǒng)方法的組合, 是污水處理廠的小型化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 尤其是膜技術(shù)的發(fā)展,污水處理設(shè)施實(shí)現(xiàn)了裝置化、小型化, 使污水分散處理和回用得以實(shí)現(xiàn)。
由于前3種技術(shù)比較落后, 因此膜技術(shù)有著非常大的優(yōu)點(diǎn)和巨大的發(fā)展?jié)摿?/span>, 故這里著重介紹膜技術(shù)。
3.2 膜技術(shù)
膜技術(shù)主要包括污泥生物膜復(fù)合生物反應(yīng)器、膜分離技術(shù)和膜生物反應(yīng)器。
3.2.1 活性污泥生物膜復(fù)合生物反應(yīng)器系統(tǒng)
在曝氣池中投加各種能提供微生物附著生長(zhǎng)表面的載體, 利用載體容易截留和附著微生物量大的特點(diǎn), 是曝氣池中同時(shí)存在附著相和懸浮相生物, 充分發(fā)揮兩者的*性, 克服各自的缺陷和不足, 我們將這種反應(yīng)器稱(chēng)之為復(fù)合生物反應(yīng)器。復(fù)合是指反應(yīng)器中同時(shí)存在懸浮相和附著相生物。
3.2.2 膜分離技術(shù)
所有分離過(guò)程都是利用在某種環(huán)境中混合物中各組分性質(zhì)的差異進(jìn)行分離, 膜分離過(guò)程是以選擇性透過(guò)膜為分離介質(zhì), 在兩側(cè)加以某種推動(dòng)力時(shí), 原料側(cè)組分選擇性地透過(guò)膜, 從而達(dá)到分離或提純的目的。這種推動(dòng)力可以是膜兩側(cè)的壓力差、電位差或濃度差。根據(jù)其推動(dòng)力分別可分為滲析(濃度差)、電滲析(電位差)、超濾(壓力差)、納濾(壓力差)、反滲透(壓力差)。膜分離的優(yōu)點(diǎn)在于工藝流程短、占地少, 小型化系統(tǒng)放置場(chǎng)所不受限制；出水BOD、氮、磷和懸浮固體濃度很低, 不含細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)卵等, 出水符合三級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn), 可直接或補(bǔ)充地下水。
(1) 反滲透。當(dāng)用一個(gè)半透膜分離兩種不同濃度的溶液時(shí), 膜僅允許溶劑分子通過(guò), 由于濃溶液中溶劑的化學(xué)勢(shì)低于它在稀溶液中的化學(xué)勢(shì), 稀溶液中的溶劑分子會(huì)自發(fā)地透過(guò)半透膜向濃溶液中遷移。
(2) 納濾。納又稱(chēng)為超低壓反滲透膜或疏松型反滲透膜, 其操作壓力通常在1.0MPa 以下, 它對(duì)二價(jià)離子和分子量大于300mol的有機(jī)小分子的截留率較高。
(3) 超。超的結(jié)構(gòu)多為非對(duì)稱(chēng)性膜, 有一層極薄( 通常只有0.1μm～1μm) 具有一定孔徑的表皮層(活性層)和一層較厚(通常為125μm) 具有海綿狀或指狀結(jié)構(gòu)的多孔層組成?；钚詫釉趥髻|(zhì)過(guò)程中起真正選擇性篩分作用, 基本上決定了膜的分離性能；支撐層只起活性層的載體作用, 基本上不影響膜的分離性能。
(4) 電滲析。電滲析是在外加電流電場(chǎng)作用下, 利用離子交換膜的選擇透過(guò)性( 即陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子透過(guò), 陰膜只允許陰離子透過(guò)) 使水中陰、陽(yáng)離子做定向遷移，從而達(dá)到離子從水中分離的一種化學(xué)過(guò)程。
3.2.3 膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio- reactor, 簡(jiǎn)稱(chēng)MBR) 是由膜分離和生物處理組合而成的一種新型、的。膜分離技術(shù)zui早應(yīng)用于微生物發(fā)酵工業(yè), 隨著膜材料和制模技術(shù)的發(fā)展, 其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大, 已經(jīng)涉及化工、電子、輕工、紡織、冶金、食品和污水處理等多個(gè)領(lǐng)域。
MBR處理工藝在日本、加拿大等許多國(guó)家已經(jīng)得到較好的運(yùn)用, 與傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝相比, MBR 存在如下的優(yōu)點(diǎn): 可以使水力停留時(shí)間和污泥齡*分開(kāi), 使運(yùn)行控制更靈活, 穩(wěn)定; 利于世代時(shí)間長(zhǎng)的硝化細(xì)菌的增殖, 從而提高硝化效率；污泥濃度高, 從而傳氧效率高達(dá)26%～60%左右,節(jié)省耗能；反應(yīng)器內(nèi)MLSS可高達(dá)15000mg/L～30000mg/L,
使裝置處理容積負(fù)荷大, 減少占地, 也便于活性污泥法的改造; 膜生物反應(yīng)器利用其高的MLSS, 可以保證有機(jī)負(fù)荷高峰期的出水水質(zhì), 且在低峰期污泥可以進(jìn)行自身消化, 使剩余污泥比常規(guī)活性污泥法處理少50%～80%, 可減少剩余污泥的處置費(fèi)用；膜生物反應(yīng)器由于存在高濃度的MLSS, 硝化與反硝化同時(shí)存在, 具有很高的反硝化效果, 脫氮能力強(qiáng)。而在需要除磷時(shí), 只需往污水中投加少量的明礬，因?yàn)槟つ苡行У胤蛛x這些不能沉淀的細(xì)小微絮凝體, 只要其粒徑小于0.2μm即可。
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