建設(shè)美麗新農(nóng)村的利器——人工濕地+厭氧池
【南京純水設(shè)備】近年來(lái),農(nóng)村污染治理、生態(tài)環(huán)境保護(hù)及美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃建設(shè)受到國(guó)家和各級(jí)政府的重視。本期將結(jié)合南雄新農(nóng)村案例,給大家介紹一種契合農(nóng)村的、維護(hù)方便、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低的生態(tài)污水處理工藝(厭氧池+人工濕地)。
為提高農(nóng)村人居環(huán)境的質(zhì)量,防止生活污水直接排放引起環(huán)境污染,切實(shí)改善農(nóng)村居民生活條件和村容村貌,對(duì)農(nóng)村生活污水收集及處理設(shè)施設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理需要科學(xué)合理的方法。南京純水設(shè)備
新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目選擇一種契合農(nóng)村、維護(hù)方便、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低的生態(tài)污水處理工藝(厭氧池+人工濕地)改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,工程的實(shí)施完全符合環(huán)境保護(hù)、生態(tài)建設(shè)的總體要求。
一、人工濕地的基本原理
人工濕地是模擬自然濕地在人工生態(tài)系統(tǒng),類似“自然沼澤地”,但由人工建造和監(jiān)督控制,是一種人為的將石、沙等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成基質(zhì),并有選擇性的植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)。
人工濕地的凈化機(jī)理:人工濕地對(duì)廢水的處理綜合了物理、化學(xué)和生物三種作用。濕地系統(tǒng)成熟后,填料表面和植物根系將由于大量微生物的生長(zhǎng)而形成生物膜。廢水流經(jīng)生物膜時(shí),大量的 SS 被填料和植物根系阻擋截留,有機(jī)污染物則通過(guò)生物膜的吸收、同化及異化作用而被去除,最后濕地系統(tǒng)更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備
二、厭氧池的基本原理
厭氧生物處理技術(shù)在水處理行業(yè)中一直都受到環(huán)保工作者們的青睞,由于其對(duì)有機(jī)性污染物質(zhì)具有良好的去除效果,更高的反應(yīng)速率和對(duì)毒性物質(zhì)高適應(yīng)性,更重要的是其對(duì)比好氧生物處理廢水來(lái)說(shuō),不需要為氧的傳遞提供大量的能耗,使得厭氧生物處理在水處理行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。 一般來(lái)說(shuō),廢水中復(fù)雜有機(jī)物物料比較多,通過(guò)厭氧分解分四個(gè)階段加以降解:
1水解階段
高分子有機(jī)物由于其大分子體積,不能直接通過(guò)厭氧菌的細(xì)胞壁,需要在微生物體外通過(guò)胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖,蛋白質(zhì)被分解成短肽。分解后的小分子能夠通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。南京純水設(shè)備
2 酸化階段
上述的小分子有機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡(jiǎn)單的化合物并被分配到細(xì)胞外,這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸,同時(shí)還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物。
3 產(chǎn)乙酸階段
在此階段,酸化階段的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
4產(chǎn)甲烷階段
在這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過(guò)程重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過(guò)程的限速階段。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備
三、新農(nóng)村污水處理的的基本原則
(1)根據(jù)村莊所處區(qū)位、人口規(guī)模、集聚程度、地形地貌、排水特點(diǎn)及排放要求、經(jīng)濟(jì)承受能力等具體情況,采用適宜的污水處理模式和處理技術(shù);
(2)靠近城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)且滿足市政排水管網(wǎng)接入要求,宜就近接入市政排水管網(wǎng),將村莊生活污水納入城鎮(zhèn)生活污水收集處理系統(tǒng)。應(yīng)調(diào)研周邊城鎮(zhèn)管網(wǎng)建設(shè)情況,當(dāng)附近有在建的市政排水管網(wǎng)時(shí),應(yīng)考慮將村莊生活污水接入在建的市政排水管網(wǎng);
(3)通過(guò)物理、化學(xué)、生物或生態(tài)技術(shù)將農(nóng)村生活污水中對(duì)農(nóng)村生活或者環(huán)境有害的污染物質(zhì)進(jìn)行消除、降解或無(wú)害化處理;
(4)優(yōu)先選用工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行維護(hù)管理方便,運(yùn)行費(fèi)用低的方法。南京純水設(shè)備
四、污水處理設(shè)施處理流程
農(nóng)村生活污水經(jīng)過(guò)格柵后,進(jìn)入?yún)捬跎锬こ?,利用其中發(fā)生的厭氧水解酸化反應(yīng)去除有機(jī)物;生物反應(yīng)池出水進(jìn)入人工濕地系統(tǒng),進(jìn)一步去除氮、磷營(yíng)養(yǎng)物。
步驟一:生活污水排至三級(jí)化糞池
主要利用沉淀和厭氧發(fā)酵的原理,去除生活污水懸浮性有機(jī)物(SS)。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備
步驟二:格柵池
作用原理主要是物理攔截,攔截污水中的大塊污染物、懸浮物和漂浮物。
用來(lái)去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門(mén)的較粗大懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。人工清除格柵渣、防止孔隙堵塞,同時(shí)檢查格柵池內(nèi)的沉砂情況,及時(shí)清砂并找出積砂原因;檢查周期為 1~3 個(gè)月。
步驟三:厭氧生物膜池
利用其中發(fā)生的厭氧水解靚化反應(yīng)大幅度的去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)。
(1)厭氧生物膜池是通過(guò)在厭氧池內(nèi)填充生物填料強(qiáng)化厭氧處理效果的一種厭氧生物膜技術(shù)。正常運(yùn)行時(shí),污水中的部分有機(jī)污染物將被除去,能有效降低后續(xù)處理單元的有機(jī)污染負(fù)荷。南京純水設(shè)備
(2)填料。在反應(yīng)區(qū)懸掛填料,填料須有利于微生物生長(zhǎng)、易掛膜且不易堵塞,從而提高對(duì)BOD5和懸浮物的去除效果。一般采用軟性填料或半軟性填料(雪花片),為厭氧微生物附著生長(zhǎng)提供固體表面,使其在填料表面形成生物膜。每年應(yīng)對(duì)填料進(jìn)行檢查更換一次。
(3)污泥儲(chǔ)存區(qū)。厭氧生物膜池的下層設(shè)置污泥儲(chǔ)存區(qū),脫落的生物膜污泥應(yīng)定期排放(抽排)并進(jìn)行專門(mén)的處置(可就近農(nóng)用或脫水干燥后焚燒)。
(4)厭氧生物膜池的調(diào)試包括接種(投加菌種)及馴養(yǎng),定期對(duì)厭氧池進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),直到厭氧生物膜池的工作狀態(tài)逐步穩(wěn)定。
(5)試運(yùn)行。經(jīng)調(diào)試啟動(dòng)階段達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)后進(jìn)入試運(yùn)行階段,定期監(jiān)測(cè)進(jìn)出水水質(zhì),定期對(duì)填料進(jìn)行檢查更換和清掏污泥。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備
步驟四:人工濕地
利用自然生態(tài)處理系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用進(jìn)一步去除前階段未能講解的有機(jī)物和氮、磷等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物,同時(shí)降低水體氮、磷含量。
(1)由于人工濕地中的植物根系要長(zhǎng)期浸泡在水中和接觸濃度較高且變化較大的污染物,因此所選用的水生植物除了耐污能力要強(qiáng)外,對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件和周?chē)膭?dòng)植物環(huán)境都要有很好的適應(yīng)能力;根據(jù)南雄市的地理位置及氣候特點(diǎn),濕地選擇的植物為美人蕉、黃菖蒲、風(fēng)車(chē)草;植物種植時(shí),應(yīng)保持介質(zhì)濕潤(rùn),介質(zhì)表面不得有流水,植物生長(zhǎng)初期,應(yīng)保持池內(nèi)一定水深,逐漸增大污水負(fù)荷使其馴化。
(2)管理要求。
①人工濕地一般分為清水調(diào)試和污水聯(lián)動(dòng)調(diào)試,采用負(fù)荷逐步提高法,也可采用污水直接調(diào)試,但需注意控制污水的濃度及進(jìn)水流量;南京純水設(shè)備
②植物系統(tǒng)建立后,應(yīng)保證連續(xù)提供污水,保證水生植物的密度及良性生長(zhǎng);應(yīng)根據(jù)植物的生長(zhǎng)情況,進(jìn)行缺苗補(bǔ)種、雜草清除、適時(shí)收割以及控制病蟲(chóng)害等管理,不宜使用除草劑、殺蟲(chóng)劑等;定期對(duì)植物進(jìn)行收割,并就近焚燒或搗碎反應(yīng)成沼氣;
③在調(diào)試期各階段須對(duì)進(jìn)出水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),污水接納量趨于正常,植物根系深入下層基質(zhì),出水水質(zhì)達(dá)標(biāo),則人工濕地系統(tǒng)開(kāi)始正常運(yùn)行;
④啟動(dòng)階段期間監(jiān)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)包括:化學(xué)需氧量(COD)、懸浮物(SS)、生化需氧量(BOD5 )、總氮(TN)、總磷(TP)等,對(duì)于進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)反映的問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)對(duì)前段處理工藝或濕地基質(zhì)提出調(diào)整及改進(jìn)方案。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備
五、新農(nóng)村污水的收集要求
(1)收集的污水包括黑水和灰水。黑水指村民廁所污水,包括糞便、尿液和沖廁污水;灰水指盥洗污水和廚房排水。
(2)因地制宜地選擇農(nóng)村排水措施。村莊宜采用分流制,污水經(jīng)污水管道進(jìn)入污水處理設(shè)施進(jìn)行處理,雨水通過(guò)溝渠或地表徑流排放;
在新農(nóng)村建設(shè)當(dāng)中,厭氧+人工濕地是一種工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)管理方便、運(yùn)行費(fèi)用低的污水處理工藝。不同的新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目可根據(jù)實(shí)際情況,尋求合適的建設(shè)方向。
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