环境工程中农村污水处理技术分析
林秀婷
谱尼测试科技(天津) 有限公司 天津市 300380
引言
污水处理是环境工程的重要领域,直接关系到水资源循的环利用和生态环境保护。农村水环境污染是农村地区极为突出的环境问题,同时还影响着淡水资源的有效利用,带来农作物灌溉用水问题,影响农民的生存和发展。在工业化和城市化快速发展的背景下,污水排放量显著增加,传统处理方法难以有效应对复杂的污染物种类以及高浓度废水,所以需要研究并采用先进的污水处理技术,如膜分离技术、高级氧化技术及生物强化技术等,确保提升处理效率、降低能耗、减少二次污染。本研究旨在系统地分析并比较各类污水处理技术的优势与适用性,以期为实现可持续的水资源管理提供科学依据和技术支持。
1 农村生活污水
农村生活污水泛指农村居民在生产生活中持续产生的污水,包括农村公共服务设施产生的污水。目前,农村生活污水主要分为黑水、黄水、灰水和褐水 4 种,以污染物浓度、污水成分作为分类依据,灰水和黑水占比较大,黑水来源为冲洗水和尿液,灰水来源为淋浴用水、厨房排水和洗衣水。农村生活污水成分复杂,含有大量病原体、有机物、无机物和微生物,基本不含重金属和难降解有机物。
2 农村生活污水治理现状
2.1 治理意识不断提升
在现阶段农村生活污水治理工作开展中,确实取得了一定成果,尤其是伴随着农民环境保护意识的不断提升,生活污水随意排放的现象越来越少见,生活污水的危害程度得到一定程度控制,影响范围更是不断降低,由此形成了较为理想的生活污水治理条件。当前农村生活的居民数量正在不断降低,综合素质却正在不断提升,如此也可以在降低生活污水量的同时,促使相应生活污水治理意识得以提升,治理效果同样也更为理想。
2.2 运行管理专业水平低
目前,我国农村污水处理设施建设和管理存在多头管理、职责不清等问题。在规划方面,缺乏统一的规划体系,导致设施建设重复、资源浪费等现象。在管理方面,缺乏有效的管理机制,导致设施运营不善、维护不力等问题。有的地区村民只负责交给水费而不交污水处理费,污水处理市场化运作机制难以建立。农村污水处理设施建设和管理需要得到当地居民的支持和参与。然而,由于宣传力度不够、居民环保意识不强等原因,导致公众参与度低,许多居民对污水处理设施建设持怀疑甚至反对态度。
3 环境工程中农村污水处理技术
3.1 物理处理技术
物理技术是依靠磁性物质本身的特性来吸附污水中的有机污染物,通过水解酸化池、磁力搅拌棒等手段,完成污水脱色与除臭的一种技术。第一,机械磁法脱色法。该方法依靠外加磁场能够聚集水中存在的金属离子、水分子等特性,同时将其转变成不溶性盐类、絮凝物等,再利用固体吸附剂,以吸附力大小作为判定脱氧速度的标准,具有脱氧效率高等特点。但是,应用该技术需要增加二次配水装置。第二,沉淀法。利用重力作用使污水中的悬浮物沉降,达到固液分离的目的。该方法的主要设备是沉淀池,分为初沉池和二沉池。第三,过滤法和气浮法。这两种方法是利用多孔材料筛除污水中的固体颗粒和悬浮物,或通过气泡将污水中的悬浮物、油脂等带至水面并去除的方法。现如今,物理技术已成为环境工程中实用性较强的技术之一,主要集中在预处理阶段,具有针对性强的特点,能为后续工序的顺利开展创造良好条件。
3.2 蚯蚓生态滤池处理技术
蚯蚓生态滤池主要由均匀布水装备、滤床、排水设备组成。滤床也是蚯蚓的生存场所,从上到下依次为蚯蚓生存层(可由沙土或蚯蚓粪便组成)、直径 2cm 左右的碎石层、直径 5cm 左右的大石层。其中蚯蚓生存层种植部分包含有污水处理作用的植物。蚯蚓是该治理技术的主要治污力量。蚯蚓生态滤池处理技术的工作原理主要是将蚯蚓物种引用至污水处理中,使原有的微生物代谢链得以拓展延伸,促进合成与分解、拮抗与协同等多种自然调控作用,可在污水处理过程中同步实现污泥的减量化和稳定化,从而赋予生物处理系统以新的特点和功能。该技术具有造价低、运维简便易行、费用低的优势,是农村水环境污染治理的一种新途径。
3.3 膜生物反应器技术
膜生物反应器(MembraneBio-Reactor,MBR)技术结合了生物降解与膜分离两种技术,广泛应用于废水处理领域。该技术通过将膜过滤过程与传统的活性污泥法相结合,能够在保证处理效果的同时,提高水质稳定性,减少设备体积。MBR 技术在处理高浓度有机污水时,具有较高的 COD 和生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand,BOD)去除率,COD 的去除效率通常在 90% ,BOD 的去除效率在 95% 以上。与传统的活性污泥法相比,MBR 能够有效降低出水中的悬浮物(Suspended Solids,SS)含量,达到低浊度水质要求,且对微生物的生长环境要求相对较低,处理过程更稳定。在膜分离过程中,膜组件能截留悬浮物及大分子有机物,同时允许水分通过,从而获得高质量的处理水。MBR 的优势在于它能处理复杂的废水,氨氮去除率通常在 85% 以上。此外,MBR 设备的体积小,适合于空间有限的场所,可以在较小的土地面积上进行高效的污水处理。尽管存在这些挑战,MBR 技术仍因其优越的处理效果和处理效率,在污水再利用、回用水处理等领域展现出广阔的应用前景。
3.4 分质处理技术
传统黑灰水处理是将黑灰水混合到一条管道统一输送到污水治理设施,处理成本高,设施维护费用高。两污同治是将黑水、灰水这两种主要生活污水进行同时、分别治理,处理系统一体化设计施工。在三格式户厕建设中,通过将部分农户的户厕适当抬高,即可将生活用水与厕所黑水分离,黑水与灰水分管道输送进行下一步处理。农户抽取三格化粪池的黑水用于浇灌自家田地实现第一次利用;未被利用的黑水经管道收集到大型三格化粪池进行第二次处理利用。黑水分开后进行密封发酵,消除了富集后的臭味和蚊蝇滋生问题。同时,收集的粪肥可供农户抽取用于规模种植,取得了生态效益和经济效益的和谐共生。
结语
农村发展需要主动将环境保护措施放在首要位置,提升对农村污水处理的关注度,采取有效技术解决污水处理问题。因此,农村污水治理需要从农村污水特点出发并结合现实情况,选择适合的污水处理技术,推行具体可行的标准与措施,发挥技术作用,以促进农村地区经济发展,提高生态建设效果。
参考文献
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