17個農村汙水處理技術最強總結,水處理從業者必看

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近年來,農村生活汙水處理工藝各異,但都是各單元處理技術的不同組合。


農村汙水處理實用技術包括化糞池、汙水淨化沼氣池、普通曝氣池、序批式生物反應器、氧化溝、生物接觸氧化池、人工溼地、土地處理和生態塘等。

應當根據受納水體功能要求,結合農村地區經濟狀況、基礎設施、自然環境條件完備情況和排水去向等,選擇適合當地的處理技術。

農村生活汙水處理技術

1、新型化糞池


工藝流程:分離池 — 腐化池 — 酸化池 — 氧化池 — 排放


該工藝無動力、低能耗、佔地面積小、出水水質好。但是化糞池存在清掏困難、產生惡臭氣體和堵塞管道等缺點。

建議用格柵沉砂池代替化糞池,在汙水接入市政管網之前起到清除大的雜物和防止堵塞的預處理作用,而汙水的可生化性並不受到影響,對村民門口附近的坑塘進行合理的改造,可以較容易實現這一目標。


2、厭氧生物濾池


厭氧生物濾池是密封的水池,池內放置填料,汙水從池底進入,從池頂排出。該工藝能耗少,操作簡便,處理能力較強,濾池內可以保持很高的微生物濃度,不需另設泥水分離設備,出水SS較低。

存在問題是濾料費用高,濾料容易堵塞,生物膜很厚,須嚴格控制進水懸浮固體濃度。

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3、複合厭氧處理技術


複合厭氧處理技術結合了厭氧汙泥床反應器和厭氧生物濾池 2 種反應器的優點,用於處理集中居住區生活汙水的新技術。該技術處理效果好、能耗少、運行費用低、操作管理方便。

4、生物接觸氧化池

生物接觸氧化池是生物膜法的一種。該技術將汙水浸沒全部填料,氧氣、汙水和填料三相接觸過程中,通過填料上附著生長的生物膜去除汙染物。生物接觸氧化池操作管理方便,比較適合農村地區使用。

日本針對分散式農村汙水開發的淨化槽,其好氧單元採用了生物接觸氧化技術。我國在一些用地受限、冬季氣溫較低、經濟條件較好或出水要求較高的鎮村,都有應用生物接觸氧化技術。

5、活性汙泥技術

活性汙泥技術是一種生物法,向廢水中通入空氣,使好氧 性微生物繁殖培養形成具很強吸附能力的活性汙泥,生物法逐漸成為汙水處理技術的主流方法。

活性汙泥技術的基本流程:由曝氣池、二次沉澱池、曝氣系統以及汙泥迴流系統組成。由初次沉澱池流出的廢水與從二次沉澱池底部迴流的活性汙泥同時進入曝氣池,成為混合液。

在曝氣池的作用下,混合液充分曝氣,並使活性汙泥和廢水充分接觸。廢水中的可溶性有機汙染物被活性汙泥所吸附,並被微生物群體所分解,使廢水得到淨化。

活性汙泥技術具體還包括很多種,其中有普通式活性汙泥法、氧化溝法、AB兩段式活性汙泥法、序批式活性汙泥(SBR)法、完全混合性汙泥法等。

6、曝氣生物濾池

曝氣生物濾池簡稱BAF,是集生物膜法與活性汙泥法兩者優點於一身的第3代生物濾池。BAF具有去除有機物、有害物質、脫氮、除磷的作用;佔地面積小、基建投資少、能耗及運行成本低。

7、A/O工藝法

也叫厭氧好氧工藝法。除了可去除廢水中的有機汙染物外,還可同時去除氮、磷,對於高濃度有機廢水及難降解廢水,在好氧段前設置水解酸化段,可顯著提高廢水可生化性。

8、A2/O法

生物脫氮除磷工藝是傳統活性汙泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。

該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用於要求脫氮除磷的大中型城市汙水廠。

但A2/O工藝的基建費和運行費均高於普通活性汙泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來說,當處理後的汙水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養化,從而影響給水水源時,才採用該工藝。

9、人工溼地

人工溼地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將汙水、汙泥有控制的投配到經人工建造的溼地上,汙水與汙泥在沿一定方向流動的過程中,主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對汙水、汙泥進行處理的一種技術。

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適於具有地勢差,房前屋後有空閒土地的山區農村。

侷限性在於佔地面積大,易受病蟲害的影響,生物和水力複雜性使人工溼地反而可能成為汙染源;需要很長調試周期才能穩定運行。

10、地下滲濾

地下滲濾系統將汙水投配到土壤表面具有一定構造的滲濾溝中,汙染物通過物理、化學、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和淨化。

該種工藝技術是將汙水有控制地投配到經一定構造、距地面約50 cm深和具有良好擴散性能的土層中,汙水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層,在土壤毛管作用下向附近土層中擴散,並利用土壤中的大量微生物,將汙水中的汙染物質過濾、吸附、降解。

地下土壤滲濾淨化系統建設容易、維護管理簡單,基建投資少,運行費用低。整個處理裝置放在地下,不損害景觀,不產生臭氣。但是負荷較低,不適合人口集中、汙水產量較大的地區。

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上海市寶山區羅店鎮張墅村採用地下滲濾系統處理生活汙水,出水達到GB 18918—2002一級B標準,且整個處理系統建造成本低,基本上無需維護。

11、人工快滲

在快速滲濾系統運行中,汙水週期地向滲濾田灌水和休灌,在土壤層形成的厭氧、好氧交替運行狀態有利於氮、磷的去除。

採用三級串聯人工快滲系統處理生活汙水,COD和氨氮平均去除率分別為79.65%和94.47%,出水達到GB 18918—2002 一級A排放標準。

12、生態塘

生態塘是從氧化塘發展而來的汙水生態化處理技術,主要進行汙水的二級深度處理。

它是利用水體自然淨化能力處理汙水的天然或人工池塘,在太陽能作為初始能源的推動下,藉助菌藻共生強化系統去除有機物,以水生植物和水產、水禽的形式作為資源回收,淨化的汙水也可作為再生水資源予以回收利用,實現汙水處理資源化,是生態處理的發展方向。

採用高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活汙水,COD的平均去除率在70%以上,氨氮的平均去除率高達93%,磷的平均去除率為55%。

13、穩定塘

在缺水乾旱地區,穩定塘工藝是實施汙水資源化利用的有效方法。與傳統的二級生物處理技術相比,高效藻類塘具有很多獨特的性質,對於土地資源相對豐富,但技術水平相對落後的農村地區來說,是一種較具推廣價值的汙水處理技術。

14、高效藻類塘

與傳統穩定塘相比,既有運行成本低、維護管理簡單等優點,又克服了傳統穩定塘停留時間過長、佔地面積大等缺點,在處理農村及小城鎮汙水方面具有廣闊的應用前景。

15、厭氧氨氧化工藝

厭氧氨氧化工藝是由荷蘭Delft理工大學根據厭氧氨氧化原理研究開發的一種新型汙水生物脫氮工藝。在此基礎上發展出了多種生物脫氮工藝,如CANON、OLAND等。

由於厭氧氨氧化過程是自養的,因此不需要另加COD來支持反硝化作用,與常規脫氮工藝相比可節約100%的碳源。

而且如果把厭氧氨氧化過程與一個前置的硝化過程結合在一起,那麼硝化過程只需要將部分NH4+氧化為NO2–N,這樣的短程硝化可比全程硝化節省62.5%的供氧量和50%的耗鹼量。

16、生物膜技術

生物膜法是分散生活汙水處理主要應用的一種人工處理技術,包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載體表面,形成生物膜來吸附、降解汙水中的汙染物,達到淨化目的。

這種方法設備簡單、運行成本較低,處理效率高。反應器一般由填料、布水裝置和排水系統三部分組成,採用的填料有無機類和有機類。目前,新型的生物膜反應器和固定化微生物技術也得到了廣泛的研究。MBR(膜生物反應器)技術就是其中一種。

17、雙膜式太陽能技術

該種技術是運用生物膜和纖維膜的雙模反應系統,運用鼓風機和抽水泵將陽光通過太陽能板進行轉化,再經過系列運行,淨化生活汙水。適用於日照量充足的南方地區,汙連續陰雨天則需要運用電進行運作。

雖然這種技術較為新穎,但是在特定項目中已經有所使用,優勢在於能夠節約能源,並降低大量的運行費用。

農村生活汙水組合處理工藝

在農村生活汙水處理中,單元技術往往都有一定侷限性。

目前,國內外由不同技術組合而成的農村生活汙水處理工藝形式很多,主要分為 4 種:

“厭氧+生態”工藝、“好氧+生態”工藝、“厭氧+好氧”工藝和“厭氧+好氧+生態”工藝。

1、地埋A/O-人工溼地技術

是在常規生化處理基礎上增設人工溼地系統進行深度處理。人工溼地系統是人為的在有一定長寬比和底面坡度的窪地上用土壤和填料(如礫石等) 混合組成填料床,使汙水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動。

並在床體表面種植性能好、成活率高、抗水性強、生長週期長、美觀及具有經濟價值的水生植物(如蘆葦,蒲草和美人蕉等) ,形成一個“基質—微生物—植物”的複合生態系統,並利用這種複合生態系統獨特的淨化功能進行水質高效淨化。

適用於地勢條件易於集水汙水並能通過自流出水的且規模適中的村莊,處理規模20~200 t/天。工藝參數: 缺氧池停留時間不小於4 h,好氧池停留時間不小於6 h,汙泥清理週期180 天,人工溼地水力負荷0.5~1.0 m3/(m2·d) 。

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2、地埋A/O-生態塘技術

一種常規生化處理後增加生態塘處理工藝。生態塘亦稱氧化塘或穩定塘,是一種利用天然淨化能力對汙水進行處理的構築物的總稱。其淨化過程與自然水體的自淨過程相似,通常是將土地進行適當的人工修整,建成池塘,並設置圍堤和防滲層,依靠塘內生長的微生物來處理汙水。

生物塘是以太陽能為初始能量,通過在塘中種植水生植物,進行水產和水禽養殖,形成人工生態系統。

最後不僅去除了汙染物,而且以水生植物和水產、水禽的形式作為資源回收,淨化的汙水也可作為再生資源予以回收再用,使汙水處理與利用結合起來,實現汙水處理資源化。

該技術適用於擁有自然池塘或閒置溝渠,地勢條件易於收集汙水,並能通過自流出水的且規模適中的村莊,處理規模20~200t/天。

工藝參數:缺氧池停留時間不小於4 h,好氧池停留時間不小於6 h,生態塘停留時間不小於24 h,汙泥清理週期180天。

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3、地埋A2/O-人工溼地技術

A2/O 工藝亦稱A-A-O 工藝,本工藝為採用厭氧—缺氧—好氧法生物脫氮除磷工藝的簡稱,是流程最簡單,應用最廣泛的脫氮除磷工藝。適用於處理要求較高,四季氣候變化大,氣溫較低的地區。

處理規模不小於200 噸/天。工藝參數:厭氧池停留時間不小於2 h,缺氧池停留時間不小於4 h,好氧池停留時間不小於6 h,人工溼地水力負荷0. 5~1. 0 m3/(m2·d) ,汙泥理週期180 天。

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4、生物滴濾-人工溼地技術

也叫滴濾池工藝,一般以碎石或塑料製品為濾料,汙水噴灑在濾層上部,沿濾料孔隙下滲時,有一部分汙水、汙染物和細菌附著在濾料表面上,微生物便在濾料表面大量繁殖,形成生物膜。

汙水中的有機汙染物被生物膜中的微生物吸附、降解,從而得到淨化。

本技術適用於處理要求一般,規模較小,距離居民區較遠的汙水處理設施,處理規模10~30 噸/天。

工藝參數:集水池停留時間不小於12 h,缺氧池停留時間不小於12 h,生物濾塔負荷0. 2~0. 3 m3/(m2·d) ,人工溼地水力負荷0. 5~1. 0 m3/(m2·d) ,汙泥理週期180 天,工藝流程如下。

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5、一體化MBR工藝

一種將活性汙泥法和一體化浸沒式膜分離系統結合的傳統改良型工藝,利用膜組件進行的固液分離過程取代了傳統的沉降過程,能有效的去除固體懸浮顆粒和有機顆粒,製備無菌水。

系統出水可直接用於生產或生活回用。廢水通過本處理系統處理排放出水的各項指標均可以達到《城市汙水再生利用城市雜用水水質》的指定標準。

該技術適用於有回用要求或用地緊張的的汙水處理設施,處理規模20 ~500 噸/天。工藝參數:缺氧反應區停留時間不小於2 h,MBR區停留時間不小於4 h,汙泥理週期360 天,工藝流程見圖11。

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目前生活汙水處理工藝較成熟,各種一體化設備、組合處理技術很多,但我國農村生活汙水因其比較分散, 規模較小且不易集中,使其處理不能延用和照搬大、中型規模城市汙水處理工藝及設計參數,造成工程投資和運行費用過高。

農村生活汙水的處理技術必須遵循“低投資、低能耗、簡便、高效”的原則,採用智能化、傻瓜化的運行方式。


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