農(nóng)村組污水收集處理可行性分析

農(nóng)村組污水收集處理可行性分析

0體化污水處理裝備模塊化農(nóng)村水污染的管理是改善農(nóng)村生活環(huán)境的重要因素。農(nóng)村分散、村組之間距離遠、生活污水量小、波動性大,污水零散、局部、長期的無序粗放式就地排放,已引起了當(dāng)?shù)丶爸苓呁寥篮退w的污染,并造成了水資源的浪費。因此,北方農(nóng)村生活污水的處理需結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀缓腿宋沫h(huán)境,尋求突破現(xiàn)狀瓶頸的出路,選擇一種靈活經(jīng)濟、操作簡單、經(jīng)濟技術(shù)可行方法已顯得尤為迫切。車載移動式一體化污水處理裝備模塊化組裝于移動運輸車上,其運營參考垃圾收集轉(zhuǎn)運的模式,只需在村(組)合理選址設(shè)置污水收集池(配置化糞池),一體化污水處理裝備村口就地處理、出水就地存蓄回用于農(nóng)田灌溉。移動式裝備對于一定范圍內(nèi)一定數(shù)量的村組處理需求來講,既實現(xiàn)污水凈化處理,又避免傳統(tǒng)永久性集中處理設(shè)施的重復(fù)建設(shè)投資,提高污水處理設(shè)施的使用率,且污水處理后重復(fù)利用,可節(jié)約水資源,一舉多得。1車載一體化污水處理廠的介紹1.1污水收集、管網(wǎng)參考城市生活垃圾的收集、轉(zhuǎn)運管理方式,一體化污水處理裝備的運營實行村(組)分散收集、鎮(zhèn)(鄉(xiāng))集中管理、流動處理的模式,具體設(shè)置如下:污水收集:依據(jù)具體鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政規(guī)劃情況,按小組,因地勢,以集中、方便收集為原則,較為集中的片區(qū)鋪設(shè)污水收集管網(wǎng),管網(wǎng)末端分片設(shè)置可收集一定住戶污水的收集池,并配套化糞池和清水蓄水設(shè)施。鎮(zhèn)(鄉(xiāng))集中管理:可考慮一個鎮(zhèn)(鄉(xiāng))配套若干成套裝備車,鎮(zhèn)級主管部門集中管理調(diào)配。流動處理:每套裝備車服務(wù)輻射一定半徑內(nèi)村莊,多個村(組)間交替循環(huán)輪流處理運行,定期將裝備移至村口集水池處對污水進行就地處理,形成流動處理的模式。1.2裝備處理污水水質(zhì)主要指標(biāo)一體化污水處理裝備主要用于農(nóng)村生活污水的處理,處理污水水質(zhì)參考GB50014—2006《室外排水設(shè)計規(guī)范》中城鎮(zhèn)生活污水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合國內(nèi)農(nóng)村生活習(xí)性,以化糞池出水作為裝備處理污水,水質(zhì)主要指標(biāo)見表1。設(shè)計車載移動式一體化污水處理裝置處理后的排水用于農(nóng)田灌溉,出水水質(zhì)指標(biāo)達到GB5084—2005《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中相應(yīng)的要求(見表2)。1.3輔助設(shè)備配置車載裝備:根據(jù)設(shè)備大小尺寸選用可裝載集裝箱的平板運載車,改裝為與垃圾壓縮車、轉(zhuǎn)運車類似的專用污水處理車。一體化污水處理裝備設(shè)計處理能力20m3/h,裝備外型總尺寸4.0m×2.0m×2.5m(長×寬×高),包括加壓曝氣室、混反應(yīng)室、分離室及輔助設(shè)備區(qū)等功能區(qū)。配置吸水泵、管道混合器、空壓機及投藥設(shè)備等。此設(shè)備小時處理能力可滿足200人以上規(guī)模村莊每天的污水處理要求,具體配置需依據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)管轄區(qū)域行政村的人口數(shù),以每村每周處理1~2次,每次處理時間2~4h為宜配置(車載移動式一體化污水處理裝備平面圖見圖1)。工藝流程見圖2,收集的污水經(jīng)化糞池后暫存于各村口污水收集池。一體化污水處理裝備運抵后,吸水泵從集水池抽吸污水進入加壓曝氣室進行好氧生物處理,曝氣室設(shè)計成封閉式流化床型式,確保污染物的充分降解。曝氣室余壓隨出水經(jīng)管道混合泵由底部進入混凝反應(yīng)室(混凝劑為鐵鹽或鋁鹽,投入管道混合器中與污水充分混合),反應(yīng)室設(shè)計成折流式,保證混凝反應(yīng)的充分進行。污水在經(jīng)過第二道隔板后,溢流進入沉淀室進行固液分離,去除殘留的有機物和固體懸浮物。出水排入村口清水蓄水池或直接排入農(nóng)田進行灌溉。1.4污水裝備的運行成套裝備車輛可考慮由鎮(zhèn)(鄉(xiāng))級的環(huán)衛(wèi)主管部門處統(tǒng)一管理,一車服務(wù)數(shù)村組,專業(yè)專車負責(zé)日常的運行維護、定期加藥及清洗。根據(jù)各村口集污池的污水量,安排污水裝備在此處運行的時間和周期。使用條件:就地380V電源一處。裝備的存放:成套裝備宜連續(xù)運行,間歇不宜過長,若長時間(超過7d)處于非工作狀態(tài)時需排空存放;設(shè)備停機狀態(tài)時需考慮防凍,必要時放置于室內(nèi);成套裝備所配藥劑保證充足,且需保持其有效性;長時間停機后再次啟動運行初期需觀測處理效果,及時采取措施。2車載一體化污水處理設(shè)備的可行性分析2.1污水采集輸送技術(shù)可行性1)管理模式可行。參考城鎮(zhèn)生活垃圾的管理、收集和處理模式,污水處理設(shè)施更為有效,農(nóng)村人口分散,具備良好的交通運輸條件,車載可移動一體化污水處理裝備的設(shè)想具有行政管理上的可操作性。2)污水收集可行。隨著新農(nóng)村建設(shè)的步伐,各地鄉(xiāng)村規(guī)劃先行,排水管網(wǎng)在村道規(guī)劃及建設(shè)中與給水管網(wǎng)相輔相成,污水的收集與輸送作為村組基礎(chǔ)設(shè)施,有其政策和實施的保障。3)技術(shù)可行。工藝簡單,出水作為灌溉用水,水質(zhì)要求相對較低,以物化處理工藝為主,裝備正常運行過程中,只需定期定量添加混凝劑、排空剩余污泥,運行管理靈活簡便。4)經(jīng)濟可行。一個鎮(zhèn)(鄉(xiāng))設(shè)多套車載移動一體化污水處理裝備,設(shè)施利用率高,相對投資費用低;村(或組)根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜丝诰幼》植记闆r,分片收集,省去輸送環(huán)節(jié),就地處理可將污水輸送管網(wǎng),投資較低;處理流程簡單,只需少量藥劑費用及電費,運行及管理費用較低;處理后排水用于農(nóng)田灌溉,可節(jié)約水資源。2.2生活污水回收利用的空間目前,農(nóng)村污水處理的探索多停留在固定式成套裝備,有小型分散式污水處理站和庭院式污水處理設(shè)施等。小型分散式污水處理設(shè)施,主要包括濕地生態(tài)處理系統(tǒng)、穩(wěn)定塘生態(tài)系統(tǒng)、厭氧生物處理和好氧生物處理等(見圖3)。根據(jù)具體的自然、經(jīng)濟條件和出水的用途,污水處理站選用的工藝流程也不盡相同。小型分散式污水處理站對水量、用地、技術(shù)及經(jīng)濟等有一定的要求,現(xiàn)多分布于居住相對集中、經(jīng)濟較為發(fā)達、生活水平較高的區(qū)域。其最大的優(yōu)勢在于低能耗,但其最大的弊端是用地需求大,且仍舊避免不了污水收集輸送的環(huán)節(jié),投資大,利用率不高。此外,我國一些地區(qū)政府對居住較為分散,污水不易收集的農(nóng)戶,資助其在庭院內(nèi)安裝家用污水處理裝置,經(jīng)處理后污水回用于田園灌溉,實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。例如:大理市(2009年)對洱海周圍污水不易收集的農(nóng)戶提供家庭污水處理實施,實現(xiàn)對洱海污染物的零排放(見圖4)。庭院式污水處理設(shè)施利用水體自流和微生物降解的作用,實現(xiàn)污水的流動和污染物的去除,是一種低能耗,高處理效率的小型污水處理裝置。其之所以具備一定的應(yīng)用前景,在于設(shè)備小,入戶配置靈活,但其要全面普及入戶,總體投資大,資金來源困難,且對于農(nóng)村三五口人的庭院性價比不高,應(yīng)用前景影響因素較多。相對于一定戶數(shù)的村組,車載可移動污水處理裝備減少不必要的污水統(tǒng)一輸送、相對處理能力大、設(shè)備使用率有保障,采取集中管理、流動處理的模式更具有可操作性,相對而言優(yōu)勢明顯。3生活污水治理的應(yīng)用1)新農(nóng)村建設(shè)的進程在一步步推進,農(nóng)村自然環(huán)境的改善勢在必行,污水治理也必將落實。車載移動式一體化污水處理裝備,集成化設(shè)計、自動化控制易于操作;采用物理處理工藝,啟動快,可就地處理;裝備數(shù)量可跟據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的村民小組數(shù)量和規(guī)模靈活按需配置,運管靈活;采用集裝式移動裝備,不占地,不產(chǎn)生二次污染,切合農(nóng)村的地理和人文現(xiàn)狀,在農(nóng)村污水治理方面具有廣闊的應(yīng)用價值和前景。2)農(nóng)村生活污水經(jīng)適當(dāng)處理后,不僅有利于改善水環(huán)境,還可用于農(nóng)田