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环境保护

云南各地村镇污水治理技术优劣势及成效分析

2017-09-22 14:10:39来源:水工业市场杂志浏览:评论:0
  云南,位于中国西南的边陲,是人类文明重要发祥地之一。云南历史文化悠久,自然风光绚丽,拥有丽江古城、玉龙雪山、洱海、滇池、普达措国家公园、西双版纳热带雨林等许多风景优美的景点。近年来,我国科技产业飞速发展,在经济增长的同时,对生态环境产生了不少负面影响,2015年,国家主席习近平考察云南大理,并参观了解了洱海的生态保护情况,他同当地干部合影后说:“立此存照,过几年再来,希望水更干净清澈。”他叮嘱当地干部一定要改善好洱海水质。2016年,大理州政府出台相关措施,七大行动对洱海进行保护性治理,同时,环湖截污干渠建设、村镇垃圾污水处理、农业面源污染治理等也在同步推进。   经过两年的整治,如今洱海的环境怎么样?云南地区的水环境尤其是广大农村地区水环境又是什么情况?   本文介绍了云南省农村污水处理现状以及云南省农村污水处理技术模式以及存在的问题等方面内容。   一、云南省农村污水处理现状   随着农村人口增加和生活水平提高,农村生活污水产生量大幅增加。根据《2013年云南省水资源公报》,全省农村人均生活用水量为73L/d,比2012年人均用水量增加1.4%。以人均生活用水量的80%估算,全省农村年产生生活污水8亿吨,相当于城市生活污水产生量的79.8%。其中,红河、昆明、曲靖、大理等州市生活污水排放量较大。目前,大部分村庄污水收集处理系统不完善,生活污水随意排放,大多经简易沟渠或自然沟渠直接排入附近河道、坑塘和农田,还有的自然蒸发或土壤渗滤,污染周围环境。同时,由于管理跟不上,村庄排污沟渠常常出现堵塞,致使沟渠污水发黑发臭,极大影响村庄人居环境。根据卫生厅   2013年抽样调查结果,900个抽查村庄中,一半以上村庄的生活污水随意排放或进入明沟,超过60%的农村污水最终汇入河流和坑塘,仅有2%的村庄污水最终进入污水处理厂。   自2008年以来,农村环境综合整治项目共建设接入城市污水处理厂管网31. 3km,分散式处理设施272套,集中式处理设施92套,配套污水收集管网209.56km,运行设施330套,设施运行率为90.6%。一些己建村庄污水处理设施由于设计不合理、运行维护费用不到位等原因,未能达到治污减排的预期效果。   二、云南省农村污水处理技术模式   农村生活污水排放分散,水质和水量波动大,农村污水处理模式主要遵循“因地制宜、生态处理技术为主、污水资源化利用”的原则。云南省农村生活污水处理常用工艺根据技术原理、特点以及耗能模式划分成四个类别:   (1)氧化塘处理系统。   (2)湿地处理系统:表面流人工湿地工艺。   (3)土壤处理系统:土壤渗滤工艺;生态沟污水处理工艺。   (4)生物处理系统:庭院式一体化处理装置;AO污水处理工艺。   1氧化塘处理系统   工艺简介   氧化塘法是利用水塘中的微生物和藻类对污水和有机废水进行需氧生物处理的方法。按其生物性质,可分为好氧塘、厌氧塘和兼性塘。在氧化塘中,废水中有机物主要是通过菌藻共生作用去除的,异养微生物,即好氧细菌和真菌,将有机物氧化降解而产生能量,合成新的细胞,藻类通过光合作用固定二氧化碳并摄取氮、磷等营养物质和有机物,以合成新的细胞并释放出氧。   适用地区   如有可利用的天然养鱼塘、天然废塘等条件,且地处排放标准不是很严格的地区,可优先考虑采用该工艺。氧化塘处理适合云南省山区、半山区及干旱地区,可以单独使用,并联使用,也可多塘串联使用。在滇东北(迪庆州)和滇西北(昭通市)海拔高、气温低的地区不宜采用。   适用进出水水质条件   适用于收集系统为雨污合流制,进水浓度不是很   工艺优缺点   优点   (1)适用不同的处理规模,基建费用低。处理构筑物由各种天然塘系统或经简单修建而成,没有复杂的机械设备,工程十分简易。   (2)运行费用低,系统基本不耗能。塘系统依地势而建,污水可自流。   (3)管理十分简单,维护容易。   (4)可实现污水资源化利用。   缺点   (1)占地大:有机负荷低,占地面积大。   (2)受温度影响大:处理效果受气候条件影响大,悬浮藻类使出水的COD高。   成本分析   投资成本:800一1000元/m3。   运行成本:0.05一0.10元/m3˙d。   2湿地系统   湿地系统可分为潜流湿地和表面流湿地,由于潜流湿地易堵塞,更换填料成本高,在云南农村主要以表面流湿地应用为主。人工湿地的设计可参考《HJ 2005一2010人工湿地污水处理技术规范》、《DB53/T306—2010高原湖泊区域人工湿地技术规范》来进行。应根据当地的地质、地貌、气候等自然条件选择合适的人工湿地类型及参数进行设计。设计内容主要包括污染负荷、湿地面积、湿地床结构、基质材料选择、植被选择等。   工艺简介   表面流人工湿地在处理过程中主要通过植物茎叶的拦截、土壤的吸附过滤和污染物的自然沉降来达到去除污染物的目的。表面流人工湿地是人工设计、调控和监督管理的湿地系统,去污效果要优于自然湿地系统,这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点,但占地面积大,水力负荷较小,去污能力有限。   适用地区   土地面积有限的区域,不适合采用表面流人工湿地技术。表面流人工湿地的水力负荷不大,对BOD、COD、SS重金属等污染指标的去除效果好,不存在填料堵塞问题,且很少有恶臭和孽生蚊蝇现象,适用于云南省大部分农村地区,滇东北和滇西北受海拔和温度的影响不宜采用。   适用进出水水质条件   表面流人工湿地适用于收集系统为雨污合流制,进水浓度不是很高,污水量不是很稳定的农村地区,处理效果可达《GB18918一2002城镇污水处理厂污染物排放标准》中的二级标准。   工艺优缺点   优点:人工湿地系统处理构筑物由各种天然生态系统或经简单修建而成,没有复杂的机械设备,其最大的优势在于简单性,适合不同的处理规模,基建费用低廉,易于运行维护与管理。对BOD、COD、 SS重金属等污染指标的去除效果好,且很少有恶臭和孽生蚊蝇现象。   缺点:首先,人工湿地的占地面积远比传统的处理工艺大得多,其次,季节因素的变化,如温度、降雨量等也限制了湿地的发展,表面流人工湿地控制相对复杂,脱磷、除氮的效果有限。   成本分析   投资成本:1500一2000元/m3。   运行成本:0.1一0.2元/m3˙d。   3土壤处理系统   工艺简介   土壤渗滤系统是一种利用土壤渗滤性能和土壤表面植物处理污水的土地处理工艺类型。污水经过沉淀、厌氧等预处理后,有控制地通过布水分流入各土壤渗滤管中,管中流出的污水均匀地向土壤厌氧滤层渗滤,再通过表面张力作用上升,越过厌氧滤层出口堰后,通过虹吸现象连续地向上层好氧滤层渗透。污水在渗滤过程中一部分被土壤介质截获,一部分被植物吸收,一部分被蒸发,通过土壤一微生物一植物系统的生物氧化、硝化、反硝化、转化、降解、过滤、沉淀、氧化还原等一系列综合作用使污水达到处理利用要求。土壤渗滤系统对污水中污染物的去除率高,出水水质好,可常年运行,是土地处理技术中经济效益最大、对水和营养成分利用最高的一种类型。土壤渗滤系统通常采用淹水、干化交替的运行方式,以便使渗滤池表面在干化期间得到恢复再生,也有利于水的下渗、排除和累积污染物质的分解。   适用地区   土壤渗滤技术特别适合云南省农村经济发展水平。该技术的应用对于农村地区来说,不仅不占用土地,还能节省其他污水生物处理技术的占地。   适用进出水水质条件   适用于收集系统为雨污分流制,进水浓度高,污水量很稳定的农村地区,处理效果可达《GB18918一2002城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。   工艺优缺点   优点:土壤渗滤系统技术利用土壤的自然净化功能,具有基建投资低、运转费用少、抗冲击负荷强、系统稳定性好、操作管理简便等优点,同时,还能够利用水中的水肥资源,使污水处理与绿化结合,美化和改善区域生态环境   缺点:占地面积相对较大,填料有堵塞的风险。   成本分析   投资成本:6000一8000元/m3。   运行成本:0.2一0.3元/m3˙d。   4生态沟污水处理工艺   工艺简介   生态沟是仿自然环境中的湿地形态,用土壤和填料(细沙、鹅卵石、绿豆石等)混合组成,使污水在沟渠的填料缝隙中流动或在沟渠表面流动,并在沟渠表面种植性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇、蒲草等)形成一个独特的生物生态体系,从而使污水得到处理的一种生态处理技术。   适用地区   生态沟渠适用于云南省广大农村地区,若该区域己有天然河道或沟渠,可在原有河道或沟渠的基础上,稍作修整改造后建成生态沟渠。具有处理效果好、投资成本低等特点。   适用进出水水质条件   适用于收集系统为雨污合流制,进水浓度不是很高,污水量不稳定的农村地区,具有一定的去除效果。   工艺优缺点   优点:生态沟渠污水处理工艺适用于云南省广大农村地区,对原有河道、沟渠进行改造后即可进行污水处理,不占用额外土地;生态沟渠处理效果好,受污染冲击负荷较大,污水处理不耗能,基本不产生处理成本。   缺点:受气候因素影响较大,在滇东北、滇西北等冬天较为寒冷的地区,生态沟渠技术使用较少。   成本分析   投资成本:500一800元/m3。   运行成本:0.1一0.2元/m3˙d。   5庭院式一体化处理装置   工艺简介   农村庭院式一体化处理装置是分散、便捷处理污水的一种行之有效的形式。受地形限制,云南省内很多自然村虽然隶属于同一个行政村,但其地理位置分布较为零散,这些自然村内的农户生活污水很难做到集中收集处理。农村庭院式污水处理设施具有自身简单、灵活、方便、有效等特点,成为农户分散的生活污水高效的收集处理装置。农户的生活污水首先通过下水道或者排水渠进入庭院式一体化污水处理装置,在其中经过物理和生物作用后大部分污染物得以去除,之后再进入小块人工湿地(可选),剩余污染物通过湿地基质的过滤吸收、湿地植物根系的吸收、好氧与厌氧生物菌群的分散作用被进一步去除,从而使污水得到净化。   适用地区   庭院式一体化污水处理工艺适用于经济条件较好、区域较小、用地较为紧张的农村地区,特别适用于一家一户的污水处理单元使用。庭院式一体化污水处理设备受气候影响因素较小,适用于云南省广大地区,目前大理洱海流域应用较多。   适用进出水水质条件   适用于居住分散,己建水冲厕和化粪池,户内收集系统为雨污分流制,进水浓度高,污水量稳定的农村地区。出水可达《GB18918一2002城镇污水处理厂污染物排放标准》中二级标准。   工艺优缺点   优点:   (1)成本低:每单户建设成本低,采用多户处理的形式时,成本更可以大幅降低。   (2)施工快捷:灵活方便,无渗漏。占地面积小,可根据不同的环境条件选择相应的型号。   (3)无能耗:不用电,易管理。平时不需要专人维护,内部构件更换容易。   缺点:不适合集中收集、集中处理模式。   成本分析   投资成本:1500一2000元/m3。   运行成本:0.1一0.2元/m3˙d。   6一体化AO法污水处理工艺   工艺简介   一体化污水处理是将调节池、厌氧池、好氧池、二沉池、污泥池集于一体的设备,并在氧化池中进行鼓风曝气,使得污水处理效果进一步提高。   适用地区   一体化污水处理工艺适用于经济条件较好、区域较小、用地较为紧张,同时对污水排放要求高的农村地区。一体化污水处理设备受气候影响因素较小,适用于云南省九湖流域地区。   适用进出水水质条件   适用于经济发达,己建水冲厕和化粪池,收集系统为雨污分流制,进水浓度高,污水量稳定的农村地区。出水可达《GB18918一2002城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准。   工艺优缺点   优点:占地面积少,污水处理效率比不耗能的污水处理工艺高,处理效果较良好。   缺点:单位投资高,运行成本高。   成本分析   投资成本:6000一7000元/m3。   运行成本:0.5一0.6元/m3˙d。
 

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