陈海山
(南安市英都镇环境监督管理站,福建 南安 362305)
作为一种新型环保的污水处理模式,分散污水处理主要适用于单独的住户、组屋和独立社区,将其产生的污水进行分别收集、就地处理,从而实现达标排放或回用。这种处理模式具有显著的优点:它不依赖复杂的基础设施,受外界影响小;系统自主建设,运行维护管理简单;污水可以就地处理,回用方便。对于布局分散的小城镇、农村及偏远地区来说,分散污水处理非常实用。受地理条件和经济因素制约,这些地区不适合采用污水集中收集处理方式,而更适合采用污水分散处理模式。
20世纪80年代初,我国科研人员就开始对分散污水处理技术进行研究,经过不断探索和发展,各种工艺技术在我国农村地区得到良好的应用,如稳定塘处理技术、人工湿地处理技术等。农村地区运用这些分散污水处理技术,不仅大幅度降低了污水处理成本,也提高了人们的生活质量。
人工湿地处理技术主要就是采取科学的手段对自然的湿地进行模拟,充分发挥生物、化学和复合生态系统的协同作用,通过沉淀、过滤和植物吸收等来对污水进行有效的处理和净化,其处理质量好,效率高,成本低,适用范围广[1]。潜流湿地技术、垂直流湿地技术和表面流技术等是人工湿地技术的主要技术,潜流技术和表面流技术主要就适用于农村地区。
人工湿地技术诞生后,我国科研人员从工艺技术、基质选择、影响因素等方面对其进行深入研究。最终,人们发现,潜流湿地技术具有较强的抗冲击能力,同时其负荷能力能随着污水的浓度增加而不断增强。除此之外,还有科研人员对湿地植物进行研究,研究对象主要有再力花、美人蕉以及芦苇,研究发现,处理质量好、效率最高、稳定性最强的就是芦苇湿地。由此可见,人工湿地技术对污水处理也有一定的效果。
稳定塘处理技术通过菌藻的作用来对污水进行处理,其主要利用有机物吸附、微生物降解以及截滤等方面的作用来处理污水。一般情况下,稳定塘技术的污水处理效率较高,可以达到85%。
对于稳定塘处理技术来说,其占地面积较大、存水时间长,淤泥容易堆积,这就致使塘里的水发臭或者影响处理效率,这些问题大大降低了稳定塘技术处理污水的质量和效果。在稳定塘处理技术中,最常用的有水生植物糖、超声厌氧塘、高效藻类塘等。研究发现,污水处理效果最好的就是高效藻类塘,菌藻处理效果高,繁殖速度较快[2]。
我国大部分农村地区采用的是沼气池处理技术,沼气池处理技术的使用率已经达到90%。该技术不仅降低了农村的环境压力,也高效地利用了粪便和农作物的残渣。沼气池是由常见的粪池转化而来,是一种处理粪便和污水的装置,这类沼气池具备特殊的技术特点,处理模式比较独特,主要采用二级厌氧消化来对其进行处理。根据其他污水和粪便污水能否使用同一根管道,人们可以将沼气池工艺分为分流制与合流制。其他污水和粪便污水通过两个管道分别进入沼气池就是分流制;而两种污水用同一根管道进入沼气池则是合流制,当污水都流入沼气池后,人们就可以对其进行有效处理。
生态浮岛处理技术利用好氧、缺氧、厌氧的代谢环境来对污水中的有机物质进行有效的处理,植物同化吸收、化学沉淀等主要是对磷进行处理,而氨氮发挥等主要是对氮进行处理,同时植物同化吸收也可以对氮进行有效处理。污水中的COD、TP、TN等物质都可以通过生态浮岛技术来进行有效处理,并且其处理效果也比较优异[3]。虽然生态浮岛技术的处理效果比较高,但是其也会受到一些因素的影响,如气候条件、污水性质以及植物对污染物的吸收等。相关人员曾利用美人蕉、灯心草进行生态浮岛处理技术研究,结果发现,其在水体交换的时间为7 d,美人蕉可以有效去除TP和TN,去除率分别为71.1%和60.2%,这一研究表明,人们必须结合实际情况来选择合适的浮岛植物,以有效提升污水的处理效果。
污水处理技术可以分为主体处理技术和初级处理技术,分散污水处理技术也可以据此划分。人工湿地、生态浮岛、稳定塘等属于主体处理技术,可以有效去除COD、TP等物质;而沉淀池、粪池等属于初级处理技术,可以有效去除SS等物质。比较常用的分散污水处理技术,人们可以发现,每种处理技术有各自的适用范围和优缺点。人工系统建造比较快速、简单方便,节约土地面积,处理效果也比较好,唯一不足的是后期维修比较困难。虽然自然系统造价成本较低,操作、管理简单,但是天气因素会影响污水处理效果。
在自然生态系统中,稳定塘处理技术和人工湿地处理技术几乎不动用任何财力、物力、人力就可以对污水进行有效处理,操作简单方便,其具有很多优点,却也存在一定缺点,如处理效率低、占地面积大、生态平衡脆弱等。在人工系统中,最优秀的工艺技术就是膜生物反应器,该技术不仅占地面积小,污水处理质量高,还可以实现循环利用,但是这一技术需要大量管理费用。在处理污水时,人们必须结合现场的实际情况,选择合适的分散污水处理技术,从而提升污水处理质量,保障人们用水安全。
各种污水处理技术都具有优点、缺点以及适用范围,因此,人们可以以原有的处理技术为基础,通过创新,设计出全新的污水处理技术。在条件允许的情况下,人们可以综合运用污水处理技术,通过取长补短的方式来有效处理污水。例如,人工湿地处理技术可以与稳定塘处理技术、沉淀池以及生物接触氧化等进行合理结合,各种污水处理技术也可以进行有效的结合。
研究发现,潜流湿地技术与厌氧接触技术相互结合,可以有效提升污水处理能力。如果对这一组合技术进行优化和完善,就可以形成一种生态与厌氧接触组合的处理技术,其可以有效去除SS和COD,去除率分别高达97.6%和84.3%,同时还可以有效去除NH4+-N、TP以及TN。除此之外,将厌氧池和人工湿地处理技术相结合,利用好氧、厌氧以及人工湿地工艺,还能有效处理NH4+-N、COD等,其处理率分别为75.6%和86.6%。研究表明,人们可以根据应用情况和技术的优缺点,有效地综合利用各种污水处理技术。污水处理技术的结合,不仅可以大幅度降低污水处理成本,还可以有效提升污水处理效果,出水水质稳定,组合工艺具有更高的应用价值和适用性。
在处理农村分散污水时,如果选择的技术不合适,不仅会影响污水处理效率和质量,还会增加处理成本。因此,人们必须结合实际情况,针对农村人口分散和污水分散的特点,采取科学、合理的污水处理技术,即分散污水处理技术,从而提升农村污水处理的质量和效率。
1 陈晓东.人工湿地在沈阳市农村生活污水处理中的适用性分析[J].环境保护与循环经济,2011,31(11):43-45.
2 王 锐,刘 琼,金炎龙,等.景区辅助型“农家乐”生活污水处理适用技术[J].江苏农业科学,2012,40(1):322-324.
3 刘瑶宁.邢台市农村生活污水典型处理技术适用性研究[D].保定:河北农业大学,2015.