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      農(nóng)村分散式污水處理系統(tǒng)

      2016-11-16 16:50:24猛裴文娟高云華付星基余建新
      鄉(xiāng)村科技 2016年17期
      關(guān)鍵詞:清水池分散式污水處理

      王 猛裴文娟高云華付星基余建新

      (1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,云南 昆明 650201;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院,云南 昆明 650201;

      3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源科學(xué)技術(shù)研究中心,云南 昆明 650201)

      農(nóng)村分散式污水處理系統(tǒng)

      王 猛1,3裴文娟2,3高云華2,3付星基2,3余建新2,3

      (1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,云南 昆明 650201;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院,云南 昆明 650201;

      3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源科學(xué)技術(shù)研究中心,云南 昆明 650201)

      隨著農(nóng)村生活水平的提高,農(nóng)村生活污水問題日益嚴(yán)峻。針對當(dāng)前農(nóng)村產(chǎn)污狀況,構(gòu)建了一種由污水收集池、污水處理池和清水池三部分結(jié)構(gòu)及附屬配套設(shè)施聯(lián)合工作的分散式農(nóng)村污水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有治污效果明顯、成本低、壽命長、施工簡單與管護便捷等特點,在廣大農(nóng)村具有較好的推廣應(yīng)用價值。

      農(nóng)村生活污水;分散式;污水處理系統(tǒng);污水處理池

      隨著農(nóng)村生活水平的提高,農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量大幅增加,農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀十分嚴(yán)峻。據(jù)調(diào)查,全國農(nóng)村人均排泄物產(chǎn)生量大約2.6億t,生活垃圾2.8億t,生活污水多達90多億t,污水的來源于主要有3個方面:一是廚房污水,二是生活洗滌污水,三是人畜糞便污水。大部分村莊污水收集處理系統(tǒng)很不完善,生活污水任意排放,多數(shù)經(jīng)溝渠直接排入附近河道、坑塘和農(nóng)田,其他部分土壤滲濾或自然蒸發(fā),嚴(yán)重污染了周圍的環(huán)境[1]。同時,由于修建后極少管護,村莊內(nèi)部排污系統(tǒng)容易易堵塞,導(dǎo)致溝渠內(nèi)污水發(fā)黑發(fā)臭,嚴(yán)重影響了村莊的人居環(huán)境。部分村莊雖然有配套的排污設(shè)施,但由于設(shè)計不合理、運行管護不到位等原因,不能達到治污減排的目的。

      1 污水處理系統(tǒng)概述

      目前,污水處理系統(tǒng)一般分為兩類,即集中式處理系統(tǒng)和分散式處理系統(tǒng)。集中式處理系統(tǒng)主要應(yīng)用在城市,即通過城市的排污管網(wǎng)收集產(chǎn)生的污水,然后經(jīng)過管道輸送到污水處理廠,而后進行處理和再利用。分散式污水處理系統(tǒng)是對產(chǎn)生的污水就地處理,達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后,再排放和利用。這種處理方式主用用于城市的近郊或者農(nóng)村等地方,這些地方大多基礎(chǔ)設(shè)施不完善。對于集中式污水處理系統(tǒng)來說,其對排污管網(wǎng)的要求較高,因此大量處理污水時,必須進行管網(wǎng)建設(shè)。通過相關(guān)資料研究發(fā)現(xiàn),集中式污水處理系統(tǒng)中的排水管網(wǎng)投資,一般占總投資的60%左右,并且污水處理集中程度越高,建設(shè)成本越高。另外,各個村莊雖然規(guī)模不同,但總體來說,各村都存在污水分散難以集中、排水管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施基本空白等特點。綜上所述,由于自然條件、經(jīng)濟條件和基礎(chǔ)設(shè)施等多方面的限制和制約,因此分散式污水處理方式是符合農(nóng)村實際情況的污水處理方式。

      雖然國內(nèi)外已經(jīng)開展了一定的有關(guān)農(nóng)村分散污水處理技術(shù)的評價研究。但是,大部分的研究或者針對某幾項技術(shù),或重點針對某些指標(biāo),或者評價的情景與我國的普遍性不太吻合。因此,設(shè)計一種施工簡單、建造成本低、適用性廣、治污效果明顯的分散式農(nóng)村污水處理系統(tǒng)具有極大的實際意義。該文針對農(nóng)村的特點設(shè)計了一種分散式污水處理系統(tǒng),用于解決農(nóng)村污水處理問題。

      2 分散式污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

      分散式污水處理系統(tǒng)由四部分構(gòu)成:污水收集池、污水處理池、清水池及配套設(shè)備,適用于農(nóng)村的分散式污水處理,其流程圖如1所示。

      圖1 分散式污水處理系統(tǒng)污水處理流程

      2.1 污水收集池

      污水收集池位于分散式污水處理系統(tǒng)的最前端,與污水處理池相連通。污水收集池斷面為圓形構(gòu)造,容積可根據(jù)每戶實際產(chǎn)污情況計算。池壁采用墻磚砌結(jié)構(gòu),池內(nèi)壁由砂漿抹面做防滲處理,池壁開設(shè)有進水口和簡易閥門,進水口設(shè)在池壁上方,外接高密度PE進水管,可以連接各個排污設(shè)施,也可以通過下水道匯集污水。

      2.2 污水處理池

      污水處理池是分散式污水處理系統(tǒng)的核心,位于系統(tǒng)的中部。前端經(jīng)連接通道與污水收集池連通,末端經(jīng)連接通道與清水池連通。污水處理池為矩形結(jié)構(gòu),池壁采用磚砌結(jié)構(gòu),池內(nèi)壁由砂漿抹面做防滲處理,中部設(shè)置5層結(jié)構(gòu)污水處理層,依照水流方向依次為無砂混凝土層、陶粒層、砂礫層、土工織物層和無砂混凝土層。4種材料的特點和作用如下

      2.2.1 無砂混凝土。又稱透水混凝土,由水泥、骨料和水混合攪而成。由于不存在細骨料,只是由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié),就能形成均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔穴。所以,具有很高的透水性、很強的承載能力,堅固耐用,維護簡單。

      2.2.2 陶粒。是用黏土和巖石等材料,經(jīng)過加工、粉磨,再經(jīng)過燒脹等工藝,制成的質(zhì)量較輕的多孔材料。其特點是表面粗糙、比表面積大、多孔質(zhì)輕、生物掛膜容易、壓頭損失小、濾速高、強度高、耐沖洗且不堵塞等[2,3]。

      2.2.3 砂礫。指粗粒類土中礫粒組質(zhì)量≤50%總質(zhì)量的無粘性土,其成分是不同大小粒徑的砂粒和少量粉?;蛘唣ち#哂斜缺砻娣e小、抗剪強度高、壓縮模量大、孔隙尺寸大及滲透性強等特點。

      2.2.4 土工織物。又稱土工布,是應(yīng)用于土木工程中的紡織品[4],具有加強、過濾、隔離、排水與防護5大功能。在建筑和水利工程中使用可以提高工程質(zhì)量,延長壽命,縮短施工時間,簡化維護保養(yǎng)工作[5]。

      經(jīng)5層結(jié)構(gòu)污水處理層逐級過濾后,能夠?qū)⑵渲械碾s物進行過濾,達到有效改善污水處理環(huán)境的效果。

      2.3 清水池

      清水池位于分散式污水處理系統(tǒng)末端,與污水處理池相連。清水池斷面為圓形構(gòu)造,池壁采用墻磚砌結(jié)構(gòu),池內(nèi)壁由砂漿抹面做防滲處理,確保污水由此進入。清水池壁開設(shè)有出水口和簡易閥門,外接高密度PE出水管,可根據(jù)需要由出水口排放至排水溝,進行農(nóng)業(yè)灌溉。

      2.4 配套設(shè)備

      配套設(shè)備主要有進、出口管道和簡易閥門和蓋板。進口管道用于收集不同來源的污水,出口管道將處理后的清水排放到需用的地方。3個池子的蓋板主要有2個用處,一是用于防止雜物落入池子,二是方便移開蓋板,維護污水處理系統(tǒng)。

      3 技術(shù)特點

      3.1 投資成本低,管理維護簡單

      通過構(gòu)建分散式污水處理系統(tǒng),可以減小農(nóng)村基建投入;分散式污水處理系統(tǒng)維護相對簡單,不需要專人管護。

      3.2 無能源消耗,符合生態(tài)友好需求

      分散式污水處理系統(tǒng)通過自然過濾,無需外加動力支持,不消耗能源;可以持續(xù)不斷地處理日常生活污水,實現(xiàn)了污水的就地回收和處理。

      3.3 技術(shù)成熟,施工簡單

      分散式處理系統(tǒng)的技術(shù)不斷發(fā)展和完善,滿足了不同地區(qū)對污水處理的要求;施工工藝要求不高,不同地區(qū)都可以順利施工。

      3.4 凈化效果好,適用地區(qū)性廣

      分散式污水處理系統(tǒng)可以很好地處理農(nóng)村日常生活污水,凈化后水質(zhì)符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB-5084-2005的標(biāo)準(zhǔn),適用于我國廣大農(nóng)村地區(qū)。

      4 結(jié)語

      該文構(gòu)建了分散式污水處理系統(tǒng)由污水收集池、污水處理池和清水池三部分結(jié)構(gòu)及附屬配套設(shè)施聯(lián)合工作。其在有效實現(xiàn)農(nóng)村治污減排的同時,具有凈化效果好、使用壽命長、構(gòu)建成本低、適用范圍廣、施工工藝簡單后期管護便捷等特點,在廣大農(nóng)村地區(qū)具有極高的推廣應(yīng)用價值。

      [1]云南省農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀與技術(shù)模式[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2015(6):63.

      [2]朱樂輝,朱衷榜.水處理濾料—球形輕質(zhì)陶粒的研制[J].環(huán)境保護,2000(1):35-37.

      [3]王德英,沈自求.深層過濾理論與技術(shù)的研究進展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2002(1):38-46.

      [4]蘇立君,張宜健,王鐵行.不同粒徑級砂土滲透特性試驗研究[J].巖土力學(xué),2014(5):1289-1294.

      [5]楊彩云,楊俊霞.產(chǎn)業(yè)用紡織品[M].北京:中國紡織出版社,1998:31.

      X703.1

      A

      1674-7909(2016)17-47-2

      王猛(1988-),男,碩士,研究方向:水土保持與荒漠化防治。

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