郝理想
摘 要:文章采用厭氧水解+人工濕地組合工藝對廣東省某農(nóng)村的生活污水進行設(shè)計,處理規(guī)模為120m3/d,COD、BOD5、SS、NH3-N、TP的去除率分別為77.7%、79.7%、92.5%、69.8%、72.6%,出水水質(zhì)達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級B標準,為農(nóng)村生活污水的處理提供參考。
關(guān)鍵詞:厭氧水解;人工濕地;農(nóng)村生活污水
農(nóng)村生活污水主要來源于洗滌、沐浴、衛(wèi)生潔具,含有大量細菌、病毒、營養(yǎng)鹽等成分,若隨意排放,會造成地表水和地下水污染等環(huán)境問題。根據(jù)廣東省2015年開展的全省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施調(diào)研,已建的處理設(shè)施中采用“厭氧水解+人工濕地”的占大多數(shù),且處理效果良好[1]。
1 設(shè)計規(guī)模和進出水水質(zhì)
該村經(jīng)濟條件一般,有簡單的室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)施,服務(wù)人口為1875人,農(nóng)村居民生活用水量取100L/人·天,綜合排放系數(shù)和污水收集率取80%,設(shè)計處理規(guī)模為120m3/d[2]。
農(nóng)村居民生活分散,生活污水的排放具有間歇性,水質(zhì)和水量變化明顯,有機物、氮磷含量較高,重金屬和有毒有害物質(zhì)含量低,處理后出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級B標準的要求,主要進出水水質(zhì)如表1所示:
2 工藝概述
2.1 工藝流程
污水首先經(jīng)過格柵去除大的雜物和漂浮物,并在集水池中調(diào)節(jié)水量和水質(zhì),然后進入?yún)捬跛獬?。厭氧水解池出水?jīng)過水平潛流人工濕地,然后尾水排入用于灌溉的溝渠或池塘,工藝流程見圖1。
2.2 主要構(gòu)筑物及工藝參數(shù)
(1)格柵集水池:格柵可去除水中較大的漂浮物和雜物,集水池可調(diào)節(jié)和穩(wěn)定水質(zhì)。柵隙10mm;格柵寬度800mm;安裝角度60°;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),凈空尺寸為2500×1300×2100mm。
(2)厭氧水解池:厭氧水解池安裝厭氧填料,有機物在細菌胞外酶及產(chǎn)酸細菌的作用下,懸浮狀態(tài)或膠體狀態(tài)的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解性有機物,大分子有機物分解為小分子有機物,同時比重相對較大的懸浮狀物質(zhì)沉淀至池底,為后續(xù)人工濕地處理創(chuàng)造有利條件。有效容積30m3,水力停留時間為6h,凈空尺寸為6000×3100×2350mm,超高850mm,設(shè)計通氣管,并加蓋管罩。由于本工程污泥產(chǎn)生污泥量較少,不設(shè)專門的污泥處理設(shè)施。厭氧池污泥定期清掏外運。
(3)人工濕地:采用兩級水平潛流人工濕地串聯(lián),污水在濕地內(nèi)水平流動,借助填料上大量微生物形成的生物膜、龐大的植物根系網(wǎng)和濕地基質(zhì)對污染物進行降解吸附過濾作用等,利用人工濕地的物理、化學、生物等的綜合作用,進一步去除污水中大部分的有機污染物和SS,可以有效降低水中氮、磷含量。污水在人工濕地內(nèi)得到凈化的同時,部分被植物吸收利用[3]。水力停留時間:3天;水力負荷:0.25m3/(m2·d);基質(zhì)填料厚度:1.2m;填料采用均質(zhì)碎石填料,粒徑30-50mm;底部坡度:0.5%;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),凈空尺寸為33000×18450×1200mm。栽種植物選擇適合廣東地區(qū)的蘆葦、花葉蘆荻、再力花、菖蒲、香根草、鳶尾、梭魚草、千屈菜、水蠟燭、紙沙草、美人蕉等[4]。植物種植密度為10棵/m2。
2.3 處理結(jié)果
各處理單元的主要污染物的去除率如表2所示,可見該組合工藝對農(nóng)村生活污水具有良好的處理效果,其中SS去除率最高,達到92.5%;BOD5、COD居中,分別為79.7%和80.7%;氨氮和總磷最低,分別為69.8%、72.6%。處理后的污水可以用于沖廁、澆灌、河道補水等,有效節(jié)約水資源。
3 主要技術(shù)經(jīng)濟指標
該工程總投資包括材料費、建設(shè)工程費、植物栽種費和土地征用費,合計22.5萬元,建設(shè)成本為1875元/m3;運行成本包括雜草的控制費、植物的定期收割費、污泥處理費和定期的檢查和維護費用,無藥劑費和電費,共計0.35元/m3,明顯低于傳統(tǒng)的污水處理工藝,具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
4 結(jié)論與建議
(1)厭氧水解+人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水,污染物去除穩(wěn)定、維護管理簡便、運行和建設(shè)費用低,能夠達到1級B標準,在農(nóng)村生活污水處理中的具有良好的應(yīng)用效果。
(2)工程建設(shè)成本為1875元/m3,運行成本為0.35元/m3。
(3)系統(tǒng)的運行與維護中應(yīng)及時對格柵清污、外運厭氧水解池的污泥、并控制好人工濕地的水位和水量,以免長期超負荷運行,及時對濕地植物進行雜草清理、缺苗補種、適時收割和控制蟲害等工作。
參考文獻
[1]廣東農(nóng)村生活污水處理適用技術(shù)和設(shè)備指引[Z].
[2]廣州市農(nóng)村生活污水治理適用技術(shù)指引(修訂版)[Z].
[3]王薇,俞燕,王世和.人工濕地污水處理工藝與設(shè)計[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2001(1):59-62.
[4]馮間開.廣州市茅崗村人工濕地處理農(nóng)村污水的工程實踐[D].華南理工大學,2012.