农村生活污水自然通风型好氧人工湿地高效污水处理技术研究

引言

农村生活所产生的污水主要污染物含有病原体微生物和有毒有害的物理化学污染物,会对环境产生长期影响。若不经处理直接排入水体(江、河、湖、海和地下水）和土壤,将使水体和土壤受到严重污染,破坏原有的自然生态环境。本文研究的SNR技术借助人工湿地污水处理系统,将污染水源与好氧人工湿地系统中的微生物、水生类植物、基质等进行化学、物理反应或发生生物作用,使受污染水源得到净化。

1农村生活污水水质特点

农村生活污水即农村居民在生活过程中所产生排放的污染物。相对于城市生活污水,农村生活污水在水质和排放等方面有一些明显特点:(1）农村生活污水的整体排放量较小,但呈现出较强的时间特点,如污水排放时间多集中在三餐时段。根据相关数据统计,当前我国农村地区的日均污水排放量多在500m3以上。(2）农村生活污水与居民生活紧密相关,其主要污染成分是一些有机物质和氮、磷营养物质。污染物种类较少,因此对农村生活污水处理要比城市生活污水处理更为简便。

2自然通风型好氧人工湿地高效污水处理技术原理

2.1SNR技术工艺特点

自然通风型好氧人工湿地高效污水处理技术,即SNR技术,是以生态友好型人工湿地为基础的100%自然通风型处理设施和技术。SNR技术适用于非点源污染的污水处理、水库水质净化等领域,是由垂直水流型好氧湿地槽和水平/潜流型厌氧湿地槽组成的处理效率最高的混合型高效人工湿地处理技术。SNR技术采用自然通风的方式进行供氧,不需要人工曝气装置:采用温床套,同时在湿地槽表面形成有机物堆积层起保温作用,气候对SNR工艺的处理效果影响不大,季节适应性强:除了进水沉淀分离槽有少量固体杂物以外,基本不产生污泥。

2.2SNR技术原理

首先,将农村生活污水一次流入好氧湿地槽（利用自然通风系统来维持好氧条件）和厌氧湿地槽（无空气流入）,污水中的有机物、氮和磷等污染物可被生长栖息于各池槽滤材（沙、石子、水生植物根系）上的微生物分解去除。采用生物降解有机物的技术工艺,在充分考虑提高生化效率的同时,降低能耗,减少生化污泥的产生。工序后端采用过滤工艺技术,以达到污水处理长期净化的目的。

其次,采用先进可靠的系统工艺,降低系统的维护工作量,以保证污水处理系统长期正常运行。对系统工艺的主要设备实施自动化控制,以保证处理系统的操作程序化控制。

再次,污水处理系统投入正常运行后,只需耗用少量电能,就可大大减少业主在污水处理方面的各项费用。如果自然村有海拔自然落差,则只需要靠自流即可实现达标排放:若自然村没有自然落差,则只需要增加电能,提升流放速度,但费用极低。

最后,充分考虑污水水质、水量的波动性,设计的污水处理系统必须保证水质和处理效果的稳定性。通过SNR技术处理后的水质,都能达标排放。

3自然通风型好氧人工湿地高效污水处理技术流程

SNR技术具有动力使用最小化、污泥产生最小化、维护管理频率最小化的优点,其工艺流程如图1所示。

3.1设置调节池(钢碎结构）

在整个处理系统中设置污水调节池。通过设置调节池,能充分平衡水质、水量,使污水能比较均匀地进入后续处理单元,提高整个系统的抗冲击性能,减少处理单元的设计规模,有利于降低运行成本和水质波动带来的影响。

3.2构建好氧生物滤床

利用自然通风方式流入空气来维持好氧条件,进行氧化分解和硝化过程,去除有机污染物,用物理化学吸附法除磷。

3.3厌氧生物滤床

当污水中含有的固体悬浮物含量出现上升后,将造成其污水处理能力减弱,且有较大的可能造成人工湿地系统出现堵塞。因此,在构建sNR系统过程中,还应安设厌氧反应器装置,通过该装置来对系统中的可溶性固体物进行处理,厌氧生物滤床有利于维持兼氧/厌氧条件,进一步降解有机物。

3.4流量及环境检测

消毒和流量检测是确保排放水质能够再利用的重要步

骤。值得注意的是,微生物是SNR系统污水处理中的主体和核心部分,在物质的矿化、硝化、反硝化等过程中起到关键作用。但是这些微生物对所处环境有较高的要求,如温度、氧气浓度等。因此,为了有效提升其实际处理能力,还需对人工湿地处理系统的环境因素加以控制。

3.5达标自流排

工序后端采用过滤工艺技术,经过出水井排放的水质检测合格后,便可以通过出水井自流排放,达到污水处理长期净化的目的。

4结语

实践证明,采用SNR技术处理农村生活污水,可去除污水中95%～98%的氮、磷等营养物质。因为SNR技术是无动力或微动力污水处理方式,所以处理成本不超过0.1元/t。综上,SNR技术具有处理效果较稳定、设备结构紧凑、建设时间短、建设成本较低等优势,很适合在农村生活污水处理中广泛应用。