河道污水凈化處理方法范文

時間:2023-11-27 17:54:31

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河道污水凈化處理方法

篇1

關鍵詞:土壤滲濾 污水凈化 綠地利用

Abstract:The principle, characteristics and design method of a wastewater soil infiltration treatment system are introduced. It is an on-site system suitable for treatment of domestic wastewater in the area where complete sewerage is unavailable. A six years investigation in residential quarters showed that the system operated with stable performance and high removal efficiencies on pollutants, in which removal of CODCr>80%, BOD5>90%, NH3-N>90% and TP>98% can be achieved.

Keywords:soil infiltration; domestic wastewater treatment; lawn watering

隨著旅游及房地產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展,大批旅游景點、療養(yǎng)院、別墅、居民區(qū)興建起來。但是這些設施在解決了供水問題之后,由于種種原因,往往未能夠將其下水道與市政排水系統(tǒng)相連接,大量生活污水排入附近的河道,造成嚴重的水環(huán)境污染,甚至威脅到水源地的安全。因此,必須采取工程措施來解決此類水污染問題。

污水土壤毛細管滲濾是一種就地污水處理技術,它充分利用土壤中的動物、微生物、植物以及土壤的物理、化學特性將污水凈化。由于利用了土壤的自然凈化能力,因而具有基建投資低、運轉費用少、操作管理簡便等優(yōu)點。同時還能夠利用污水中的水肥資源,把污水處理與綠化相結合,美化和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

1 工藝原理及特點

典型的污水毛細管滲濾凈化系統(tǒng)是由預處理、提升、滲濾場等幾部分組成的。主要工藝流程如下:

污水首先進入預處理設施,通常使用的預處理設施有水解池和化糞池等。污水經(jīng)厭氧發(fā)酵作用,其中的有機物得到部分分解,降低了污染物負荷,也提高了污水中速效養(yǎng)分的含量,有利于進一步凈化和利用。

預處理后的污水經(jīng)過水泵提升通過管道輸送至滲濾場。在配水系統(tǒng)控制下,污水經(jīng)布水管分配到每條滲濾溝中。污水在滲濾溝中通過礫石層的再分布,在土壤毛細作用下上升至植物根區(qū)。污水經(jīng)過土壤的物理、化學作用和微生物的生化作用以及植物吸收利用后得到處理和凈化。

由于滲濾溝特殊配制的土壤具有理想的土壤機質組成,有機質含量豐富,因此土壤的團粒結構發(fā)達,滲透速率高,毛細作用強,吸附容量大,通透性較好。同時,土壤中富含微生物所必須的營養(yǎng)和能源物質,加之適宜的土壤性狀為土壤微生物提供了良好的生存發(fā)育環(huán)境,因此土壤具有較高的生物活性。污水投配到滲濾溝后,沿土壤毛細管上升,通過土壤的物理阻留、土壤吸收吸附、微生物分解利用以及植物吸收等一系列作用,污水中的有機物被去除。其中土壤微生物的活性對有機污染物的去除起著十分重要的作用,被阻留和吸附在土壤中的有機污染物在微生物的作用下,經(jīng)生物化學反應被分解轉化成無機物,這是去除有機污染物的關鍵過程。

草坪植物對營養(yǎng)元素的吸收也是污水凈化的重要途徑。污水中的氮、磷等作為植物生長所必需的養(yǎng)分,通過植物根系被吸收利用,當割草時被移出系統(tǒng)達到脫除的目的。經(jīng)常的修剪草坪可以使營養(yǎng)元素的去除量達到最大。

植物的生長也極大地改變了污水處理過程的環(huán)境條件。由于植物根系深入土壤和增加土壤有機質,既提高了土壤的水力滲透速率,還有助于創(chuàng)造一個良好的植物根區(qū)的微環(huán)境,有利于微生物對污染物的降解。

污水毛細管滲濾系統(tǒng)與其他污水處理系統(tǒng)相比較,具有以下特點:

① 系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,抗沖擊負荷能力強;

② 在高效去除BOD5的同時能去除氮、磷,對水源保護意義重大;

③ 建設容易、維護簡便、基建投資少、運轉費用低;

④ 整個系統(tǒng)在地表下,不會散發(fā)臭氣,地面草坪還可以美化環(huán)境;

⑤ 將污水處理與綠化建設相結合,實現(xiàn)了污水的資源化利用。

2 工程設計

2.1 處理水量與進水水質

一般生活污水的人均排水量可按200 L/(人.d)考慮,由此計算系統(tǒng)的處理水量。從工藝流程可知,水解池或化糞池作為預處理設施設置于提水泵站之前,因此滲濾場地的進水水質實際上反映了生活污水經(jīng)預處理后的水質情況,一般BOD5為30~80 mg/L,CODCr約為50~150 mg/L。

采用水解池或化糞池作為污水毛細管滲濾系統(tǒng)的預處理裝置,可以為后續(xù)系統(tǒng)提供污染物濃度較低、生化降解性較高的進水。同時,糞便中的寄生蟲卵和病原微生物在厭氧環(huán)境中受生物拮抗作用而被殺死,污水中的糞便也得到了一定的無害化處理。

2.2 滲濾場面積計算及滲濾溝布置

毛細管滲濾系統(tǒng)的設計有多種方式,有以污染物去除能力為限制的污染物負荷設計方法;有以系統(tǒng)透過水量為限制的水力負荷設計方法;還有以綠地利用中植物需水量為主的設計方法。可以在實際設計時相互校核。

毛細管滲濾系統(tǒng)的水力負荷一般為0.03~0.04 m3/(m.d)。所需滲濾溝的總長度由下式計算:

通常這類系統(tǒng)的BOD5負荷應小于2.0 gBOD5/(m2.d)。

滲濾溝溝間距以1.5 m計,則滲濾場總占地面積為滲濾溝總長度×1.5 m。從布水均勻的角度考慮,每條滲濾溝的長度以不超過20 m為宜??蓪⒄麄€滲濾場分成若干單元,每個單元分為若干組,每組設若干條滲濾溝,每條長20 m,寬1.0 m,溝間中心距為1.5 m。滲濾溝內設陶土管搭接形成的布水管,管徑為100 mm。

2.3 滲濾溝結構

滲濾溝是本系統(tǒng)的關鍵設施,污水主要是在流經(jīng)滲濾溝的過程中得以凈化的,結構見圖1。

滲濾溝主要由五部分組成。“底層”:又稱布水層或墊層,由直徑為20~40 mm的礫石和粒徑為0.25~1.00 mm的粗砂組成,起承托滲濾層和使污水均勻分布的作用,內設埋深0.6 m的陶土布水管。“滲濾層”:是用當?shù)赝寥罃v和一定比例的泥炭和爐渣配制而成的特殊土壤層,厚度為40 cm,是污水凈化的主要作用層?!氨韺印保河奢^肥沃的耕作土壤組成,是草坪植物的生長層,其上種植綠色期長的草坪植物“馬尼拉”、“翦股穎”和“早熟禾”,實現(xiàn)污水綠地利用。“防滲層”:位于溝床最底層,由厚度為0.23 mm的聚氯乙烯薄膜構成,其作用是防止污水直接下滲,使礫石層經(jīng)常處于水飽和狀態(tài),促使水分的毛細上升?!案綦x層”:設置在特殊土壤層下,由可透水的無紡布構成,以防止上層土壤下落填入礫石層,破壞均勻布水。

2.4 監(jiān)測系統(tǒng)

綠地利用型毛細管滲濾系統(tǒng)主要是以綠地植物生長的需要來確定水力負荷的,一般不考慮進行凈化水回收,系統(tǒng)設計時可不考慮用于水回收的豎井或暗管排水裝置。但為了準確反映系統(tǒng)運行狀況,指導和調整其運行參數(shù),保證其良好的污水凈化能力,應該在下游方向設置取樣監(jiān)測井,定時取樣分析。

3 污水凈化效果及討論

3.1 常規(guī)污染物的去除效果

在系統(tǒng)運行六年后,對系統(tǒng)的進水和下滲水取樣進行分析,得到如表1所示的污水凈化結果。

表1 污水凈化效果 分析項目 水質平均值(mg/L) 去除率

(%) 進水 出水 CODCr 80.0 15.2 81.0 BOD5 45.6 3.4 92.5 NH3-N 4.83 0.26 94.6 TP 1.5 <0.025 ≥98

表1數(shù)據(jù)表明,該系統(tǒng)對有機污染物有很好的去除能力和很高的穩(wěn)定性。首先是出水中CODCr和BOD5的平均值為15.2mg/L和3.4 mg/L,遠遠優(yōu)于二級生化處理系統(tǒng)的出水水質,可以達到回用水的標準,因此不會對當?shù)厮h(huán)境造成危害。系統(tǒng)的水力負荷以1 L/(m2.d)計,CODCr濃度平均值以80.0 mg/L計算,則有機負荷為0.8 gCOD/(m2.d),遠低于一般污水土地處理系統(tǒng)的推薦值,也就是說在土壤自然凈化能力的安全限度內,按這種低負荷運行的系統(tǒng)有著良好的穩(wěn)定性和安全性。

該系統(tǒng)處理的穩(wěn)定性還體現(xiàn)在對污染物去除效果上基本不受氣候變化的影響。在冬季運行期間,氣溫低至-13.5 ℃,而系統(tǒng)的出水值沒有明顯的變化,這主要是因為氣溫盡管很低,但系統(tǒng)中污水的收集、輸送過程都是在地下進行的,熱量損失較少。實測可知地表下40 cm處一直可以保持在5 ℃以上,由此也就能夠維持基本的生化反應。

出水BOD5很低,表明毛細管滲濾系統(tǒng)對有機物的降解去除是非常理想的。當污水投配到滲濾溝后,在沿毛細管上升的過程中,污水中的有機物通過土壤的過濾、吸附、植物吸收和微生物分解作用而被去除。土壤具有較大的吸附容量,截留下的有機物在微生物的分解代謝作用下,將有機物轉化為無機物,這樣就又恢復了土壤的吸附能力。土壤就是通過這樣的循環(huán)往復來對有機污染物進行凈化的。

系統(tǒng)中氮去除效果也很好,去除率平均在90%以上。污水中氮的去除總是要經(jīng)過氨化、硝化和反硝化幾個步驟才能完成,硝化與反硝化反應分別是在好氧與厭氧條件下發(fā)生的,兩種截然相反的反應條件的轉換,使得常規(guī)生化處理方法難于實現(xiàn)脫氮目的。毛細管滲濾系統(tǒng)可以實現(xiàn)硝化與反硝化的順利完成,間歇性的轉換布水使系統(tǒng)內實質上進行著布水與干化的交替運行,使土壤處于厭氧與好氧交替變換的狀態(tài)。另外,土壤中還會存有許多與周圍環(huán)境狀況不同的微環(huán)境,即在好氧大環(huán)境中存有厭氧微環(huán)境,而在厭氧大環(huán)境中又存在著好氧微環(huán)境。就是這種厭氧與好氧條件的變化和共存,為硝化和反硝化反應創(chuàng)造了條件,毛細管滲濾系統(tǒng)由此得到良好的脫氮效果。

磷是造成地面水富營養(yǎng)化的限制性營養(yǎng)物質,必須嚴格控制。進水中磷含量很低,平均值為1.5 mg/L,出水濃度普遍低于0.025 mg/L的檢出線,系統(tǒng)表現(xiàn)出了很高的除磷能力。一般認為,污水土地處理系統(tǒng)中除磷的途徑主要有土壤吸附、生化反應和化學沉淀反應等。文獻報道,幾乎所有污水土地處理系統(tǒng)常年運行后均未出現(xiàn)磷吸附飽和現(xiàn)象??梢哉J為,污水土地處理系統(tǒng)中,磷的去除主要是由磷的化學沉淀反應過程控制的。污水或土壤溶液中的磷多以H2PO-4(酸性環(huán)境下)和HPO2-4(堿性環(huán)境下)形式存在。與NH3-N易被土壤吸附和NO-3-N在土壤中較高的移動性有所不同,磷酸根離子很容易與土壤中大量存在的Ca2+、Al3+、Fe3+等發(fā)生化學反應,生成各種難溶性磷酸鹽,通常稱之為磷的土壤固定。

3.2 衛(wèi)生學指標的檢測和凈化效果

土壤毛細管滲濾污水凈化綠地利用系統(tǒng)作為城市配套的公用設施,在處理污水和綠化美化環(huán)境的同時,還要考慮其對公共健康的影響問題,即有關衛(wèi)生學指標的問題。

生活污水中包含著大量帶有病原菌的污染物成分,這些成分會造成環(huán)境的生物性污染。選取總大腸桿菌和糞大腸桿菌作為評價系統(tǒng)生物學污染凈化指標,對系統(tǒng)的進水、出水和表層土壤(10 cm)進行了取樣分析,結果見表2。

表2 衛(wèi)生學指標檢測結果 項目 總大腸桿菌(個/L) 糞大腸桿菌(個/L) 進水 2.4×105 9.6×104 出水 <90 <90 土壤 2.6×103(個/g干土) 9.8×102(個/g干土)

結果顯示:總大腸桿菌和糞大腸桿菌數(shù)的去除率接近100%,出水的大腸菌低于90個/L的最低檢出線,該系統(tǒng)表現(xiàn)了很高的去除效果。

4 草坪植物的生長和綠化效果

根據(jù)調查分析,影響綠色期的原因除了草種本身的特性之外,土壤水分和地溫是兩個關鍵因素。北京地區(qū)大部分綠地冬、春季節(jié)很少澆水,而這一時期正是風多、干燥的季節(jié),土壤水分降低很多。資料表明:即使是耐旱的野牛草,當土壤含水率低到12.9%時也開始枯萎。毛細管滲濾系統(tǒng)從提高土壤水分和地溫兩個方面改變了冬季寒冷、干旱的植物生長條件,冬季平均可提高地溫2~3 ℃,土壤含水率保持在18%以上,這有利于草坪在冬、春季節(jié)的生長,對延長草坪綠色期有重要意義。

早熟禾、翦股穎和馬尼拉三種草坪草都很適合在該系統(tǒng)中采用,生長良好。每年3月初就開始返青,到12月底還保持著綠色,而炎熱的夏季也沒有出現(xiàn)明顯的半休眠、枯黃現(xiàn)象,綠色期約為270 d。草坪植物對污水中營養(yǎng)元素的吸收利用是污水凈化的重要因素,隨水而來的營養(yǎng)成分與植物的正常吸收量相當,不會造成植物“瘋長”而影響來年“返青”。

土壤毛細管滲濾系統(tǒng)是一個污水處理與綠化相結合的生態(tài)系統(tǒng),除了可以消除水污染外,地表的綠化草坪又可以起到美化環(huán)境、豐富綠化層次的作用,是污水資源化利用的方法,適用于零星分散排放污水的治理,對改善北方干旱地區(qū)綠化草坪的水肥條件,擴大綠化面積,延長草坪綠色期,凈化、美化環(huán)境有重要意義。

5 結論

土壤毛細管滲濾污水凈化系統(tǒng)是一種小型的污水土地處理系統(tǒng),特別適用于沒有完善的城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)的地區(qū),是一項處理分散排放污水的實用技術。它充分利用了土壤—植物—微生物系統(tǒng)的凈化能力,既可去除有機污染物,又可去除造成水體富營養(yǎng)化的氮、磷等污染物。它不僅具有建設費低、運行費低、操作簡單和凈化效率高等優(yōu)點,同時由于該系統(tǒng)主要構筑物處于地表下,故還具有不產(chǎn)生臭味和不影響地表景觀的特點。將此項技術與綠地建設結合起來,在有效處理污水的同時還可取得美化與改善環(huán)境和節(jié)約水資源的綜合效果。

參考文獻:

篇2

關鍵詞:人工濕地; 污水治理; 解決方案

隨著城鎮(zhèn)化進程的加速,城鎮(zhèn)的人口日益增多,城鎮(zhèn)生活污水也就越來越多,城鎮(zhèn)生活污水處理的難度不斷提高,污水處理所需的成本日益增多,因此,作為城鎮(zhèn)污水處理部門應不斷創(chuàng)新污水處理,加強對污水的循環(huán)回收和充分利用。在丘陵地區(qū)的城鎮(zhèn)生活污水中,可以充分地應用人工濕地治理污水技術,為城鎮(zhèn)污水處理打開新的天地。

一、人工濕地污水處理系統(tǒng)概述

人工濕地污水處理是一種綠色環(huán)保,經(jīng)濟實惠,簡單方便, 效果良好的新型污水處理技術。人工濕地污水處理系統(tǒng)主要是模擬自然濕地中生物作用、物理作用和化學作用的相互協(xié)作,以達到凈化污水的目的。這種人工濕地是指:在一個洼地中,設計合適的長度和寬度以及地面的坡度,將土壤和填料按照一定的比例、坡度組成,將一些植物如茳芏、蘆葦種植在濕地的表面。這些種植的植物必須具有的特點包括:易成活、生長周期較長、抗水性能較好、外形美觀和具有經(jīng)濟價值等。這些種植的植物與濕地中的動物、微生物和其它植物等,構建成一個獨具濕地特色的動植物生存的環(huán)境系統(tǒng)。當污水從濕地表面和下面的填料縫隙中流過時,通過濕地表面和填充料過濾作用、沉淀作用、吸附作用、離子交換作用、植物吸收作用和微生物分解作用等,達到高效凈化處理污水的目的。

二、人工濕地在城鎮(zhèn)污水處理中的工藝設計的探討

人工濕地污水處理工藝設計處于初步發(fā)展階段。影響人工濕地設計的因素非常多,如濕地床的結構、工藝流程、布置方式、進(出)水系統(tǒng)類型和濕地植物等。下面以丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理中人工濕地的工藝設計問題,與大家進行探討。

一是合理設計濕地床的深度。進行濕地床深度的設計時,必須充分考慮丘陵地區(qū)的地形特點,分析污水的水質狀況,對所種植的植物類型及根系狀況進行研究。 在植物根系中,必須確保絕大多數(shù)污水具有足夠的流動性。同時,在濕地床中,還應具備一定的好氧條件。綜合分析以上因素進行確定。

二是選擇好濕地植物種植的物種。在丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理的濕地系統(tǒng)中,如何選擇種植的植物物種,應重點考慮植物的耐污能力強弱、成活率高低、生長周期長短,分析所選擇種植的植物根系是否發(fā)達、是否美觀又是否有一定的經(jīng)濟價值等。通過對上述各種因素的分析,最后確定栽種的濕地植物。從現(xiàn)在的人工濕地的污水處理系統(tǒng)來看,在丘陵地區(qū)一般以栽種蘆葦為宜,構建成蘆葦濕地污水處理系統(tǒng)。我們知道,蘆葦具有根系發(fā)達的優(yōu)勢, 它的根系范圍廣而深,其根系一般可以延長到地下0.6米、 0.7米左右,在它的周圍所擁有活性物質非常豐富,加上蘆葦?shù)妮斞跣阅軆?yōu)良,蘆葦是城鎮(zhèn)人工濕地污水處理系統(tǒng)中最常見的植物,也是丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理中濕地栽種植物的首要選擇。

三是在城鎮(zhèn)污水處理中,應根據(jù)實際確定好濕地床的底坡、長寬尺度。其中,濕地床的填充料決定濕地床的底坡,通常按照2%―8%的比例來建造其底坡。污水處理程度和水力作用時間的長短來決定濕地床的長度,水力停留通??刂圃?0米―50米之間。濕地床的長度設計過長, 非常容易使?jié)竦卮仓行纬呻y以進行水位調節(jié)的死區(qū),對植物的栽培十分不利。在丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理中,通常采用潛流濕地,其濕地床的長度與寬度的比值一般是小于或等于3: 1 , 這樣才能確保濕地床中的水流能夠保持一定的流動性,以推移的方式進行流動。

四是搞好雜草的控制。采取濕地處理后的出水或污水淹沒是最成功的雜草控制法。在實際中,建議濕地床先用除草劑處理, 然后再用淹沒法除去死掉的雜草。

五是設計好進水和出水管線。濕地床的進水系統(tǒng)應保證配水的均勻性, 一般采用多孔管和三角堰等配水裝置。出水系統(tǒng)一般根據(jù)對床中水位調節(jié)器的要求,設置在出水區(qū)末端的礫石填料層底部。

三、人工濕地治理污水在我國應用

在我國的丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)生活污水中,人工濕地的污水處治理技術得到了比較成本的應用。如屬于丘陵地區(qū)的某污水處理廠的工藝流程為:原污水通過格柵, 通過集水井、沉淀池, 進入一級碎石床后, 再進入二級的碎石床, 從二級碎石床流出處理水, 排入天然河道。在一級碎石床栽植蘆葦, 在二級碎石床栽植香蒲。人工濕地污水處理技術的應用, 有效地改善了該城鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境, 提高了居民的生活質量。

總之,人工濕地治理技術是丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理的重要方法。人工濕地治理技術在丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)生活污水處理中得到了較成功的應用。我們應當高度重視丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)生活污水人工濕地治理技術的探討和應用,不斷創(chuàng)新人工濕地治理污水的方法,提高丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)生活污水的治理水平,為丘陵地區(qū)城鎮(zhèn)建設創(chuàng)建環(huán)保、和諧、可持續(xù)發(fā)展的宜居家園。

參考文獻:

[1] 周琪. 人工濕地技術在污水處理與水環(huán)境保護中的應用[J]. 給水排水動態(tài), 2009,(05) .

篇3

關鍵詞:生物 生態(tài) 修復技術 內涵 外延 應用

1 概念、定義及主要特點

何謂“生物-生態(tài)修復”,它的內涵和外延應該如何確定,以及不同技術措施的作用、效果和聯(lián)系如何,等等?;卮疬@些問題對推進和實施河流生物-生態(tài)修復工作具有重要意義。

1.1 河流生物修復

生物——系指有生命的物體。一般指動物、植物和微生物。有時專指微生物,如生物制劑、生物制品等等。污水生物處理和河流生物修復中的“生物”,一般專指“微生物”,不包括“植物”和“動物”。廣義的生物修復也包括“動物”和“植物”修復。

生物修復——是指利用微生物的生命代謝活動減少存于環(huán)境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化,使污染了的環(huán)境能部分或完全恢復到原始狀態(tài)的過程。它包括:①污染土壤的生物修復;②污染河流的生物修復;③污染湖泊的生物修復;④污染地下水的生物修復;⑤污染海洋的生物修復;⑥污染大氣的生物修復;⑦固體廢物污染的生物修復等。

河流生物修復——是指用微生物或微生物菌群來降解河流水體中的有機物或有毒有害物質,如COD、BOD5、有機氮或氨氮、石油類、揮發(fā)酚等,或使這類物質變成無毒的、無害的,如二氧化碳、氮氣或水等,從而使河流水質得到改善,河流生態(tài)得到恢復或修復。生物修復已成功應用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。

河流生物修復工程——是指利用生物修復技術在河道內或河道傍側修建或實施的旨在改善河流水質、治理河流污染的工程或非工程的技術手段。它包括:河道或水庫內,以及壩、陂前的增氧曝氣工程,用于改善或處理河流水質的河流傍側工程、河流底部工程,以及直接向河道內投放特種、高效菌種或利用特種、高效菌種直接凈化河流水質的工程技術等。

1.2 河流生態(tài)修復

生態(tài)——指生物在一定自然環(huán)境下生存和發(fā)展的狀態(tài),也指生物的生理特性和生活習性。此概念下的“生物”,一般不包含“微生物”。

生態(tài)修復——是指利用生態(tài)工程學或生態(tài)平衡、物質循環(huán)的原理和技術方法或手段,對受污染或受破壞、受脅迫環(huán)境下的生物(包括生物群體,下同)生存和發(fā)展狀態(tài)的改善、改良或恢復、重現(xiàn)。其中包含對生物生存物理、化學環(huán)境的改善和對生物生存“鄰里”、食物鏈環(huán)境的改善等。

河流生態(tài)修復措施主要包含:①工程措施。如:生態(tài)河道、生態(tài)堤岸、人工濕地和人工產(chǎn)卵場、越冬場、育幼場、回游通道,以及河道內增氧曝氣等等;②生物措施。如:植物生態(tài)修復措施,動物生態(tài)修復措施,生物增殖、放流技術等;③綜合措施。如:微生物修復與植物、動物修復的結合,微生物修復與生態(tài)河道、生態(tài)堤岸的結合,生態(tài)、生物修復與保育、管理措施的結合,河道內生態(tài)修復與河道外濕地修復的結合,陸地水土保持、生態(tài)修復與河流生態(tài)修復的結合,等等。

1.3 河流生物修復與河流生態(tài)修復的異同

目標和對象不同:河流生物修復的對象是水質;目標是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、發(fā)展的水質條件。河流生態(tài)修復的對象是水生生物生存和發(fā)展的整個環(huán)境,包括水量、水質、水位、流速、水深、水溫、水面寬度,漲水、落水時間,以及產(chǎn)卵場、越冬場、育肥場、回游通道的修復或恢復等等;目標是為水生生物或特有的生物種群提供良好的生和發(fā)展環(huán)境。

所采用的技術和手段不同:生物修復的技術核心是微生物及微生物使用和利用等。生態(tài)修復的核心技術是生態(tài)工程學和生物、生命科學等。

兩者的共同點和不同點:生態(tài)修復可以包含生物修復,生物修復可以是生態(tài)修復的一個部分或一項主要內容;兩者的共同點或共同目標都是改善或改良生物的生存和發(fā)展環(huán)境。不同點是:生物修復是針對水體污染的修復,生態(tài)修復是針對水生生物及其生存環(huán)境的整體修復。

對于污染嚴重,并有產(chǎn)卵場、育幼場、越冬場或回游通道損傷及破壞的河流,一般應首先采取生物修復技術恢復河流水質,然后采取生態(tài)修復措施恢復河流生物棲息地和回游通道等。

1.4 河流生物修復工程與城鎮(zhèn)污水處理廠的異同

相同點和不同點:河流生物修復是利用微生物凈化污水的特點和規(guī)律,對受污染水體(河流)進行凈化處理的技術;城鎮(zhèn)污水處理廠是利用微生物凈化污水的特點和規(guī)律,對用管道收集到的社區(qū)污水進行凈化處理的技術。城鎮(zhèn)污水處理廠的出水可排入河流,也可用作市政回用、沖廁、農(nóng)灌等等;河流生物修復工程處理過的河水一般必須重新流入河道。兩者的相同點是技術內涵完全一致,不同點是工作對象的來源和工作成果的服務對象。

由于污水處理廠工程和生物修復工程所處理或針對的水源不同和處理后的水量所服務對象不同,從而導致了污水處理廠工程與河流生態(tài)修復工程在建設地點、規(guī)模、工藝流程、產(chǎn)品形態(tài)、表現(xiàn)形式等諸多方面的差別。一般情況下,城市污水處理廠的進水污染物濃度高、變化小,河流生物修復工程所針對的河水濃度相對較低、變幅很大;在水量方面,河流生物修復工程面臨的變化更大。因而,在工藝設計中,一般要求河流生物修復工程具有更強的耐沖擊能力和防堵塞能力等。

1.5 河流生物修復與河湖污染直接凈化和“就地生物處理”的異同

除了河流生物-生態(tài)修復之外,河湖污染直接凈化、“就地生物處理”等詞語也經(jīng)常被有關專家推崇和一些學者“炒作”。筆者認為:河湖污染生物修復工程技術與河湖污染生物直接凈化工程技術、河湖污染“就地生物處理”工程技術,在內涵和外延方面沒有明顯的區(qū)別,其實質都是利用生物處理技術就地治理河湖水質污染,其表現(xiàn)形式也是相互包含或完全一致的。

1.6 河流生態(tài)修復與傳統(tǒng)河流整治工程的異同

河流生態(tài)修復工程的目標是:修復或恢復受到污染、破壞或工程脅迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化學和水文環(huán)境,及其“鄰里”依存和食物鏈的關系。傳統(tǒng)河流整治工程的目標是:防治洪水決堤、漫溢和確保人類社會、經(jīng)濟和生命財產(chǎn)安全;或者是保證河流的航運能力等經(jīng)濟功能。兩者的直接目的和目標雖然相差甚遠,但其工作的對象卻完全一致,即都是將工程的措施作用于河流或河道。因而兩者的設計和實施過程,必然會存在著諸多的不同、對立和矛盾。這種對立和矛盾必須通過目標分析和不同學科人員之間的溝通、協(xié)調和共同努力進行解決。因為兩者的最終目標都是為了人類自己。

為此,從20世紀70年代開始,發(fā)達國家科技界和工程界針對水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的負面影響,開發(fā)研究了河流生態(tài)恢復的理論和技術。從而,確立了解決這種矛盾和對立的基本方法和規(guī)則。河流生態(tài)工程在德國稱為“河流生態(tài)自然工程”,日本稱為“多自然型建設工法”,美國稱為“自然河道設計技術”。與之相應,一些發(fā)達國家在河道整治工程和堤防工程設計、施工規(guī)范中增加了河流生態(tài)建設的內容,或者頒布了專門的河流生態(tài)工程設計導則。依據(jù)這些導則和方法,河道水利工程在滿足防洪、防災和經(jīng)濟目標的同時,可以兼顧河流生態(tài)修復和恢復需求。 2 不同技術措施的適應性評價及其合理使用

2.1 對受污染河流的適應性

河流污染治理一般應從源頭做起。但源頭治理能力也是有限的。以深圳河(含深圳灣,下同)的污染治理為例,截止2003年底,該流域已建污水處理廠四座,設計污水處理能力為142萬m3/d,比當年實際污水排放量125萬m3/d高 16.6%。然而,深圳河水質依然黑臭,常年處于劣Ⅴ類的狀態(tài)。通過分析認為:污水截流不徹底和深圳河納污能力過小是主要原因,除此之外,還有城市面源和部分城區(qū)尚未截流等原因。一般認為,對于類似深圳市自然環(huán)境和社區(qū)經(jīng)濟布局的城市,污水截流管網(wǎng)健全,城市污水截流率可以達到90%,最高很難超過95%。深圳市河流枯水期的污水量遠遠大于徑流水量,有10%的未截流污水,加上面源污染等因素,河流依然黑臭,應該是在情理之中的。除此之外,還有城市污水管網(wǎng)收集不到的邊緣村鎮(zhèn)污水,以及城市污水處理廠對氨氮、總氮、總磷的去處能力十分有限等,也是需要實施河流污染生物-生態(tài)修復的主要原因。

河流污染生物-生態(tài)修復與城市污水處理廠相比,主要優(yōu)點在于:①不需要占用城區(qū)土地或優(yōu)質耕地;②不需要高于城市污水廠投資數(shù)倍的管道網(wǎng)絡及其維護;③距城市居民區(qū)一般相對較遠,不擾民或者較少擾民等。然而,河流污染生物-生態(tài)修復在治理污染方面,僅僅是對城市污水處理廠的補充,而不能代替城市污水處理廠。因為大量、高濃度城市污水采用污水處理廠治理比采用河流生物-生態(tài)修復治理經(jīng)濟的多。

在河流生物-生態(tài)修復措施中,對于污染相對嚴重的河流,使用生物(微生物)修復比生態(tài)修復工程措施要優(yōu)越得多。在生物修復工程中,河底工程和河道傍側工程一般有微生物固定化的措施,比采用沒有微生物固定化措施的河中曝氣或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌種方面,使用有針對性的高科技微生物菌種,比使用自然微生物菌種的效果好得多。

2.2 對富營養(yǎng)化水體的適應性

湖泊、水庫和河口、海灣、近海的富營養(yǎng)化,是人類社會的一個難題。城市污水處理廠和河流生物修復的辦法,對有機污染物的治理效果十分顯著,但當有機物被氧化、分解和揮發(fā)、無害化之后,總是仍有相當部分已經(jīng)無機化的氮、磷營養(yǎng)物質不能得到去除。對于無機磷污染物,采用化學的辦法基本可以得到有效;對于無機氮污染物,目前還沒有比較好的處理方法。這些營養(yǎng)物質進入湖泊、水庫、河口、海灣、近海等緩流水體后,在適宜的環(huán)境條件下,會使水體中某些藻類或植物瘋長,產(chǎn)生水華、赤潮和富營養(yǎng)化,從而導致嚴重的生態(tài)災難和水生生物死亡,以及造成湖泊水面萎縮、甚至消失等。

氮、磷元素是植物生長必需的營養(yǎng)物質。因而,治理氮、磷最好辦法是植物生態(tài)處理或植物生態(tài)修復。對于城市而言,土地是制約植物生態(tài)處理和修復的重要因素。充分利用河灘、湖灘、海灘、海灣及其它濕地,以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。對專門用于治理氮、磷污染的濕地而言,在海灘、海灣、河口和淺海,以紅樹林和海帶植物比較好;對陸域濕地,以蘆葦、茭草、蒲草、茭白等植物比較好。對河、湖、水庫、海灣、海岸進行生態(tài)修復,必須滿足防洪、防潮和景觀等要求。

2.3 對水利工程脅迫的適應性

水利工程對河流生態(tài)的脅迫主要表現(xiàn)在兩方面:一是河道、航道整治使自然河流渠道化,從而破壞水生生物的產(chǎn)卵場、棲息地和河流形態(tài)的多樣化,以及減弱河流的自然凈化能力和破壞岸邊生態(tài)系統(tǒng);二是水壩建設使自然河流非連續(xù)化,從而淹沒生物產(chǎn)卵場、棲息地和阻斷魚類的回游通道,以及降低河流的自然凈化能力和破壞河流形態(tài)的多樣性等等。對此,可采用河道、河型多樣化的生態(tài)修復措施,設置人工產(chǎn)卵床,建設人工產(chǎn)卵場、棲息地和回游通道,以及人工放流等措施緩解。水利工程對河流生態(tài)的脅迫主要是生物生境和生態(tài)條件的改變,因而,修復的措施以河流生態(tài)水工學和水生生物增殖、放流措施為主。

3 河流生物修復的技術類型及其應用

3.1 河道底部生物處理修復工程

以深圳市大沙河河底式生物處理工程為例。該工程坐落在深圳市南山區(qū)大沙河大學城河段,設計污水處理能為4000m3/d,設計水流停留時間4.8h。采用的處理技術為日本 “自然循環(huán)方式水處理系統(tǒng)技術”。該技術的創(chuàng)新特點是利用自然土壤和水田對污水凈化的原理,不使用任何化學藥品,通過使用石頭、木炭、塑料球以及經(jīng)過特殊加工的木炭(生物炭),作為凈化過濾材料達到綜合凈化污水的目的。

該工程的主要設施由6個單元組成,分別為污泥儲存單元、水量分流單元、接觸沉淀單元、接觸曝氣單元1、接觸曝氣單元2和出水整理脫色脫臭單元等。通過這幾個單元的組合,可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS(陰離子界面活性物質),同時,也能有效去除氨態(tài)氮。處理效果見表1。 3.2 河道傍側生物處理修復工程

北京二道河傍側生物處理與修復工程。該工程坐落在北京市順義區(qū)首都機場附近,設計日處理污水量1.7萬m3/d,采用的處理技術為固定化高效微生物—曝氣生物濾池(簡稱I-BAF)。該工程屬實驗工程,僅有一個長100m、寬6m、有效水深5.5m的長條形曝氣生物濾池,有效池容3300m3,停留時間4.7h。濾池內填裝網(wǎng)狀懸浮大孔載體,載體高度3.2m。工程的前處理部分僅有一個格柵和一個用堆石壩攔截污水形成的回水區(qū),依次起到穩(wěn)定取水和沉淀泥沙的目的。處理效果見表2。

另外,日本江戶川支流坂川古崎凈化場,韓國漢江支流良才川水質凈化廠等河道傍側工程的處理效果也很好。

3.3 河道內曝氣和高效微生物處理修復工程

河道水體人工曝氣復氧是一種有效的河流生物-生態(tài)修復技術。20世紀60年代起,國外已有不少國家應用人工曝氣復氧改善河流水質和生態(tài)環(huán)境。如,德國的魯爾河、萊茵河,英國的泰晤士河、特倫物河,美國的??怂购?、佛博河及威斯康星河等,均有成功的工程范例。在國內,上海環(huán)境科學研究院對蘇州河水體進行了實驗室研究,結果表明,即使黑臭程度高的河水,在有氧條件下20小時后臭味也可基本去除,水體顏色明顯改觀,COD、BOD濃度大幅下降。

微生物作為河流生物修復技術的核心,國外的開發(fā)研究很多。美國、英國、加拿大、日本、巴西等國家,已有上百種商品化的微生物制劑可供選用。根據(jù)實驗結果,在處理特種廢水方面,高效微生物比普通微生物高幾倍到十幾倍,而且還能夠處理普通生物法不能處理的廢水。在城市污水方面,使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外,還具有良好的脫氮除鱗效果。將高效微生物直接用于河流水質修復,成本較高,容易造成流失和浪費,目前國內使用的不多。但通過微生物固定化技術或生物濾池技術,使用高效為生物的實例國內已有許多。

4 河流生態(tài)修復的技術類型及其應用

4.1 山區(qū)河流的生態(tài)修復

山區(qū)河流比降大、水流急,寬深比小,來沙量遠遠小于挾沙量,河床往往有大石塊和不均勻的麻砂組成。經(jīng)過自然發(fā)育后,往往形成階梯—深潭結構的河道形態(tài)。階梯-深潭結構穩(wěn)定了河床,從而穩(wěn)定了岸坡,在一定的溫度和降雨條件下兩岸有發(fā)育良好的植被,河流底棲動物密度比鄰近的具有同樣氣候水文條件但不發(fā)育階梯-深潭結構的河流高出1000多倍,生物多樣性指數(shù)也大得多。這是由于階梯-深潭創(chuàng)造了多樣性的生物棲息地的緣故。

目前,德國、日本和我國的臺灣等,都在模擬使用階梯-深潭結構治理山區(qū)河流和修復河流生態(tài)。 4.2 生態(tài)護岸工程

生態(tài)護岸的目的在于為野生動物提供棲息地和隱蔽場所,保障自然環(huán)境和人居環(huán)境的和諧統(tǒng)一,對河岸進行加固,防治河道淤積、侵蝕和下切等。生態(tài)護岸材料主要有:石頭、木材、多孔混凝土構件和自然材質制成的柔性結構等等。在設計新材料護岸時,應確保水流作用下的結構安全,選擇能夠適應河流長期演變的結構形式,與河灘地和丁壩組合在一起保護護岸穩(wěn)定。

我國深圳市已建人工濕地生態(tài)修復與處理工程數(shù)座,對COD的去除率一般可達70%~80%,對氨氮的去除率一般可達50%~60%。每1m3/d處理能力的占地面積大約為3m2。

4.4 人工產(chǎn)卵場、棲息地和回游通道工程

過魚設施的基本原理是利用魚類的向流(逆流)行為,人工創(chuàng)造更大的流速,將魚誘入進口,讓魚類自行溯游過壩,或運用各種手段運送過壩,主要有魚道、魚閘、升魚機、集運魚船等。

人工模擬產(chǎn)卵場、棲息地是指在壩下附近的支流或人工渠道內,模擬產(chǎn)卵場、棲息地要求的環(huán)境,讓魚類自行進入產(chǎn)卵場或棲息地(下圖為某河流上的魚類洄游通道)。

4.5 人工增殖站和生物放流工程

人工繁殖放流是指建立人工產(chǎn)卵場,收集和培育親魚,人工催青,人工孵化育苗,培育魚種,將一定規(guī)格的幼魚放入壩下河流,讓其下海生長。目前國內外都十分重視設置人工增殖站,開展人工增殖、放流工作,用于解決水壩對水生生物的阻隔。

水庫修建后,營養(yǎng)物質在庫內富集,浮游生物迅速生長,如果不能很好利用,將會自然死亡,惡性循環(huán),從而造成富營養(yǎng)化和水質污染等。按照生態(tài)平衡原理,合理投放食用不同浮游生物的魚種進庫,進行生態(tài)修復,用產(chǎn)品的形式讓富營養(yǎng)物質出庫,既能清潔水庫,又能收獲魚產(chǎn),可以做到一舉兩得。所有這些,都需要有生命科學和生物、生態(tài)技術作為支撐。

主要參考文獻:

1 上海辭書編輯委員會,辭海,上海辭書出版社,1979年;

2 中國大百科全書編輯部,中國大百科全書(環(huán)境卷),1980年;

3 董哲仁等,受污染水體的生態(tài)修復技術,水利水電技術,2002,(2);

4 董哲仁,生態(tài)水工學的理論框架.水利學報.2003,(1);

5 Loftin KA,Toth LA.Kissimmee River Restoration:Alternative Plan Evaluation andPreliminary Design Report[R]. South Florida Watermanagement District,West Palm Beach,F(xiàn)la.1990;

6 National Research Council,

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關鍵詞:污水處理廠;工藝特點

中圖分類號:U664文獻標識碼: A

一.城市污水處理廠的工藝特點

城市污水處理廠的特點是規(guī)模大、占地大、設施尺寸大、單元多,處理設施通常為鋼筋混凝土結構,相應地要求整體工藝構成要簡單,單體設施構成也要簡化,盡量減少管線穿插和復雜結構,以便減少全廠設施設備的維修管理總量。因此,城市污水處理工程要很慎重選擇工藝,主要原則是:整體工藝構成簡單,便于維護,能耗盡可能低,占地盡可能省,運行效果要穩(wěn)定。

二.污水處理的工藝流程

污水處理是現(xiàn)代社會發(fā)展的重要課題,有利于改善生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源、維持生態(tài)平衡等過程,其中通過有效的污水處理方式可以將污水中的污染物分離,將污染物轉化為對環(huán)境沒有危害的物質,達到凈水的目的。其中污水處理的方法有:

1)物理化學法,例如可以在處理污水時采用混凝沉淀法。2)物理處理法,在污水處理過程中采用沉淀法和過濾法等,有效的將污水的雜質去除掉,達到凈水的效果,提高水源質量。3)采用生物處理法,該方式主要是通過經(jīng)微生物放置于污水中,將微生物來分解和吸附污水中有機物等,將有害的、不穩(wěn)定的有機物等消除掉,或者將其轉化為無害的物質,污水得到凈化的目的,其中活性污泥法就屬于生活處理法的范疇。

預處理階段:由格柵間來處理污水中的懸浮顆粒物,進入曝氣沉砂池,將無機顆粒物進行沉淀,在配水井中處理從曝氣沉砂池流出的污水,經(jīng)過緩沖和分配,穩(wěn)定性處理,利用傳動刮泥機等工具來去除大部分的泥渣。

生化處理階段:在A/O生化池,通過微生物來消滅掉水中的磷和有機物等,進入二沉池,將底部的泥渣跟水分離開,進入鼓風機房達到處理污水的效果。然后通過水的排放系統(tǒng)將水排放到河道中,在由污泥處理系統(tǒng)將污泥進行處理。

三.污水處理廠運行管理主要內容

城市污水處理廠的運行管理和其他行業(yè)相比運行管理模式差不多,首先要對企業(yè)生產(chǎn)活動進行有計劃有組織的協(xié)調與控制,然后在企業(yè)行政管理、技術管理、設備管理活動中有效提高企業(yè)運行。 城市污水處理廠運行管理主要是通過污水進行凈化處理然后排除的水達到污水凈化處理的標準,其主要內容包括:1)包括資金、人力、物資、能源、組織等進行準備。城市污水處理廠在運行過程中需要的科學技術人員,還有設備操作技術人員進行崗位培訓;2)污水處理廠的工作人員需要在運行方案控制與階段性實施計劃中,對污水與污泥處理過程進行記錄,這樣便日后出現(xiàn)問題有法有據(jù)可依,便于提高污水處理廠的管理。3)管理人員需要合理安排每個崗位的操作人員,對各崗位人員之間的協(xié)調工作進行管理,制訂科學合理的崗位責任制度與操作制度。4)要控制運行工作計劃的實施科學管理,對污水處理的全過程進行合理控制。 三.污水處理廠的基本運行要求 城市污水處理廠在運行過程中基本要求如下:首先,按照國家要求對水環(huán)境進行控制,保證處理過后的污水達到國家規(guī)定的標準。其次,要最大限度降低污水處理產(chǎn)生的費用,做好污水處理的成本控制,使其達到規(guī)定的標準。最后,加強文明生產(chǎn),聘用高素質的操作管理人員,以先進的科學技術安全的做好污水處理廠的生產(chǎn)運行工作。

四運行管理過程中應注重的幾方面工作

4.1活性污泥的培養(yǎng)和馴化。

氧化溝工藝是一種延時曝氣的活性污泥法,試運行階段的主要工作是活性污泥的培養(yǎng)和馴化。常用的污泥培養(yǎng)方法主要有間歇培養(yǎng)、低負荷連續(xù)培養(yǎng)、滿負荷連續(xù)培養(yǎng)、接種培養(yǎng)等。該城市污水處理廠根據(jù)自身規(guī)模較小、正處夏季等實際情況,采用間歇培養(yǎng)方法,將曝氣池注滿水,悶曝2―3天后,停止曝氣,靜沉1小時,然后進入約池容1/5的新鮮污水,循環(huán)進行悶曝、靜沉、進水三個過程,逐漸增加進水量和進水次數(shù),曝氣池中污泥濃度超過1000mg/L時,連續(xù)進水連續(xù)曝氣,并開始污泥回流,回流比25%,隨著污泥濃度增高,逐漸提高回流比至設計值。為提高培養(yǎng)速度、縮短培養(yǎng)時間,還采取了從棗莊污水處理廠接回部分已馴化的活性污泥及投入糞便等方法。2004年11月,活性污泥馴化完成,出水穩(wěn)定、達標排放。

4.2預處理單元運行管理

預處理單元運行不正常,會導致配水渠內嚴重積砂,污泥泵堵塞并過度磨損,曝氣機、水下推進器、污泥脫水機等設備運行阻力增加,配水、出水不勻等,從而影響整個污水處理廠正常運轉。該城市污水處理廠預處理單元主要是一道柵距為25mm的粗格柵和一道柵距為5mm的細格柵和兩座鐘式沉砂池,根據(jù)迸水流量、水中污物組成、含砂量及格柵間距,將過柵流速控制在0.6~1.0m/s,沉砂池進水渠道內流速控制在0.6~0.9m/s,水力表面負荷為200m3/(m2.h),停留時間20-30s,同時,及時清除柵渣、浮渣、沉砂,并對格柵截污效率、沉砂池除砂效果進行分析評價,及時進行工藝調整。 。

五.工藝技術管理 對污水處理廠的管理來說,工藝技術管理是關系到水處理設施能否長期穩(wěn)定運行,處理后的出水能否達標排放的重要工作。只有加強工藝技術管理工作,才能保證充分有效地利用各種資源和能源,保障污水處理實施穩(wěn)定、高效地運行,發(fā)揮最大的處理能力。工藝技術管理的工作面很廣,內容很多,可以分為技術基礎工作管理和生產(chǎn)工藝技術管理兩個方面:

5.1技術基礎工作管理。技術基礎工作管理工作主要包括:各項技術管理標準的編制;各處理單元工藝技術規(guī)程和崗位操作法的編制;各處理單元運行基礎數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析;各處理單元及整體設施運行能耗、物耗的統(tǒng)計、分析和管理;各項技術報表的填報和管理等。 技術管理標準是最重要的,它對技術管理各方面工作、各技術管理崗位的工作作出具體規(guī)定和指導。技術管理標準確定后,各項技術管理工作就要嚴格按照標準去執(zhí)行,對各崗位的工作嚴格按照標準規(guī)定進行檢查和考核。工藝技術規(guī)程和崗位操作法是指導崗位生產(chǎn)操作的技術基礎資料,是技術管理標準的組成部分。它規(guī)定了各處理設施的操作方法及控制參數(shù),如處理水量及處理中、處理后的水質指標的控制參數(shù);各項污染指標的去除率、處理效果的控制參數(shù);污水、污泥處理藥劑的使用方法及投加量控制要求;沉淀池排泥、生化系統(tǒng)回流污泥及排放的控制要求;生化系統(tǒng)污泥濃度、污泥體積、溶解氧、水溫等各項參數(shù)的控制要求;崗位的工藝調節(jié)方法、設備操作與維護方法、各構筑物的液位控制及崗位的安全生產(chǎn)內容等。當構筑物的工藝和設備發(fā)生較大變化(如技術改造或擴建),原有的工藝規(guī)程和崗位操作法應及時進行修改。技術管理要定期對系統(tǒng)處理水質、水量及運行情況、處理效果進行統(tǒng)計和分析,建立統(tǒng)計臺帳并存檔保存,以便不因人員變動而出現(xiàn)技術管理上的波動。依據(jù)臺帳分析能及時掌握和發(fā)現(xiàn)處理系統(tǒng)內的一些變化,據(jù)此來指導工藝調整。通過對水質及運行處理情況的統(tǒng)計和分析,能夠總結出系統(tǒng)的變化規(guī)律,對污水處理的發(fā)展趨勢作出正確判斷提供幫助。經(jīng)常性地把當前的水質及處理效果與過去運行較好時及運行較差時的水質及處理情況進行對比分析,對優(yōu)化處理工藝是極有幫助的。

5.2污水處理工藝技術。1)工藝條件的確定污水處理廠建成投產(chǎn)后,根據(jù)有關的設計文件、設備技術資料編制污水處理工藝技術規(guī)程、崗位操作規(guī)程、安全規(guī)程、設備維護檢修規(guī)程及檢驗規(guī)程(又稱五項規(guī)程),確定污水處理各工序的工藝條件,對各工藝控制參數(shù)作出具體規(guī)定進行試運行的管理。隨著運行時間的延長,并通過不斷對污水處理工藝進行優(yōu)化調整,摸索出最佳的工藝條件和工藝控制參數(shù)作為管理標準,對各項規(guī)程進行修正并作為長期技術文件執(zhí)行。2)工藝條件的執(zhí)行污水處理在正常運行中必須按各項規(guī)程中所規(guī)定的工藝控制參數(shù)執(zhí)行,污水處理中出現(xiàn)異常時按規(guī)程中規(guī)定的異常現(xiàn)象處理辦法進行處理。任何人無權隨意變更正常的工藝條件。根據(jù)污水處理和管理的需要,建立完善的崗位工藝記錄和臺帳,作為污水處理工藝技術優(yōu)化調整的原始資料。3)工藝條件的變更符合下列條件之一者,可以按程序對原工藝條件進行變更:水處理的設備、構筑物發(fā)生變化;外界條件變化,要求工藝條件相應改變;進水水質或出水指標發(fā)生變化;水處理劑品種改變;安全生產(chǎn)需要增減的控制項目;采用優(yōu)化試驗確定的最佳工藝條件。所有污水處理工藝控制參數(shù)變更,都需經(jīng)技術管理部門審定,批準并下達工藝參數(shù)變更通知單后即行生效。

總結

污水處理廠從立項到運行全過程中應始終堅持兩個原則:“專業(yè)”與“敬業(yè)”。從專業(yè)角度看各環(huán)節(jié)水量預測、水質預測、工藝選型、工程設計、環(huán)境相影評價、工程施工、設備選型、設備安裝、單元調試、全線調試、達標驗收、穩(wěn)定運行,每個環(huán)節(jié)都需要具有相應資質的專門單位及專業(yè)人員進行,以便降低運行中的風險,確保安全高效運行,達標排放。

參考文獻:

篇5

2003年以來。我省面對經(jīng)濟快速發(fā)展、環(huán)境壓力驟增的新情況,全面啟動并持續(xù)推進生態(tài)省建設,緊緊圍繞創(chuàng)建社會主義新農(nóng)村,組織實施“千村示范、萬村整治”等系列農(nóng)村環(huán)保行動,改善農(nóng)業(yè)源污染,保護農(nóng)村水資源收到了積極效果。

實施規(guī)模生態(tài)養(yǎng)殖。做好畜禽排泄物治理。畜禽養(yǎng)殖污水,是水體有機污染的一種。它散發(fā)糞尿惡臭,毒害水生生物,是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為廣泛、常見的污染源之一。多年來,全省采取的主要防治辦法是,有88個縣(市、區(qū))劃定了畜禽禁(限)養(yǎng)區(qū),對禁養(yǎng)區(qū)內2950個養(yǎng)殖戶實行關停和轉遷:積極推行畜禽散養(yǎng)密集村人畜分離和規(guī)模生態(tài)養(yǎng)殖小區(qū)建設。已累計建成各級生態(tài)畜牧小區(qū)675個,其中省級204個;有計劃、有組織地對規(guī)模養(yǎng)殖場進行逐個治理。已完成治理的畜禽養(yǎng)殖場達7894個,其中年存欄生豬200頭以上、牛20頭以上規(guī)模的養(yǎng)殖場2753個;已建設畜禽糞便收集處理中心125個。其中已通過整治的有25個;新建了一批厭氧發(fā)酵無害化處理、干濕分離、雨污分流減排等設施;開始對年存欄3萬羽以上規(guī)模水禽養(yǎng)殖場進行“水禽上岸、筑塘旱養(yǎng)”的試點探索。這些辦法和措施。從一定程度上減輕了畜禽養(yǎng)殖排泄物對農(nóng)村水源的污染。

實施農(nóng)藥減量控害增效工程。減少殘留農(nóng)藥的富集和擴散。我國農(nóng)作物病蟲草鼠害1640多種,發(fā)生在我省水稻病蟲害就有90多種,特別是遷飛性害蟲連續(xù)大面積發(fā)生,對糧食生產(chǎn)帶來巨大威脅。對此,多年來農(nóng)村“殺蟲控害”主要依賴噴灑化學農(nóng)藥,但由于有機氯農(nóng)藥所含的氯苯結構穩(wěn)定。環(huán)境中的殘留農(nóng)藥會進一步富集和擴散,毒害土壤及地表和地下水,并且食用農(nóng)產(chǎn)品還會毒害人體。這幾年,我省主要的應對措施:一是大力推廣應用植?!叭录夹g”(新方法、新農(nóng)藥、新藥械),減少農(nóng)藥用量。2009年,全省有976個鄉(xiāng)鎮(zhèn)638萬畝農(nóng)作物采用此技術。實施農(nóng)藥減量控害增效工程,今年又擴大實施面積1000萬畝。二是積極推進植保的統(tǒng)防統(tǒng)治,依托農(nóng)民專業(yè)合作社平臺,時農(nóng)作物病蟲害實行專業(yè)化防治。去年全省僅水稻統(tǒng)防統(tǒng)治面積已經(jīng)達到192.5萬畝,經(jīng)比較,統(tǒng)防統(tǒng)治區(qū)比農(nóng)民自防自治區(qū)減少農(nóng)藥使用1.5次,每畝減量121.52克(折純),增收節(jié)支106.2元,真正收到了節(jié)本增效減污染的實效。

實施測土配方施肥技術,促進農(nóng)肥減量降污增效。田無肥不長,果無肥不結?,F(xiàn)在農(nóng)村似乎不用化肥,什么莊稼都長不了、也長不好,而化學肥料的廣泛、過量使用,又損害了土地的質量和農(nóng)村的水質。為此,這幾年我省主要采用了兩項技術:一是測土配方,科學施肥。至2009年,全省實施此項技術的縣(市)已由45個增加到72個,基本實現(xiàn)全覆蓋,并且應用范圍由糧食作物為主向菜茶果桑等其他優(yōu)勢經(jīng)濟作物覆蓋。目前已制定主要農(nóng)作物肥料配方176個,配方肥施用30多萬噸,應用面積達2850.6萬畝,減少不合理施肥量10多萬噸(折純),實現(xiàn)節(jié)本增收11.5億元。二是化廢為肥,綜合利用。將畜禽排泄物、農(nóng)作物秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物,通過加工和生物工程,化廢為寶。轉化成商品有機肥,替代或減少對化肥的施用。

實施農(nóng)村生活污水和垃圾清理,改善農(nóng)民居住水源和環(huán)境。這幾年。我省絕大多數(shù)行政村開展了生活污水的治理。比較普遍采用的方法:一是“截污納管”。根據(jù)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的規(guī)劃,盡可能地將村莊生活污水納入統(tǒng)一布設的排放管網(wǎng),然后進入污水廠(站)處理。二是“污水凈化”。不具備納入截污納管條件的村莊(包括農(nóng)家樂餐飲污水),則采取人工濕地和無動力厭氧相結合的模式處理污水。三是“節(jié)水減污”。按照噸水污染系數(shù)(1:0.8),節(jié)約1噸清水,可以減少0.8噸污水,因此,節(jié)約用水在生活中最簡單易行。又實用有效,也是農(nóng)村常見、農(nóng)民常用的節(jié)水省錢減污的好方法。至于農(nóng)村生活垃圾的清理,我省采用的是兩種方法:一是平原地區(qū)推行“戶集、村收、鎮(zhèn)轉、縣處”的城鄉(xiāng)一體化垃圾收集處理。二是山區(qū)、海島推行“統(tǒng)一收集、就地分揀、綜合利用、無害處置”的垃圾收集處理。至2009年,全省農(nóng)村生活垃圾收集率達80%,超過60%的行政村生活環(huán)境得到改善。

農(nóng)業(yè)源

污染治理存在的問題及困難

“既要金山銀山,又要綠水青山”這個口號我們已經(jīng)喊了很多年,生態(tài)保護也做了很多年,農(nóng)村面貌的確有所改觀,但總體情況并不令人樂觀,由于“發(fā)展優(yōu)先于環(huán)保”的思維定勢沒有真正改變,因而環(huán)保工作仍然顯得乏力,特別是農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的污染防治更見滯后,不少地方的水態(tài)環(huán)境令人堪憂。

畜禽養(yǎng)殖問題。水體污染有三個主要指標性的考量,根據(jù)國家權威部門測定,農(nóng)業(yè)源的化學需氧量排放占總量的43.7%、總氮排放占總量的57.2%、總磷排放占總量的67.4%;而畜禽養(yǎng)殖的化學需氧量、總氮和總磷又分別占上述三項指標排放量的96%、38%和56%,可見畜禽養(yǎng)殖是導致農(nóng)業(yè)源污染的主要原因之一。目前我省的問題:一是畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖水平低。以生豬為例,比較國際通行標準(年出欄500頭),我省規(guī)模化(年出欄50頭)水平僅為34%,飼養(yǎng)方式依然以小規(guī)模、低水平為主,經(jīng)營主體素質不高。二是小規(guī)模養(yǎng)殖方式也沒有達到全覆蓋。有的村莊甚至80%以上的農(nóng)戶養(yǎng)豬,大量自養(yǎng)自賣散養(yǎng)戶及畜禽飼養(yǎng)量(特別是家禽)根本無法統(tǒng)計,也難以管理,造成畜禽糞便濫堆屋邊村頭、尿水直排河溪池塘:有的甚至將病死畜禽丟入江河,每年漂流在錢塘江上大量的死豬足以叫人驚詫。三是養(yǎng)殖場排泄物尚未全部做到“零排放”。有不少小規(guī)模養(yǎng)殖戶出于養(yǎng)殖成本的考慮。畜禽排泄物無害化處理沒有到位或完全到位,有的甚至還偷排偷倒,缺失社會責任。四是養(yǎng)殖總量大與環(huán)境容量有限的矛盾突出。有的市養(yǎng)殖業(yè)作為一個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),信息量豐富,產(chǎn)業(yè)鏈健全,生豬發(fā)展快,年存欄數(shù)達到300多萬頭,占

全省25%還多,這對居住密集的人口、環(huán)境脆弱的水鄉(xiāng)造成巨大壓力。

農(nóng)藥、化肥施用問題。農(nóng)藥對于植物猶如人類需要處方藥一樣。然而,我們的新農(nóng)村在對付農(nóng)作物病蟲害時,相信并大量使用的是“西藥”即化學農(nóng)藥,而對“中藥”即生物農(nóng)藥興趣不大,目前使用生物農(nóng)藥不到農(nóng)藥總量的2%。就是說。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中“殺蟲控害”基本依賴化學農(nóng)藥,結果在“控害”的同時,又生發(fā)“新害”,即對土地、水源和食用農(nóng)產(chǎn)品造成毒害的“殘留”。為防止化學農(nóng)藥“殘留”超標,農(nóng)業(yè)主管部門主要是推行“統(tǒng)防統(tǒng)治”,按照農(nóng)藥的安全使用說明,實行專業(yè)化的病蟲害防治。而目前的問題,是這種好辦法覆蓋面還很小。以主要農(nóng)作物水稻為例,推廣的面積還只有12%,也就是說,絕大部分要靠農(nóng)戶自己掌握使用,但如今留在家的農(nóng)民(年輕人大多外出打工)老弱居多,因而很難保證做到科學合理施用農(nóng)藥,“殘留”超標現(xiàn)象普遍。同時因為農(nóng)民面廣分散,也沒有無害化處理設施,政府又不給回收費用補貼,因此,大量的廢棄農(nóng)藥及農(nóng)藥廢棄包裝物丟在田頭、水溝、河道污染環(huán)境。無人過問?;适┯们闆r要比農(nóng)藥好一些,原因是測土配方的力度比較大。問題有些類似,如化學肥料是如今農(nóng)作物的當家肥料,不僅肥效快,而且用起來簡單方便又沒有惡臭重味,所以,無論是農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)還是個體農(nóng)戶,都喜歡施用化肥,對農(nóng)業(yè)廢棄物(如畜禽排泄物、農(nóng)作物秸稈)經(jīng)加工還化的商品有機肥只是作為補充。同時,為了高產(chǎn)速生,化肥被過量投入和不合理使用,造成了土壤理化結構的破壞,傷害了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性。

農(nóng)村生活污水、垃圾處理問題。農(nóng)村地廣人多,生活污水和垃圾過去一直沒人管,也管不了,更管不好。這幾年農(nóng)村環(huán)境整治,政府下決心要管好這件事。對付污水的辦法就是建造鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠,將農(nóng)村生活污水收集起來,再把集中處理后的達標水排入河道。近兩年,無論經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)還是欠發(fā)達地區(qū),都把這項工程做得似火如荼:有的設區(qū)市已經(jīng)投入幾十億元巨資。實現(xiàn)了鎮(zhèn)級污水處理廠全覆蓋,但這項利國、利民、利農(nóng)村的舉措也面臨困境:主要是由于農(nóng)村地域遼闊,農(nóng)民居住分散,截污納水管網(wǎng)因建設成本高和建設周期長而無法同步跟上,導致已建成的污水處理廠將近一半處于污水“吃不飽”或“吃不到”的狀況,不能做到正常運行;有的甚至因為運行費用無法保障而成為“曬太陽工程”和形象工程。從而使不少河道、湖泊和池塘出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化,藻類大量繁殖,消耗水中溶解氧,導致魚蝦等水生動物窒息死亡。農(nóng)村的生活垃圾收集和處理,雖然比過去要好,但收集不干凈、不到位現(xiàn)象普遍存在,臟亂差的現(xiàn)象也隨處可見:處理方式多數(shù)仍采用簡單粗放的“焚燒”和“填埋”。

農(nóng)民從事固廢垃圾拆解問題。城里經(jīng)??梢姷睫r(nóng)民上門收購廢1日家用電器,事實上他們從事的就是電器垃圾的拆解買賣。有的地方甚至在沒有任何環(huán)保措施的狀況下,把這種無序的、低級的、粗野的資源再生產(chǎn)業(yè),看作是農(nóng)民致富和區(qū)域經(jīng)濟的重要支柱,給以默許、鼓勵和支持。比如,臺州路橋有43個村落5萬多村民(不包括雇用的外來工)在利益驅動下,十多年來,大量收集廢舊電器,堆放房前屋后田邊,赤手空拳敲打拆解,露天焚燒廢舊線頭,廢渣倒入農(nóng)田路邊,廢水直排菜地池中(自挖):他們在拆出“金山銀山”、成為流金買賣的同時,帶來了當?shù)刂亟饘俸投嗦嚷?lián)苯等有機污染物的重度污染,嚴重毒害了土地和水源,以至當?shù)鼐用褚褵o糧菜瓜可種、無放心水可喝,成為不適宜人類居住的地方,

農(nóng)業(yè)源污染治理的對策及建議

浙江人均擁有水資源1780立方,只有全國人均(2200立方)的80.9%,還不到世界人均(7300立方)的1/4。這個有限而寶貴的水資源大約有一半用于農(nóng)村的生產(chǎn)和生活,而農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染又點多面廣量大,因此,自然是水污染防治工作的難點和重點。

樹理念。人們向往的“世外桃源”,那一定是個山青水秀的地方。然而,現(xiàn)在農(nóng)村是滿目青山綠油油,只見水體臟渾臭。所以,防治水污染,首先須對水要有新的理性思考,至少應處理好三個關系:一是水態(tài)與生態(tài)。都說“青山綠水,生態(tài)優(yōu)美”。生態(tài)環(huán)境的本色是綠色,一個“綠”字,就是山與水的糾纏和結合??梢娝畱B(tài)也是生態(tài),水情也是環(huán)境。水不清,地不靈;如果一個地方污水橫流,那它決不是個好地方。二是水體與水鄉(xiāng)。浙江特別是杭嘉湖紹地區(qū),古今皆稱江南水鄉(xiāng)。水鄉(xiāng)不缺水,缺的則是清潔水。如今江河湖泊水體渾濁是常態(tài),用水無節(jié)無度與水質性缺水的矛盾始終困擾著地方政府與百姓。三是水情與政情。水之活,國之興;水之死,國之殤。水情告急,必然民情告急;民情決定政情,又必然會引發(fā)社會不穩(wěn)乃至動亂,古今中外為水而哭、為水而爭、為水而戰(zhàn)的案例很多,足以讓人警醒。怎么辦?一個理念、一條路:水源是生命之源,是生存之源,是和諧之源:在發(fā)展經(jīng)濟中摒棄“帶病、受傷、含淚、滴血”的GDP,追求綠色、節(jié)能、清潔、健康的GDP,走經(jīng)濟與生態(tài)和諧發(fā)展的路子。

重科技。“在科技面前,沒有什么東西是垃圾”,這句話說明了科技的力量。防治農(nóng)業(yè)面源的水污染,同樣要依靠甚至依賴農(nóng)業(yè)科技。比如在畜禽養(yǎng)殖排泄物的處理上,既要加快實施農(nóng)村規(guī)模沼氣項目,又要廣泛發(fā)展戶用沼氣:既要擴大沼氣覆蓋面,又要不斷改進和提升工藝,更要開發(fā)創(chuàng)新別的加工技術和先進工藝,從而把畜禽糞尿轉化為新的農(nóng)業(yè)資源。真正做到變害為寶。又如在農(nóng)作物病蟲害防治上,要精心培育、優(yōu)化和選用抗病蟲性強的種子種苗新品種,創(chuàng)新并推廣科學的農(nóng)業(yè)輪作制度與合理的栽培密度和技術:要保護和利用作物病蟲的天敵,大力研發(fā)生產(chǎn)高效無毒的生物農(nóng)藥和高效低毒的化學農(nóng)藥;要廣泛開發(fā)利用防蟲網(wǎng)、殺蟲燈、性誘劑、色板等防治產(chǎn)品。總之,要從農(nóng)業(yè)防治、生物防治、物理誘控、生態(tài)調控、科學用藥相配套的綠色防控技術著力著手,以減少植保對化學農(nóng)藥的需求和依賴。再如在農(nóng)村生活污水治理上,除了要科學規(guī)劃、合理布局,按照“誰投資、誰管理、誰受益”的原則,繼續(xù)推進農(nóng)村污水處理廠的建設和運行外,還要因地制宜采用科普性的格柵隔油、無動力厭氧、植物過濾、濕地循環(huán)等方式方法,這樣既經(jīng)濟又有效。

抓轉型。農(nóng)業(yè)源的污染問題,與農(nóng)村落后的生產(chǎn)和生活方式有關。只有將過去傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉型為現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè),才能有效地遏制污染。首先,生產(chǎn)方式要轉型。要采取農(nóng)牧結合、種養(yǎng)結合和糧經(jīng)輪作、水旱輪作等新型農(nóng)作制度,并以立體經(jīng)營、綜合利用為重點,落實好以獎促治、以獎代補政策,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料化、飼料化、能源化,同時擴大稻秧旱育、薄露灌溉、免耕直播、栽培噴滴等技術應用,從而加快循環(huán)、精細、高效、生態(tài)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進程。其次,經(jīng)營主體要轉型。無論是作物種植還是畜禽養(yǎng)殖,都應從低水平、分散性向規(guī)模化、專業(yè)化、集約化方向發(fā)展,推進“龍頭企業(yè)+農(nóng)民專業(yè)合作社+種養(yǎng)大戶”的組織形式,建立利益共享、風險共擔的聯(lián)結機制,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織化程度:同時,要從資源節(jié)約、生態(tài)涵養(yǎng)、環(huán)境友好的要求出發(fā),建設好現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合區(qū)、主導產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、特色農(nóng)業(yè)精品園,發(fā)揮園區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚、科技轉化、生態(tài)循環(huán)、機制創(chuàng)新的導向功能和引帶作用。再次,管理體制要轉型。水資源的保護和利用,現(xiàn)在的管理體制既處于條塊分割的狀態(tài),又存在著政府相關部門職能交叉或真空失管的弊端。主要表現(xiàn)為管源水的不管供水、管供水的不管節(jié)水、管節(jié)水的不管排水、管排水的不管污水、管污水的不管循環(huán)水,這種狀況必須改變。

篇6

生活污水的治理,使村道進一步硬化,村莊環(huán)境美化,河道清潔,過去污水橫流現(xiàn)象得到了控制.水環(huán)境質量提高,生活污水治理工作促動了農(nóng)民的環(huán)保意識,由要農(nóng)民行動成為農(nóng)民要治理,改廁、污水治理,不良的生活習慣、不良的村風得到改善,使農(nóng)民的生活方式與城鎮(zhèn)居民相近。

以減量化、資源化、無害化、生態(tài)化的原則,對未納入城市處理管網(wǎng)的城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村分散的生活,畜禽污水及公廁糞便污水進行處理。根據(jù)沼氣工藝學與微生物學等綜合技術合成,以厭氧發(fā)酵為核心技術的污水治理系統(tǒng),采用“厭氧-兼性-好氧”工藝,以分級自流,分級處理,逐段降解的特點,選擇具體的生活污水凈化沼氣工程。

一、工藝路線:

以格柵-初沉淀-厭氧區(qū)(為工藝所必備厭氧消化有機污染物)。也可以在格柵前設化糞池(三格式化糞池),以減少管道堵塞,根據(jù)我區(qū)50個村的治理工程,有下列幾種方式:

A、對地勢高,用戶集中的生活住宅戶:

污水-沉淀池-地埋式厭氧池-兼氧過濾池-人工濕地過濾-排放。

B、對地勢高低不平,住宅相對分散的用戶:

污水-沉淀池-1-2m3的獨立式厭氧池-人工濕地過濾-排放。

C、有污水處理系統(tǒng)工廠的鄉(xiāng)鎮(zhèn).可通過管網(wǎng)直接進入。

1、格柵:主要為去掉污水中大的纖維或塊狀物。在設計時根據(jù)使用情況選用格柵間隙為30mm左右。

2、初沉池:主要應具有沉砂功能,水力滯留時期不應小于2小時,同時應有抽排渣設施。

3、厭氧區(qū)設計時:應設有攔渣設施.以提高滅活病菌和寄生蟲卵的效果,提高出水衛(wèi)生指標。同時厭氧區(qū)設有抽排渣裝置,經(jīng)厭氧區(qū)發(fā)酵處理后的病原菌和寄生蟲卵基本被消滅。

有的工藝采用:厭氧區(qū)一氧化塘達到排放標準的,在厭氧塘的水力滯留時間為2天,穩(wěn)定塘面積(氧化塘)每人8~12m。配套,穩(wěn)定塘必須有活水來源。

采用格柵-初沉淀-厭氧區(qū)-人工濕地厭氧區(qū)內的水力滯留有時間為2天,人工濕地面積以每人1―2m2設置,處理后的污水應達到污水排放二級標準以上。

二、工藝參數(shù)

1、每戶以3.5人以每人每天排放污水量為1501計算;

2、污水滯留時間3天:

3、允許畜禽養(yǎng)殖廢水進入,可只設一個池體,囤糞池設置可根據(jù)當?shù)氐挠脩羟闆r確定容積,一般不小于15天。

采用厭氧區(qū)-兼氧區(qū)-過濾沉淀區(qū)-達到排放標準:一級厭氧區(qū)一二級厭氧區(qū):兼氧區(qū):過濾區(qū)的比值以2:1:2:1確定,如污水濃度較高時,可采用3:2:2:1的比例確定。

三、設施要求

1、厭氧池具備防滲、防漏氣的基本要求.在厭氧池建成后,應檢查厭氧池不漏水、密封性合格:

2、各污水處理設置應具有防滲漏措施,人工濕地的防滲漏可用粘土或水泥噴漿的辦法;

3、污水在各級處理設施上的落差不應小于50mm,兼氧區(qū)與過濾區(qū)必須設置通風孔,每格不少于2個;

4、各處理工藝出水口處,應設置過濾裝置防止藻類流出而影響最終出水指標。為安全起見,各凈化池的蓋口最好由混泥土制成,有二個成年人扛得動的重量,防止兒童玩耍發(fā)生意外。

5、應把彈性填料放在前過濾池,把硬性填料(直徑2.5~3cm的石塊)放在后過濾池,以便清洗更換。

五、場地選擇

1、利用原地勢,采用自濾方式,減少動力使用:

2、場地應利于排放:雨水等不可直接進入?yún)捬醭匚鬯幚硐到y(tǒng)。有的村莊污水處理池地處地勢較低地方.在雨季可能有污水倒流情況,必須安裝排污裝置;

3、場地應避開人員密集區(qū)或交通要道,應利于防火和管理,最好用綠化帶封閉,不要使行人進出:

4、污水池出水最好有農(nóng)田灌溉的河道、池塘,這樣,直接可利用污水處理的含有氮、磷、鉀等的肥料、澆灌蔬菜、糧食作物、果樹等并且改良土壤。

人工濕地設計時,應有良好的均布水設施,可采用上流式或下流式布水方式,過濾材料可用卵石、碎石、中粗砂、煤渣、石灰石等,按水流方向分層設置,上部植物可選用根系發(fā)達,四季常青植物.如蘆葦、美人蕉、芋艿等。

氧化塘(穩(wěn)定塘)四周不宜采用石砌護坡,可種植水葫蘆、蘆葦?shù)人参?。但應及時收割與清理,氧化塘水深在0.5~1米為好。

六、日常維護

1、根據(jù)不同情況每1~2年清除污泥1次;

2、每4~5年進行過濾材料的更換工作:

3、注意安全,避免火災和窒息事故;

4、如有醫(yī)院的污水進入池內處理,必須加強消毒設施,其他生活污水必要時進行定期或不定期消毒;

5、防疫站、環(huán)境監(jiān)察站對出水水質進行定期監(jiān)測,當出水不能達標時,要進行改造,或更換填料或過濾板等。節(jié)能減排促進晉中市新農(nóng)村建設

焦瑞蓮

以沼氣為主的農(nóng)村可再生能源建設是發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施,是廣大農(nóng)村地區(qū)節(jié)能減排和推進社會主義新農(nóng)村建設的重要內容。晉中市位于山西省中部,連續(xù)幾年來,我市以沼氣為主的新農(nóng)村建設,在省、市、縣、鄉(xiāng)各級政府的高度重視和大力支持下,得到了快速發(fā)展。

一、建立大中型沼氣工程,解決畜禽養(yǎng)殖污染的現(xiàn)狀

(一)畜禽養(yǎng)殖污染的現(xiàn)狀

晉中市禽畜養(yǎng)殖業(yè)主要集中在農(nóng)村,畜禽的大部分糞便經(jīng)過短時間的簡單堆放后作為有機肥施入農(nóng)田,只有極少部分經(jīng)過沼氣發(fā)酵后施入農(nóng)田。大量禽畜糞便的隨意排放,不僅嚴重地污染環(huán)境,也威脅著畜禽養(yǎng)殖業(yè)自身的持續(xù)、健康發(fā)展。畜禽場產(chǎn)生的大量糞水,日積月累地在臨近的農(nóng)村地區(qū)形成了龐大的污染源,致使大多數(shù)畜禽場,晴天臭氣熏天,蚊蠅成片環(huán)繞;雨天糞水漫流成河,使人無法下足。畜禽糞便中含有大量的病原微生物、寄生蟲卵,會使環(huán)境中病原菌種類增多、菌量增大,出現(xiàn)病原菌和寄生蟲的大量繁殖,導致畜禽育雛死亡率和育成死亡率升高。此外,糞便的隨意排放導致地下水污染,最終會影響禽畜飲用水和沖洗水,這種污染的惡性循環(huán)也給禽畜業(yè)的發(fā)展造成嚴重的危害。

由于養(yǎng)豬的數(shù)量多,所以造成畜禽糞污染的也主要是對養(yǎng)豬場而言。如果一頭中等肥豬一天排糞尿5.8千克,一年達2.1噸,一個存欄5000頭的豬場,每天排出的糞尿約29噸,那么我市823920頭豬,每天約有4778736噸糞尿排出,一頭奶牛一天排糞尿60千克,一年達22噸.一只雞一天排糞尿0.15千克.一年50千克。一個萬頭豬場按中豬每年至少排糞2萬噸。即便按最高水平的施肥計算.也需要2~3萬畝農(nóng)田以及相應的運輸工具,才能使如此巨大數(shù)量的排污得到良性循環(huán)。試想,如果將其排放于周圍環(huán)境之 中,這些高濃度的有機污染物隨意排放,給附近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和周圍環(huán)境帶來嚴重的危害。同時也威脅和制約了畜牧業(yè)自身的發(fā)展。因此,在大型養(yǎng)殖場建設大型沼氣池將會大大減輕畜禽糞便的污染。

(二)畜禽糞便污染對農(nóng)村環(huán)境造成的影響:

1、污染空氣:畜禽糞便長期堆放于畜牧場,會向空氣中散發(fā)許多惡臭氣體,其中含有大量和氨、硫化物、甲烷等有害氣體,嚴重污染了周圍農(nóng)村的空氣,對人畜健康造成危害。

2、污染水體:牧場產(chǎn)生的大量糞便及污水任意橫流,有些滲入地下水,有些從地面徑流進入地面水,使地下水的COD、BOD大大升高,水體發(fā)黑、變臭、水體成份中毒,使原有的地下水體喪失了食用功能,這嚴重影響了周圍農(nóng)村居民的安全供水。

3、傳播疾?。盒笄菁S便污染物中含有大量病原微生物、寄生蟲卵,而且還能滋生蚊蠅,造成人、畜傳染病的蔓延,尤其是當人畜共患疫情發(fā)生時,將給人畜造成災難性的危害。

4、造成農(nóng)業(yè)面源污染:如果用養(yǎng)殖場的污水灌溉農(nóng)田,不僅不能使農(nóng)作物增產(chǎn),反而會大大造成減產(chǎn),甚至毒害作物,出現(xiàn)大面積作物根系腐爛,此外,污水還會使土壤透氣、透水性下降及嚴重影響土壤了質量。

(三)控制畜禽糞便污染的對策

1、提高認識,加大宣傳力度

各級各部門一定要充分認識畜禽糞便對農(nóng)業(yè)的污染。廣泛應用報刊、電視、廣播等各種加大對輿論宣傳工具,把環(huán)境保護和資源保護的政策、法律、法規(guī).宣傳到千家萬戶,做到家喻戶曉。其次,對造成環(huán)境污染的養(yǎng)殖場要及時給予曝光。形成強大的輿論聲勢,從而造成全社會良好的環(huán)境氛圍,進一步增強群眾的環(huán)保意識。

2、多方位籌措項目資金,為全面治污提供保障

在堅持養(yǎng)殖場業(yè)自主自籌治污資金為主的前提下,各級政府要把它列入為民辦實事項目,給予一定的資金支持.建議建立環(huán)境和資源保護基金,對目前已形成的環(huán)境污染和資源破壞現(xiàn)狀,應加大資金投入量,有計劃、有步驟地進行治理和保護,使危害降低到最低限度,確保人民生活環(huán)境的改善和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

3、建立大型沼氣池,進行畜禽糞便污水處理

沼氣池的大小應根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模、清糞方法等實際污水的數(shù)量進行設計施工,污水經(jīng)過厭氧發(fā)酵后,產(chǎn)生的沼氣可作燃料使用.沼渣作為種植業(yè)肥料,沼液用于農(nóng)作物的浸種與噴施。經(jīng)我市祁縣在酥梨上施用沼渣、沼液試驗發(fā)現(xiàn),施用沼渣、沼液種出的酥梨?zhèn)€大、色艷、味甜,且每畝產(chǎn)量還能增產(chǎn)20%左右。如果一個10m3的沼氣池正常使用一年,可直接增加收入1500元左右:做飯節(jié)煤3噸節(jié)約700元:點燈省電400度節(jié)約200元;溫室大棚節(jié)農(nóng)藥、化肥600元。一個10m3池一年間接增加收入2000元左右:養(yǎng)豬創(chuàng)收1000元;由于使用沼渣、沼液大棚生產(chǎn)的菜變成綠色菜。收入比原來增加兩成可增收1000元。這樣一個池一.年可給增加收入3500元,如果一個100m3的沼氣池,一年間接增加收入達35000元。這樣可觀的收入應該大力提倡。

4、大力設立無害化處理設施

建立焚燒爐或安全填埋井,對病死豬進行無害化處理。嚴禁隨意丟棄、出售或作為飼料再利用。

5、加強飼料配方的研究

進一步提高飼料利用率,降低豬糞中氮、磷、銅等化學元素含量。保證養(yǎng)豬業(yè)的生產(chǎn)與環(huán)境雙贏。

二、利用沼肥.促進果樹增收

很多地區(qū)沼氣池建成后,沼液和沼渣的處理成為污染環(huán)境的另一個難題,實際上,沼液和沼渣是天然的有機肥。據(jù)我們連續(xù)兩年在介休市義安鎮(zhèn)楊家莊村果樹沼氣戶示范戶楊清郎家的2畝果園里調查發(fā)現(xiàn).連續(xù)施用沼肥兩年的蘋果。質優(yōu)、味甜、色艷,價錢高,通過施用沼肥,2畝地蘋果因施用沼肥每年增加了2000元的純收入。收入可觀,為了使廣大果農(nóng),能充分掌握這一技術。特將其在果樹上施用沼肥的技術介紹于大家。

(一)果樹上施用沼肥的意義

沼肥除了含有豐富的氮、磷、鉀等大量元素外,還含有對果樹生長起重要作用的硼、銅、鐵、鈣、鋅等微量元素,以及大量有機質、多種氨基酸和維生素等,果樹施用沼肥,不僅滿足樹體生長所需養(yǎng)分,而且養(yǎng)分易被吸收利用,這大大增加了土壤中的的機質。連年使用能改善土壤結構,提高土壤的保水、保肥、抗旱等能力,增強抗逆性,使病蟲害明顯減少,提高產(chǎn)量和質量。

(二)生產(chǎn)中常用沼肥的施用

1、基肥:施基肥應在無果期進行,一般在每年4月初或11月底(沼氣池出料或大換料期間)施沼渣作基肥,根據(jù)樹的大小,每株樹施沼渣15~30kg。具體方法是在果樹四周挖4―6個坑.深度為30~40cm。施肥后灌水,待水分干后及時覆土填平,以保肥效和防止凍傷樹根。

2、追肥:沼液作土壤追肥的施用時間應在坐果后至采前3~5周,每年施3~5次,每次每株施用沼液20~40kg。具體方法是在樹冠外緣挖成條形溝或挖4~6個坑,也可挖成圓弧形構,深30cm、寬20cm,待沼液滲下后及時覆土。這期間施肥有利于枝條和葉片生長發(fā)育,能夠促進花芽分化,提高坐果率,促進果實生長。

3、葉面噴肥:在萌芽、開花、幼果膨大等期間均可進行。每株用量一般為10~15kg.用產(chǎn)氣1個月以上并澄清過濾的中層沼液對樹冠進行噴施,每隔10一20天可噴施一次。以葉背濕透但肥液不流掉為宜。葉面噴肥可使果樹葉變厚,顏色變深,明顯減少病害和蟲害的發(fā)生,增強樹體抗逆性。在果實生長期間噴施可提高產(chǎn)量,改善果實品質。

注意事項:①沼渣、沼液作基肥和追肥施用時,應與樹根保持一定距離,防止燒傷樹根。②葉面噴施時間要求在早上或下午氣溫低時進行,不宜在中午高溫時段噴施。⑨若將農(nóng)藥摻入沼液中噴施時,應先試驗后施用。

三、建設四位一體溫室,利用沼肥,生產(chǎn)綠色蔬菜

(一)溫室與沼氣池相輔相成效益高

一口8~10m3的沼氣池,全年產(chǎn)沼氣300~350m3??山鉀Q413人的農(nóng)戶一年的生活燃料。一年提供的沼渣、沼液,相當于50kg硫酸銨、40kg過磷酸鈣和15kg的氯化鉀。所以,沼肥能改良土壤,提高土壤有機質含量。沼液用于浸種。提高幼苗抗病、抗蟲、抗逆能力,增產(chǎn)5%~15%。沼液用于葉面施肥,殺滅病蟲害,增產(chǎn)5%~15%。建沼氣池還能使農(nóng)村“六臟變六凈”即庭院臟變凈、居室臟變凈、廚房臟變凈、廁所臟變凈、豬圈臟變凈、使用化肥農(nóng)藥種植農(nóng)作物臟(殘毒重)變凈(無污染)。目前,菜農(nóng)為了追求過高的產(chǎn)量,在蔬菜生產(chǎn)中,常常施用大量化肥、農(nóng)藥致使蔬菜質量低劣,這嚴重地影響了人們的身體健康。為適應廣大市民的要求,發(fā)展綠色無公害蔬菜已勢在必行,要尋找發(fā)展無公害蔬菜的途徑,必須大力發(fā)展“四位一體”溫室,生產(chǎn)大量的沼肥。目前我市已推廣了12萬戶沼氣池,這么多的沼氣池,那相當于600萬kg硫酸銨、480萬kg過磷酸鈣和180萬kg的氯化鉀。

(二)模式范例:

榆次區(qū)東趙鄉(xiāng)杜保印家的“四位一體”節(jié)能溫室 516m。。其中:豬舍面積20m。,廁所2m。,在20m2太陽能豬舍內養(yǎng)豬18頭,每頭豬可提前出欄1~2個月,節(jié)約飼料80~1OOkg,僅養(yǎng)豬一項純收入達8000元。棚子里種植的反季蔬菜都用沼渣、沼液做肥料,生產(chǎn)的無公害綠色蔬菜價格比外進的蔬菜每公斤貴好幾角錢,市場供不應求,一年下來種兩季菜,一茬西葫蘆、一茬西紅柿。光蔬菜凈收入達1.4萬元,棚內還點了5個沼氣燈,一個沼氣灶,其中采用燈光增溫、二氧化碳及沼液施肥,溫室蔬菜可增產(chǎn)20%,增收2800元,一家四口人做飯用沼氣灶,節(jié)約煤炭2t,每噸按300元計算。折合人民幣600元,家庭用沼氣燈照明,一年節(jié)電200kw,折合人民幣100余元,上述幾項加起來.杜印保告訴我們他家年收入達25700元,一家4口人,人均年收入達到6425元,由于施用沼肥化代替了化肥,既提高了植株抗病能力,又提高了蔬菜品質,取得了較好的經(jīng)濟效益。

(三)“四位一體”溫室特點

1、提高溫度、節(jié)約能源。一個8m。沼氣池年產(chǎn)氣400m?!?00m。,可獲得275萬大卡的熱量(沼氣熱值5000大卡~5500大卡/m。)。早上在棚內溫度最低時點燃沼氣燈、沼氣爐為大棚提供11000大卡的熱量,使棚內溫度上升2~3℃,防止凍害.并為生活帶來方便,每年可節(jié)約2噸多煤,節(jié)約資金600元左右。

2、提供肥料。減少污染。一個8m。沼氣池一年可提供6t沼渣,4t沼液。每噸沼渣相當于80kg碳銨、每噸沼液相當于20kg碳銨,每年可節(jié)約560kg肥料。沼肥是優(yōu)質的有機肥料,既減少了污染,培肥了地力,又使蔬菜早上市,可提高經(jīng)濟效益20%以上。

3、提供氣肥,節(jié)約資金。沼氣是混合氣體,主要成份是甲烷,占55%~70%,其次是二氧化碳,占25%~40%。塑料大棚有時二氧化碳含量不足0.10%,嚴重影響蔬菜生長,1m。沼氣燃燒后可產(chǎn)生0.975m3二氧化碳,通過點燃沼氣燈,沼氣爐可使大棚內的二氧化碳濃度達到0.1%~0.13%,滿足蔬菜生長的需要。與使用其它方法制取二氧化碳氣肥相比,可節(jié)約資金200多元。

4、抗病抗蟲,降低污染。沼氣發(fā)酵所產(chǎn)生的副產(chǎn)品一沼液,又是一種多營養(yǎng)無污染的極好液體肥料。其中不僅含有較豐富的可溶性無機鹽類,同時還含有多種沼氣發(fā)酵生化產(chǎn)物。其含有的水溶性多種營養(yǎng)成份是一種速效肥料,具有易被作物直接吸收及營養(yǎng)、抑制、刺激生長、抗逆變等效果。使用沼液噴灑植株,可起到殺蟲、抑菌的作用,減少農(nóng)藥使用量,達到農(nóng)藥低殘留,生產(chǎn)出無公害蔬菜,提高質量,增加收入。

(三)溫室中沼渣施用技術

1、沼渣用于追肥。發(fā)酵好的沼渣是高效速效的腐熟有機肥,可隨時作為各種蔬菜生產(chǎn)追肥。追肥是一般采用刨坑穴追,追完后覆土封窩。西紅柿、黃瓜、茄子、瓜類等果菜,平均每畝地追肥量一次在1000~1500kg;果菜類平均每畝提高產(chǎn)量15%~20%左右。

2、沼液用于追肥。沼液用于蔬菜追肥時,從出料間提出的混合沼液,一般采用水沼液比1:2勾兌溝灌,追完后待沼肥沉入土壤中,再灌一遍清水,一般每畝地追肥量在2000kg左右。這一做法一般葉菜單產(chǎn)量均可提高30%以上。