稿件：中国小城镇污水生态处理的新途径——生态节约型污水处理成套设备

第一篇：稿件：中国小城镇污水生态处理的新途径——生态节约型污水处理成套设备

中国小城镇污水生态处理的新途径 ——生态节约型污水处理成套设备

马金龙

湖南绿通环境工程有限公司 中国科学院广州地球化学研究所

摘要：中国新型城镇化必须遵循可持续、生态、资源节约和循环利用的发展模式。生态节约型污水处理成套设备具有占地面积小、建设和运行成本均低、不受气候条件影响、管理维护简单的特点，并已成功应用于中国的南方和北方的小城镇污水处理厂，为中国小城镇污水生态处理提供了新途径。关键词：小城镇、污水生态处理、高负荷地下渗滤、成套设备

迄今，我国有658个城市和19722个建制镇，已经统计为城镇化的人口到2012年底已达到7.1亿人。如此庞大规模的人口城镇化，涉及如此众多的城市，世界上尚无先例，且我国又面临着资源短缺、人口压力巨大等多重挑战。而全球各发达国家的城市发展，都在“回归自然”，都在强调走“生态保障型小城镇”的设计理念与实现路径。因此，中国必须走新型城镇化的发展道路，即要实现可持续、生态、资源节约和循环利用的发展模式。新型城镇化对环保提出了更高要求，其中污水处理是新型城镇化的重要内容之一。

随着城镇化进程的加快，城镇生活污水排放量急剧增加，如果得不到有效治理，生活污染大有成为第一污染源之势。而富营养化已经取代有机物成为了我国头号水环境问题，但氮磷主要来源于城镇生活污水，且常规技术处理，很难去除。水环境的恶化，一方面降低了水资源的质量，对人体健康和工农业用水带来不利影响；另一方面，由于水资源被污染，原本可以被利用的水资源失去了利用价值。尽管中国环境治理力度在不断加大，水质恶化的势头有所抑制，但从总体上判断，水质恶化的趋势不可回避，水污染正从城市向小城镇和农村扩展。与大城市相比，小城镇资金短缺，市政建设落后，排水体制不健全，大多数没有污水处理厂，居民的环境保护意识淡薄，有的人甚至向水体倾倒生活、生产垃圾，同时大量的生活、生产废水随自然地势流入坑塘和河流，致使水体污染日益严重。坑塘水不能流动，只能靠物理、化学、生物方式进行自然净化，要达到净化要求十分困难；而且被污染的地表水会渗透到地下，污染地下水，造成今后的用水隐患，后果严重。河流流域仅靠几个大型污水处理厂显然是不够的。污水治理必须从源头截流处理。

一、国内外污水处理进展情况分析

目前国内外针对小城镇污水治理的处理技术比较多，但从工艺原理上通常可归为两种：第一类是自然处理系统（生态处理系统）。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理，特点是占地面积很大，以地下土壤渗滤净化系统为代表，常用的还有澳大利亚“FILTER”(非尔脱)污水处理系统、日本“石井法”生物膜技术、美国的高效藻类塘系统、法国的蚯蚓生态滤池、韩国的湿地污水处理系统等农村生活污水处理技术；第二类是生物处理系统，又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物转盘和SBR法等。好氧生物处理是通过动力给污水充氧，培养微生物菌种，利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷，其特点是能耗大、需要专业维护的生化处理技术，代表性技术包括美国的Bioclere，Wallax，日本的净化槽和欧洲的Biotrap，Biovac等。

美欧国家小规模污水处理以地下土壤渗滤净化系统为首选，这是美欧国家中小城市和农村住宅区的容积率低，许多情况下能够满足污水生态处理技术的占地要求。国外发达国家的能源成本低（与其国民收入比较），经济发达，而且有污水分散处理设施的运行保障机制，有条件使用费用高、维护复杂的污水分散处理设施。应该指出的是，国外发达国家同样缺少投资小、占地少、运行成本低、维护简便、气候适应性强的污水处理技术。

由于我国人口密度大，经济欠发达，自然地理条件复杂多样，现有传统生态污水处理技术受建设成本和运行成本、气候和自然条件、占地面积、污水负荷能力等因素限制，地下渗滤和人工湿地占地面积大，快滤、慢滤和地表漫流严重危害周围环境等，在我国难以应用。另外，由于生物处理的高能耗、费用很高、二次污染严重（如排放大量污泥）、不利于中水回用以及复杂的运行管理等问题决定了不适于将此模式缩微，复制到小城镇的污水处理，如我国的乡镇污水处理厂多数不能正常运行，费用高和维护困难是主要原因。

二、中国小城镇污水处理现状

1.小城镇污水生物处理现状

中国小城镇污水处理厂主要采用活性污泥法，均按大型污水处理厂的规范、标准进行设计和建设的，如我国三峡库区、南水北调沿线或其它重点流域。特点是工艺成熟可靠，处理效率高，受环境影响小。活性污泥法处理的费用很高、二次污染严重。机电设备多易出现故障，管理维护复杂，需要专业人员维护。由于运行成本高，需要较好的经济承受能力，有不少污水处理厂成为了“晒太阳”工程；工艺和电气设备较多，运营管理比较复杂，缺乏专业的技术和管理人员，导致排放难以达标。

2.小城镇污水生态处理现状

污水生态处理具有投资低、出水水质好、改善和美化生态环境、维护和运行费用低廉等特点，在中国小城镇污水处理市场有所应用，典型代表为人工湿地。日处理1吨污水大约需要15m2的湿地面积，水力停留时间2-3天，占地面积大，建设成本高。人工湿地原本是用于污染水体的水质改善和环境修复，在我国常用于污水处理。10年来，我国小城镇人工湿地污水处理厂是基本上“建一个废一个，废一个死一个”。另外，地下渗滤利用原生土滤料，处理后直接进入地下水，几乎免维护，但日处理1吨污水占地约30m2。改良型为用人工土滤料取代原生土壤，动力通风供氧，日处理1吨污水需10-15m2，建设成本高。地表漫流、快滤、慢滤：危害周围环境和景观、受气候条件限制。人工生态绿地：日处理1吨污水占地7m2以上，建设成本高，受气候条件影响较大。

住建部“农村污水处理北方研究中心”于2010年对北京地区的农村污水处理调查结果显示，已建成的污水生态处理设施超过70%不能正常运行（如果调查2-3年前建成的设施，正常运行率还要低很多）。其原因是现有传统污水生态处理技术受建设成本和运行成本、气候和自然条件、占地面积、污水负荷能力、以及管理维护等因素限制，在我国小城镇和农村的适用性很差。

中国小城镇污水处理未来几年有很大市场，经济和环境效益好、适用范围广、适合中国国情的污水生态处理技术为我国所急需。新型城镇化建设亟需占地面积小、建设和运行成本均低、不受气候条件影响、管理维护简单的技术和成套设备。

三、小城镇污水处理系统解决方案

湖南绿通环境工程有限公司与中国科学院广州地球化学研究所合作，将信息技术（无线GPRS网络）和自动控制技术（PAC控制系统）与微生物地球化学净化技术（高负荷地下渗滤污水处理复合技术）相结合，形成小城镇污水分散处理系统解决方案。该方案克服了生化处理技术（接触氧化、SBR等）运行费用高且维护管理复杂的缺点；克服了传统地下渗滤技术和人工湿地技术占地面积很大的缺点；克服了人工湿地运行受气候条件限制且容易滋生蚊虫的缺点；实现远程无线无人值守监测控制污水处理厂（站）；为国内小城镇的污水治理提供科学、高效、稳定和可行的系统解决方案，价廉物美地解决小城镇生活污水的污染问题，并将污水处理成为一种宝贵的可再生水资源，达到缓解小城镇水资源短缺的目的（图1）。

图1 小城镇污水生态处理系统解决方案使用示意图

小城镇生活污水分散处理成套装置包括预处理、高负荷地下渗滤、人工湿地或生态滤池深度处理和远程无线无人值守监控等四个主要单元（图2）。

图2 小城镇生活污水生态处理成套装置的工艺流程

污水： 小城镇生活废水。

预处理：污水经过格栅、隔油、沉淀（无机物等）预处理后，上清液进入水量调节池。

高负荷地下渗滤处理：由安置在调节池中的潜污水泵将污水提升至高负荷地下渗滤单元（图3），并通过埋在地下的散水管网将污水均匀地投配到高负荷地下渗滤单元的各个部位，使污水在人工滤料中横向运移和竖向渗滤，其中的污染物被不同功能-结构层的滤料拦截、吸附，并最终通过微生物分解转化。高负荷地下渗滤单元由不同的功能-结构层组合而成，各种功能-结构层合理布局，每个功能-结构层有特定配方，辅以合理优化的运行模式，以控制污染物的迁移和微生物群落分带，并通过加入特定功能的高效微生物菌剂，以提高出水水质。高负荷地下渗滤系统间歇性进水，落干时适量通风（采用普通风机，附加低温自动控温装置，确保冬季也能正常运行），以好氧为主，主要去除COD、BOD、氨氮和总磷等；其出水各项指标均可优于城镇污水处理厂一级B类排放标准（GB18918-2002)。

图3 高负荷地下渗滤污水处理装置剖面图

深度处理：本装置将高负荷地下渗滤系统与人工湿地系统或生态滤池有机结合，使污染物负荷在不同子系统之间自动调节分配，实现了系统的自动反馈调整，以控制高负荷地下渗滤系统的湿/干比，保障系统的长期稳定运行。高负荷地下渗滤单元出水经过人工湿地滤池或生态滤池进行脱氮除磷深度处理，为缺氧环境，主要功能是反硝化脱氮和深度除磷。其出水各项指标均可优于城镇污水处理厂一级A类排放标准（GB18918-2002)。

机电设备：本装置机电设备简单，故障率很低，维护简便，远程无线无人值守监控。低扬程水泵每天间歇性工作3小时，中压风机每天间歇性工作1-2.5小时，低温自动控温装置冬天使用，平均使用寿命均超过3年；远程无线无人值守监测控制系统使用寿命10年以上，主体设施使用寿命30年以上。

主要技术优点和技术经济指标：

（1）占地面积小。日处理1吨污水仅需占地2㎡，地表可规划为花园绿地、旱地和停车场等。而传统地下渗滤技术和人工湿地技术日处理1吨污水占地12-30㎡，且地表不能硬化。

（2）建设成本低。因装置规模大幅度减小，建设成本明显下降。对于设计处理能力超过1000吨的系统，吨污水的平均建设成本约2000元。

（3）运行成本低。因装置设备简单，仅为水泵和辅热风机，年平均吨污水处理电力消耗小于0.08 kWh/t，即＜0.06元/吨污水。

（4）使用灵活。日处理规模数吨至数千吨，集合规模可达万吨级。

（5）无二次污染。该装置不排放污泥，无异味、无噪声，不滋生蚊虫，可充分利用居民区的绿地、空地（如停车场）。

（6）出水水质好。该装置具有脱氮除磷功能，出水水质可达城镇污水处理厂一级A类排放标准且运行稳定，其水可以回用于灌溉、景观水、消防水、洗涤等，循环使用保持区域水环境和生态的持续稳定。

（7）装置运行几乎不受气候条件影响。装置设置于地下，可以人为调节系统温度，污水经处理后一年四季达标排放。

（8）维护简便，无人值守。应用远程无线无人值守污水处理监测和控制系统，设备的运行状态通过短信报警得到且控制设备的运行状态，无需靠工作人员定期到现场进行检查，避免浪费大量的人力及物力，让报警与数据监测具备了实时性，加快了工作人员处理异常情况的速度。

（9）符合国情要求。我国土地资源珍贵，经济欠发达，缺少污水分散处理设施运行保障机制，气候条件变化大，为了保障污水分散处理设施的建设和正常运行，该技术在大多数情况下具有不可替代性（其它技术不适用）。

（10）经济和环境效益分析。以规模1000m3/天的污水处理厂为例，对现有技术进行经济和环境效益比较分析：高负荷地下渗滤污水处理成套装置的建造成本费用为200万元，南方运行费用＜0.1元/吨，北方冬天＜0.2元/吨，无二次污染，没有污泥产生，为生态处理技术，远程无线无人值守监控，无需专门的技术人员进行管理。而采用集中式污水处理工程的建造费用至少需要500万元，南方运行费用＞1元/吨。若采用有强化预处理人工湿地技术污水处理工程建造费用需要200～300万元，南方运行费用约0.4元/吨。后两者均存在二次污染，有污泥产生，为生化处理技术，并需要专门的技术人员进行管理。典型工程案例：

迄今生态节约型生活污水处理成套设备技术拥有三项发明专利，一项实用新型专利，荣获2010年12月入选为中国环境保护部2010年度《国家鼓励发展的环境保护技术目录》（农村污水处理技术领域）（序号115）；2010年5月列入中国住房和城乡建设部、科技部《小城镇宜居型住宅技术推广目录》（序号72）；2009年9月入选中国住房和城乡建设部《全国农村污水处理优秀技术案例》。已在中国南方和北方小城镇污水处理市场推广应用：湖南汉寿县岩汪湖镇污水处理厂和吉林市船营区搜登站镇污水处理厂，这是一个小城镇污水处理具有里程碑意义的业绩。

图4 吉林市船营区搜登站镇污水处理厂

吉林市船营区搜登站镇污水处理厂建设在吉林圣德泉生态园观光旅游区，其规模500t/d。绿通环工已成功地解决了北方污水处理终年持续运行的越冬技术，即破解了污水排放的连续性与生长季节土地处理的间断性在时间与空间发布上的矛盾。该污水处理厂为吉林省特色旅游名镇船营区搜登站镇的生态旅游创造了较好的条件。该镇资源非常丰富，吉林圣德泉生态园观光旅游区，占地5.6万平方米，是一处利用地热资源、乡土气息浓郁的融娱乐休闲为一体的大型旅游接待场所；胖头沟水库的度假村和高丽山庄两处旅游场所每年可接待八方游客上万人次。

图5 湖南常德汉寿县岩汪湖镇污水处理厂

湖南常德汉寿县岩汪湖镇污水处理厂规模500t/d，项目建设地岩汪湖镇，地处汉寿县西洞庭湖国家城市湿地公园西侧，系3A级西洞庭湖湿地生态旅游度假景区的游客集散中心，入围了湖南省2010年中央农村环境连片整治示范区名单。该污水处理厂改变了岩汪湖镇污水直排内河的状况，较大地改善了当地的生态与环境，带动当地经济发展，具有较好的示范作用，同时，对饮用水水源地保护、农村环境治理、新农村建设、社会和谐等具有积极作用。

四、结语

城市污水处理厂正在向分散化、小型化转移，小城镇污水处理厂将走向生态节约型、分散化、小型化，因此，生态节约型小城镇污水处理成套设备可为中国小城镇污水处理提供新途径，不过，小城镇污水处理仍需政府尽快建立小城镇水环境的生态标准、小城镇污水处理的规范和标准、及其发展的政策机制等，使其支撑小城镇建设，进而形成小规模污水处理产业。

参考文献

1.刘美霞，小城镇污水处理的现状及工艺选择，环境保护工程，Vol.30 No.3，2012.2.李伟、徐国勋、鲁剑等，小城镇污水处理设施的特点及对策，中国给水排水，Vol.26 No.6，2012.3.赵庆良、王广智, 小城镇污水处理问题与解决途径，建设科技，No.13，2009.4.孙明涛，我国小城镇污水处理适用技术探讨，城市建设理论研究（电子版），No.12，2013.作者：马金龙 中国科学院广州地球化学研究所副研究员 湖南绿通环境工程有限公司总经理

Email:majl@gig.ac.cn

第二篇：我国农村污水生态处理研究及现状分析

我国农村污水生态处理研究及现状分析

摘要: 随着农村经济的发展，城市化进展的推进和乡镇企业的迅速崛起，农村水环境日益恶化。该文介绍了农村污水现状，分析农村污水处理存在的难点，指出农村污水处理技术必须经济、节能、简便易行，并与当地的生态农业相结合，提出相应对策以供研究商榷。

关键词:污水处理;新农村农村污水；生态环境；治理对策

一、农村污水生态现状

我国环保部门的工作重点通常放在大中城市，而忽视了占全国总面积90％的广大农村，致使农村水污染问题日益严重。据报道，目前全国农村每年超过2500万t的生活污水直接排放，造成河流、水塘污染，影响村民居住环境和用水安全。

李娜［1］在论农村污水生态处理工艺分析中，对我国具有代表性的9个省43个县74个村庄调查显示，96％的村庄没有排水渠道和污水处理系统；89％的村庄将垃圾堆放在屋前屋后、道边路旁，甚至水源地、泄洪道、池塘，生活、生产污水随意排放。一旦进入汛期，污水和雨水一并进入合流管道，就近排入河道，使河道受到严重污染，村、镇的污、废水排放已严重破坏了农村的生态环境平衡。汪绍盛，杨树生等［2］就农村水环境存在的主要问题，水资源短缺和境内外污水排泄，使水污染加剧等问题进行论述。大量不达标的污水和未处理的废污水直接排入河道，加之各河水量逐年减少，河道断流，干涸现象日益严重，导致天然水体自净能力降低，地表水水质绝大部分为Ⅴ类或劣Ⅴ类水，湿地面积持续减少，由于水资源缺乏，部分农田引用污水灌溉，使农产品和土壤遭到污染，造成农业生态环境破坏。

二、农村污水处理现状

我国农村污水处理设施建设比较晚,“十一五”规划推动农村污水处理建设,要求农村无公害排放,但是我国农村经济发展落后,农村污水处理设施建设才刚起步。

北方部分农村及沿海地区大部分农村配有污水处理系统,多以单村处理为主。如北京各村现在实行污水处理建设,多采单村处理模式,只有部分相对集中的村落采用集中处理;还有少数靠近城镇的村落,污水管接入城市集中处理管网。分散布置模式采用的处理工艺主要有人工湿地、生物膜法(MBR)、智能化小型污水处理工艺(CWT)等。［3］但存在部分系统冬季低温无法运行;日变化系数大,系统少数时间高负荷运行;污水量太小时,停止运行。沿海地区等集中村落设有污水处理系统,但处理工艺落后,多采用城市污水处理工艺;靠近城市村落,接入城市管网;分散的、经济相对差的村落无污水处理设施。

三、农村污水处理的投入和产出效益分析

1．工程投资

(1)集中处理系统的投资。污水处理费用随处理方法的不同而不同。污水处理厂的工程投资以及运行费用一般较高，人工湿地系统和土地处理系统的处理费用相对较低。污水深度处理的工程费主要与要求的出水水质有关。

人工湿地污水处理系统的工程投资和运行费一般分别为传统二级处理工艺的1／3～2／3和1／6—1／3。

(2)分散处理系统的投资。如：目前的成套模块化生活污水纳滤膜污水处理设备，每套售价在几万到十几万不等。2．效益分析

(1)经济效益。污水处理的直接经济效益与当地水资源的短缺程度密切相关。处理后的生活污水可作为灌溉水或其他用途使用，从而节约淡水资源。同时，农村地区环境条件的改善可降低与污染有关疾病的传播，减少由此引起的经济损失。

(2)能源效益。污水处理厂需要一定的能源消耗，如果采用厌氧分解工艺，将产生的沼气收集发电可解决部分能源问题。人工湿地或土地处理系统一般不需要消耗能源或耗能极少。分散污水处理设施需要消耗一定的电能。

(3)环境效益。农村生活污水处理的最直接效果就是环境条件的改善，特别是当采用人工湿地处理技术时，通过居民区生态环境的综合治理，可提高居民的生活环境质量。(4)社会效益。污水处理既可提高水资源的重复利用率、缓解水资源供需矛盾、促进农业生产的发展，又可改善农村地区的生态环境条件、缓解城市的人口压力、促进社会的和谐发展，对我国社会经济的健康持续发展具有积极的作用。

四、农村污水处理中的难题

（1）资金问题 村级污水治理工程是公益性非盈利的项目，缺乏正常的商业化运行能力，筹资渠道相当困难。村镇经济力量薄弱，要求就地处理，就地利用，采用的工艺成本低、运行费用低、能耗低。

（2）工艺问题

农村污水的处理不能沿用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数，避免造成工程投资和运行费用过高。村镇技术力量薄弱，要求处理工艺简单，维护方便。

（3）环保意识问题

生态环境意识薄弱，对农村污水治理工作的必要性缺乏了解与重视。

（4）污水管网问题

由于缺乏规划、农民生活水平等许多历史原因，现在大多数农村都没有完善的污水管网，村级污水治理工程中的污水管网投资非常高，要占工程总投资的70%以上。

（5）政策法规问题

专门针对农村污水的相应的规定和管理制度不够健全。

五、农村污水处理措施

取水与给水、用水与排水、治污与回用、节水与管水，均具有普遍性和持久性，是一项全民参与的群众性工作。如何治理、抑制污染，充分利用好有限的水资源，是水资源管理的重中之重。

（1）对各级水源保护区和水功能进行有效防护。提倡科学施肥，增施有机肥、沼肥和生物治虫，尽量使用无毒、低毒，易于分解的农药。在保证农产品产量和农民收入不减少，甚至略有增加的基础上，提高水肥和农药的利用率，发展绿色高效农业。

（2）实行工业废水与生活污水分别处理和中水雨洪利用技术［4］，抓住雨季和大水年冲污；雨洪水、工业废水和生活污水混排改为分排；禁止盲目打井，逐步取消自备水源井和各类直接入河排污口及渗井、渗坑，建垃圾池和污水处理厂；在NH4+污染严重地区，如作饮用水应采取除氮技术或另寻水源地。

（3）利用苦咸水淡化技术，苦咸水资源化。在县城及农村周围村庄建设咸水淡化处理厂，如县城和周围农村地区全部用上淡化水，则每年可节约淡水80万m3。

（4）中水。中水的水源有两个：①自身生活污水处理后的水；②收集的雨水简单过滤和沉淀后的水。中水可用于冲洗厕所、汽车或暖气用水。

（5）生活垃圾。随着农村生活水平提高，含有塑料的包装物、生活用品、电子废弃物在农村已十分普遍，垃圾中难降解有机物迅速增加。［5］很多农村垃圾随意堆放在田间、地头、水塘和河道沟渠边。这些垃圾腐化过程中产生大量的酸性和碱性有机污染物，造成地下水和地表水严重污染，一到汛期，雨洪又引发大部分支流水质受到污染，非点源污染在暴雨或暴雨后对水质影响最大。

总结：目前农村生活污水任意排放,造成流域等水体污染,同时农村经济发展赶不上城镇,地区特点突出等,因此新农村污水处理系统建设迫切需要经济、高效、自动化高的一体化处理系统,以适应我国农村污水的多样性等。在选择工艺时,要结合当地实际情况,如水质、水温、经济发展水平等因素,综合考虑确定具体工艺；在选择措施时，要充分考虑当地的生态环境和农村居民的资金成本问题，达到利民利生态的最佳效果。

参考文献：

［1］李娜，于晓晶．农村污水生态处理工艺分析［J］．水科学与工程技术，2008 ［2］汪绍盛，杨树生，杨世鹏等．加强天津市农村水环境治理措施的研究［J］．海河水利，2009 ［3］董华．农村污水处理的必要性［J］．水科学与工程技术, 2006 ［4］李根生．农村污水生态处理及饮水安全战略分析［J］．水科学与工程技术, 2009 ［5］Mozi．新农村建设中污水处理系统研究及现状［J］．水科学与工程技术, 2010

第三篇：农村生活污水生态处理工艺研究与应用

农村生活污水生态处理工艺研究与应用

摘要：文章以改善农村生态环境为前提，针对生活污水生态处理工艺的应用展开分析，介绍了人工湿地系统、稳定塘系统、地下渗滤系统、蚯蚓生态滤池四种工艺，目的在于真正解决生活污水问题，创建良好的生活环境。

关键词：农村生活污水；生态处理工艺；人工湿地系统

通过相关数据限制，发展中国家中，大约25%的人口未获得卫生系统保障，在这25%的人口中，也有一部分农村人口。近年来，农村生活污水处理问题成为有关部门研究的热点，实际也有非常多的技术得到应用，但是受技术特点的限制，导致实际运用效果不理想，并且还投入了大量的经费。为了改善农村生态环境，对生活污水进行处理十分重要。1 农村生活水质以及污水量特征 1.1 农村水质

关于农村水质的特点，主要体现为以下几个方面：（1）农村人口具有分布范围广、不均匀的特点，导致一些地方并未配置污水排放管网等相关设备；（2）农村地区在生活污水排放方面带有集中性，污水浓度高，其中掺杂着一定量的有机物；（3）农村个别地区的生活污水性质带有相似性，以前水中重金属以及农药等十分少见，然而现如今随着经济水平的提升，导致污水中也出现了大量的重金属以及农药残留，尤其是氮、磷等，对水质形成了极大的影响；（4）因为生活习惯问题，排放污水的时间段不同，对水质造成影响。上述特点，直接反映了农村生活污水处理问题的严重性。1.2 农村生活污水量

关于农村生活污水量，其特征主要体现为以下几个方面：（1）在农村生活污水量较少，主其原因在于农村的居住环境相对而言较为分散，涉及到的用水量也就比较少，从而形成的生活污水量也就比较少；（2）污水量的变化系数比较大，因为农村地区的生活上十分规律，使一般排放污水的时间都集中在早上和傍晚，很少在下午和夜间排放，所以污水量方面带有规律性，即污水量变化系数比较大，甚至很少出现连续性；（3）污水量高峰期比较固定，几乎固定于每日的上午、中午。农村生活污水生态处理工艺的应用 2.1 人工湿地系统

所谓人工湿地系统，即以自然湿地系统为基础，对其中的一些功能进行完善，例如美国湿地研究人员Hammer，对人工湿地进行了这样的定义：“一个为了人类的利用和利益，通过模拟[2]

[1]自然湿地，人为设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植物、动物和水体组成的复合体”。由此可以总结，人工湿地处理技术主要是一种通过对低洼湿地沼泽地污水进行处理的应用方法，能够有效控制污水的排放，将其排控至有水声植物生长的土壤中，将生活污水的影响降至最低。人工湿地废水处理中同时囊括了化学、物理以及生物这三门学科，由此体现其对于生活污水处理的优势。如果湿地系统成熟，会在植物根系以及填料的表面形成非常多的微生物膜，这时系统会将内部有害物质去除，其中包含填料以及根系的阻截。此外，还包含一些有机质，去除有机质主要是利用生物膜内微生物同化吸收、异化分解等方法实现。湿地床层内，植物会发挥出对于氧气的运输、释放等作用，确保根系四周的微环境依逐渐呈现出好氧、缺氧、厌氧这三种状态，为硝化反应、反硝化反应、微生物对于磷的过量积累提供极大的条件，更加高效的去除氮磷。最后，定期改变湿地基质和植物收割，将污染物质从湿地系统内真正消除。2.2 稳定塘系统

稳定塘系统是通过人工的方式对土地进行调整，设置围堤以及带有防渗层作用的池塘，以自然生物净化功能为基础，对污水进行净化的一种生物处理技术。同时，稳定塘也是菌藻共生系统，其中包含的异养型细菌，可以使水内的有机污染物进行降解处理，成为CO2、H2O，并且将水内溶解氧消除，塘内藻类主要是借助太阳光能所发挥的光合作用，使CO2内的碳转变为碳源，将自身机体合成之后释放出氧气。要想实现真正去除COD，可以利用异养菌所带有的新陈代谢功能；将稳定塘中的氨氮去除，主要是通过生物同化以及吹脱这两种作用，生物同化作用的形成，来源于藻类、细菌等的新陈代谢，使氨氮和硝酸盐氮等物质转变为有机氮，藻类生长需要的氮源主要为氨氮。稳定塘中磷的去除主要是通过藻类所具有的同化吸收、沉淀这两种作用。另外，稳定塘内使用有效的方法对藻类进行收集，也能够达到脱氮除磷这一目的。

2.3 地下渗滤系统

地下渗水系统在构成上十分简单，主要包括化粪池、土壤渗滤装置这两个部分，实际应用中，技术具体程序如下：第一，将利用渠道将生活污水引入到化粪池中，并且在化粪池内进行预先处理，随后再将处理之后的污水投放至距离地面一定高度的地方。如果地层的渗透性较好，可以利用土壤本身具有的毛细力、重力等作用，将污水扩散。关于地下渗滤系统的净化机理，除原本的物化吸附、生物降解、化学沉淀、动植物等相关作用之外，也有其他的土壤生态处理系统工艺，具体如光降解、光催化以及植物吸取。大量SS 渗入到渗滤系统之后，都会被砾石、土壤胶体以及土壤粒子等物化吸附，并且通过化学作用将其去除，只有比较少的[4][3]SS残留在植物根系以及原生动物中，其余都通过系统所带有的生物作用将其去除。例如COD便是利用渗滤系统中具备的厌氧好氧生物作用将其去除；氮是依靠土壤所带有的吸附、沉淀、过滤以及离子交换等作用将其去除，磷是在土壤粒子所带有的物理截留、化学沉淀以及微生物同化等作用下被去除。该系统在生活污水处理方面有非常好的效果，能够将生活污水中含有的氮磷等物质去除，并且能够有效分解污水中的病原体，但是缺陷在于涉及到大量资金，对于农村生活用水生态处理而言体现出非常大的优势。2.4 蚯蚓生态滤池

蚯蚓生态滤池也被称为蚯蚓生物滤池，主要是通过蚯蚓这种生物，将土壤透水性、有机物质分解转化等进行提升，属于一种生态与生物相结合的技术。蚯蚓生物滤池中所使用的滤料，从上至下为蚯蚓有机分解层、中间层、下部碎石承托层三个部分。该系统本身带有一定的复杂性，系统内有大量真菌、细菌、霉菌以及蚯蚓生长。滤池是以基质、蚯蚓、微生物这三个元素组成带有复合性的生态系统，并且涉及到化学、物理、生物三门学科的知识，以此实现污水净化，在这种复杂的生态作用下将污水中的污染物去除。如果污染物进入蚯蚓生态滤池，第一会在填料机械的作用下将其过滤、截留、吸附，使其中一些粗大的有机物在蚯蚓作用下被分解，一些有机物也会在微生物的作用下被利用。第二，微生物通过污水中胶体态、溶解性有机物这两种形态，实现食物的生存与繁殖，使其在填料颗粒表面逐渐形成一种生物膜；第三，蚯蚓将滤床内形成的生物膜当做营养源，通过对营养源的吸收、消化以及分解等，使污泥减量，并且提高其稳定性。结束语：

综上所述，对农村生活污水进行处理，一方面有利于改善农村生活环境，另一方面则可以提高农村水资源安全性，解决环境污染问题。现如今我国污水生态系统已经逐渐趋于完善，这对于今后农村污水处理工作的进行有重要意义。参考文献：

[1]施畅, 张静, 刘春,等.基于生物-生态耦合工艺的农村生活污水处理研究[J].河北科技大学学报, 2016, 37(1):102-108.[2]宋键.农村生活污水处理工艺与管理措施探讨[J].水能经济, 2017(4):375-375.[3]龙珍, 韦斯, 张亚平,等.江苏省太湖流域农村生活污水处理现状及对策研究[J].环境科学与管理, 2016, 41(10).[4]赵斌, 吴献花, 王泉,等.基于模糊积分模型的抚仙湖北岸农村生活污水处理工艺效果评价[J].玉溪师范学院学报, 2016, 32(12):22-26.

第四篇：规模化养猪场的粪便及污水生态循环法处理工艺

规模化养猪场的粪便及污水生态循环法处理工艺

一、国内外现状

国内外规模化猪场粪便污水处理技术多种多样,不胜枚举。透过这些处理技术表象,从本质上看,规模化猪场粪便污水处理模式不外乎有三种:还田模式、自然处理模式和工业化处理模式。

日本在走了十多年的弯路后,从上世纪70年代又开始推广粪污还田利用的处理模式。在美国,粪污还田前一般没有采用专门的装置进行厌氧消化,而是贮存一定时间后直接灌田。由于担心传播畜禽疾病和人畜共患病,粪便污水经过生物处理之后再适度地还田利用已成为新的趋势。德国等欧洲国家则是将粪便污水经过中温或高温厌氧消化后再进行还田利用,以杀灭或去除寄生虫卵和病原菌。我国上海部分地区也有采用还田模式的养猪场。国内一般采用厌氧消化后再还田利用,既可避免有机物浓度过.高引起作物烂根和烧苗,又能回收清洁能源---沼气,减少温室气体排放。在还田利用模式中,关键问题是土地对粪便污水的承载能力。尽管还田模式具有:投资省;不耗能,毋需专人管理,运转费用低;营养物质资源化,污染物零排放等优点。但是,还田模式也存在以下一些问题：(1)需要大量土地,万头猪场的粪污消纳至少需要耕地1000亩,因此受条件限制,适应性不强;(2)雨季以及非用肥季节还须考虑粪污或沼液的出路;(3)存在传播畜禽疾病和人畜共患病的危险；(4)不合理的施用方式或连续过量施用会导致硝酸盐、磷及重金属的沉积，从而对地表水和地下水构成污染;(5)降解过程产生的氨、硫化氢等有害气体会污染大气。自然处理模式采用氧化塘、人工湿地等自然处理系统,对猪场粪便污水进行处理。适用于远离城市,经济欠发达;土地宽广,地价低廉,气候温和地区的规模化养猪场,特别是有滩涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然处理系统的养猪场。美国、澳大利亚以及东南亚一些国家的猪场粪污处理采用这种模式较多。国内南方地区（如江西、福建、广东）也大多采用这种模式。自然处理模式虽然具有投资少，运行管理费用低,不耗能;污泥量少,不需要复杂的污泥处理系统等优点但它仍需要占用大量的土地且处理不好容易污染地下水等诸多条件限制。

对于那此规模较大、地处大城市近郊,经济发达，土地紧张,没有足够农田消纳粪污或进行自然处理的猪场,只能采用工业化处理模式来处理粪便污水。这种模式包括厌氧处理、好氧处理以及厌氧-好氧处理组合系统。在日本,猪场粪污处理主要采用这种模式。韩国则是将畜禽养殖废弃物集中起来进行处理。意大利、西班牙也有少部分养殖场的粪污处理采用这种模式。这种模式也在国内规模化猪场粪污处理中较多采用。他具有占地少、适应性强，处理能力强的优点但是投资较大，运行费用高，需要专业人员进行维护等缺点。随着随着我国土地的日益紧缺,将会有更多的规模化猪场不得不选择这种处理模式。

河北奇骥生物技术有限公司经过多次试验确定了一种高效低耗的处理规模化猪场废物处理方案。主要分为三个阶段：第一阶段，通过在日粮中添加益生菌提高猪的饲料利用率，另外在环境中喷洒益生菌剂，提高环境中有益菌数量从而抑制有害菌的生长，并能起到猪粪尿提前分解的作用；第二阶段，在沼气厌氧池内添加高性能沼气发生菌，提高厌氧消化速率，增加产气量并能起到缩短废水处理周期的作用；第三阶段沼液的后处理，通过曝气处理及快速降解废水有机质芽孢菌的添加达到快速净化水质的目的。

二、处理目标

养猪场的猪粪便质地较细，成分较复杂，含蛋白质、脂肪类、有机酸、纤维素、半纤维素以及无机盐。猪粪含氮素较多，碳氮比例较小(14：1)，一般容易被微生物分解，释放出可为作物吸收利用的养分，是一种良好的农家肥，是培肥改良土壤的优质有机肥资源。但大多数养猪场的粪便采用水冲粪的方式清理粪便，这就使得产生猪粪的同时会伴随大量污水的产生。因此需将其固液分离，粪渣可以进行堆肥，制成有机肥，污水经厌氧处理使其达到排放标准直接排放并可产生利用沼气这一能源。

1头猪每日产生粪2kg（以含水率80%计）、尿3kg（参考HJ497的规定，以实际产生量为准），根据养猪场中实际成猪与猪仔比例，则一万头猪按每日产生粪12t、尿18t计。采用水冲粪的方式清理猪粪便，参照GB18596，一头猪每天产生的粪便需要0.018t的冲洗水，则5000头猪每日需90t的水，则5000头猪每日产生粪便经固液分离后可产生100t的污水。

猪粪便经固液分离后污水中的污染物浓度及pH值如下：化学需氧量（CODcr）为6500mg/L,氨氮（NH3-N）为590~850 mg/L，总氮（TN）为805~1000 mg/L，总磷（TP）为127 mg/L，pH为6.3-7.5。而经厌氧处理后可将其降低至：化学需氧量（CODcr）为1400mg/L,氨氮（NH3-N）为1100 mg/L，总氮（TN）为1120mg/L，总磷（TP）为80mg/L，pH为7.3-7.8。而剩余的的厌氧废液虽然有机物已经降解了很大一部分但是其氨氮几乎没有降低甚至还有所升高，其余指标也高于国家畜牧用水排放标准，但是这种水可生化性能大大降低，不适合微生物生长，里面的生物质成分很难被好氧菌分解，解决这种废水难度很大。一般公司多采用加碱平衡废液酸度，加糖类来平衡废液碳氮比从而达到适合微生物生长的标准进而将废水净化，但这样做下来费用很高处理每吨废水需要3元左右的费用，其高昂的费用让很多公司不能应用。我们选择用未厌氧发酵的废液作为碳源及PH缓冲物以一定比例添加到沼气废液中在进行间歇曝气处理，在不添加化学药剂的情况下基本达到了加药剂曝气处理后的指标，能够满足国家废水排放标准。

三、处理方案

在猪日粮内添加0.01%我公司生产的饲用菌剂《猪贝健》，利于提高猪的饲料利用率，减少氨氮的产生及硫化氢的出现；并在猪场环境中喷洒益生菌稀释液《环境修复剂》，使益生菌在猪的饲养环境中形成优势菌群，这样就抑制了有害菌的生长，还能在粪尿处理前对其预发酵处理，使后面处理粪便及废水周期缩短。

养殖场的猪粪经固液分离后，固体粪及部分沉淀污泥加入我公司生产的组合肥料菌剂进行发酵，污水利用沼气池进行厌氧处理，加入沼气生产复合菌剂便于快速产生沼气并使得污水降解更彻底，污水经厌氧处理、好氧处理及杀毒等工序达到排放标准，从而直接循环利用或作为灌溉用水。

粪便通过管道从猪舍排入粪便收集池，粪便收集池用来暂时存储粪便；

粪便从粪便收集池进入固液分离设备，实现固液分离，获得固体粪便以及粪便污水；

固体粪便利用组合肥料菌剂进行发酵，粪便污水进入厌氧消化池进行厌氧发酵，产生沼气，沼气净化后进入储气罐存储。利用我公司的畜牧养殖菌剂饲喂可以提高厌氧发酵效率，增加猪的饲料消化率从而减少氨及硫化物的产出，提高所产沼气的纯度，进而增加热值，提高沼气的稳定性。

污水经厌氧发酵后，进入氧化池，通过氧化池的好氧分解作用将污水中较复杂的有机化合物分解成二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐等小分子物质。

污水经氧化池进入消毒池，杀死污水中的病原性微生物，便于公司循环利用水资源。而好氧间歇曝气后的水由于里面含有大量益生菌可不经消毒直接作为灌溉用水。

四、工艺参数计算

由第一部分计算可知，5000头猪可产生粪便经固液分离后可产生100t的污水，固体粪6t。

1、粪便收集池的参数计算

污水及固体粪110t/d, 粪便收集池容积不少于污水及固体粪日总量的50%，粪便收集池的容积设计为60m3，具体尺寸为长、宽、高分别为4m，宽4m，高4m（地下）。

2、固液分离设备

污水及固体粪110t/d，则固液分离设备应具有超过110t/d的处理能力。设备安装尺寸为2.5m*2.5m*2m。

3、厌氧消化池

每日产生100t污水，根据厌氧消化设计要求，水力停留时间应大于5d，以6d计，则厌氧消化池的容积至少为100t/d*6d=600m3，按理论容积占厌氧消化池实际容积的80%计，则厌氧消化池实际容积不小于750 m3。厌氧消化池采用升流式厌氧污泥床（UASB），具体尺寸为：直径5，高度8m。

4、配水池

每日产生100t污水，配水池需加至少30%原水，水利停留时间为1d，则配水池的容积应不小于130m3,按理论容积占实际容积的80%计算，则配水池的实际容积为以165m3计，具体尺寸8m*8m*2.6m。

5、氧化池

每日产生100t污水，氧化池采用活性污泥工艺并加入废水降解菌及硝化菌剂，水利停留时间为6d，则氧化池的容积应不小于600m3,按理论容积占实际容积的80%计算，则氧化池的实际容积为以660m3计，具体尺寸15m*15m*3m。氧化池需进行曝气，具体曝气量需按具体污染物浓度进行计算。（氧化池需两个）采用间歇曝气法进行日处理废水水量90~110t/d,水力停留时间(HRT)5-6d。SBR每天运行3个周期,8h为1个周期,其中曝气4.0h,沉淀1.0h,排水1.0h,进水1.0h,闲置1h。

6、消毒池

每日产生100t污水，消毒池采用紫外线消毒，水力停留时间为2天消毒池理论容积为200 m3，按理论容积占实际容积的80%计算，则消毒池的实际容积以240m3计，具体尺寸15m*10m*2.4m。

也可向池水内撒消毒剂如次氯化钙等进行消毒处理。

7、自然净水塘

根据实际需求将净化后的水放入进行长时间储存备用，塘内加光合细菌及水草等植物对其进一步净化。

8沼气净化及储气罐 占地面积以实际工艺为准。9堆肥场地

发酵车间内建发酵槽2个，槽长30m、宽3m，高度2m，堆肥场地占地面积50*10=500m2。物料发酵周期大约为20-25天。

五、工艺注意事项

在厌氧消化液中添加不同比例的原水,可使SBR处理系统显现不同的运行性能。以配水比30%的混合液作为处理对象,反应系统的pH保持在7.7左右,出水NH3-N逐步降低,到后期一般在10mg/L以下,并且稳定。但是由于猪场废水成分不稳定，实际应用中可能造成配水比不符合要求，废水处理运行不稳定，其直接表现在废液处理过程中PH降至6.0以下，这时就需要适当提高配水比来缓冲亚硝化过程中产生的酸。

六、工艺优点

1、运行费用低，过程中基本不需要额外添加化学药剂；

2、污泥产生量少

3、处理后的净化水中含大量益生菌，可直接作为灌溉用水提高水资源利用率。

4、使用奇骥微生态生物菌剂处理环境不但无害还能增强猪的免疫力，减少环境中致病菌数量，对养殖场起到多重防护的作用。

详情关注奇骥公众号：奇骥微生态。

第五篇：农村生活污水治理工程一体化生态处理池采购项目采购（xiexiebang推荐）

遂昌县2014-2016农村生活污水治理工程一体化生态处理

池采购项目采购要素公示更正函

遂昌县2014-2016农村生活污水治理工程一体化生态处理池采购项目采购要素公示中原定于2014年7月11日17：30前以署名书面形式(同时必须提供电子稿)向遂昌县农村工作办公室或浙江省成套招标代理有限公司反映，现时间更正为2014年7月15日12:00前。

采 购 人：遂昌县农村工作办公室

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2014年7月11日