第一篇：稿件：中國小城鎮污水生態處理的新途徑——生態節約型污水處理成套設備

中國小城鎮污水生態處理的新途徑 ——生態節約型污水處理成套設備

馬金龍

湖南綠通環境工程有限公司 中國科學院廣州地球化學研究所

摘要：中國新型城鎮化必須遵循可持續、生態、資源節約和循環利用的發展模式。生態節約型污水處理成套設備具有占地面積小、建設和運行成本均低、不受氣候條件影響、管理維護簡單的特點，并已成功應用于中國的南方和北方的小城鎮污水處理廠，為中國小城鎮污水生態處理提供了新途徑。關鍵詞：小城鎮、污水生態處理、高負荷地下滲濾、成套設備

迄今，我國有658個城市和19722個建制鎮，已經統計為城鎮化的人口到2012年底已達到7.1億人。如此龐大規模的人口城鎮化，涉及如此眾多的城市，世界上尚無先例，且我國又面臨著資源短缺、人口壓力巨大等多重挑戰。而全球各發達國家的城市發展，都在“回歸自然”，都在強調走“生態保障型小城鎮”的設計理念與實現路徑。因此，中國必須走新型城鎮化的發展道路，即要實現可持續、生態、資源節約和循環利用的發展模式。新型城鎮化對環保提出了更高要求，其中污水處理是新型城鎮化的重要內容之一。

隨著城鎮化進程的加快，城鎮生活污水排放量急劇增加，如果得不到有效治理，生活污染大有成為第一污染源之勢。而富營養化已經取代有機物成為了我國頭號水環境問題，但氮磷主要來源于城鎮生活污水，且常規技術處理，很難去除。水環境的惡化，一方面降低了水資源的質量，對人體健康和工農業用水帶來不利影響；另一方面，由于水資源被污染，原本可以被利用的水資源失去了利用價值。盡管中國環境治理力度在不斷加大，水質惡化的勢頭有所抑制，但從總體上判斷，水質惡化的趨勢不可回避，水污染正從城市向小城鎮和農村擴展。與大城市相比，小城鎮資金短缺，市政建設落后，排水體制不健全，大多數沒有污水處理廠，居民的環境保護意識淡薄，有的人甚至向水體傾倒生活、生產垃圾，同時大量的生活、生產廢水隨自然地勢流入坑塘和河流，致使水體污染日益嚴重。坑塘水不能流動，只能靠物理、化學、生物方式進行自然凈化，要達到凈化要求十分困難；而且被污染的地表水會滲透到地下，污染地下水，造成今后的用水隱患，后果嚴重。河流流域僅靠幾個大型污水處理廠顯然是不夠的。污水治理必須從源頭截流處理。

一、國內外污水處理進展情況分析

目前國內外針對小城鎮污水治理的處理技術比較多，但從工藝原理上通常可歸為兩種：第一類是自然處理系統（生態處理系統）。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理，特點是占地面積很大，以地下土壤滲濾凈化系統為代表，常用的還有澳大利亞“FILTER”(非爾脫)污水處理系統、日本“石井法”生物膜技術、美國的高效藻類塘系統、法國的蚯蚓生態濾池、韓國的濕地污水處理系統等農村生活污水處理技術；第二類是生物處理系統，又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物轉盤和SBR法等。好氧生物處理是通過動力給污水充氧，培養微生物菌種，利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機物、氮和磷，其特點是能耗大、需要專業維護的生化處理技術，代表性技術包括美國的Bioclere，Wallax，日本的凈化槽和歐洲的Biotrap，Biovac等。

美歐國家小規模污水處理以地下土壤滲濾凈化系統為首選，這是美歐國家中小城市和農村住宅區的容積率低，許多情況下能夠滿足污水生態處理技術的占地要求。國外發達國家的能源成本低（與其國民收入比較），經濟發達，而且有污水分散處理設施的運行保障機制，有條件使用費用高、維護復雜的污水分散處理設施。應該指出的是，國外發達國家同樣缺少投資小、占地少、運行成本低、維護簡便、氣候適應性強的污水處理技術。

由于我國人口密度大，經濟欠發達，自然地理條件復雜多樣，現有傳統生態污水處理技術受建設成本和運行成本、氣候和自然條件、占地面積、污水負荷能力等因素限制，地下滲濾和人工濕地占地面積大，快濾、慢濾和地表漫流嚴重危害周圍環境等，在我國難以應用。另外，由于生物處理的高能耗、費用很高、二次污染嚴重（如排放大量污泥）、不利于中水回用以及復雜的運行管理等問題決定了不適于將此模式縮微，復制到小城鎮的污水處理，如我國的鄉鎮污水處理廠多數不能正常運行，費用高和維護困難是主要原因。

二、中國小城鎮污水處理現狀

1.小城鎮污水生物處理現狀

中國小城鎮污水處理廠主要采用活性污泥法，均按大型污水處理廠的規范、標準進行設計和建設的，如我國三峽庫區、南水北調沿線或其它重點流域。特點是工藝成熟可靠，處理效率高，受環境影響小。活性污泥法處理的費用很高、二次污染嚴重。機電設備多易出現故障，管理維護復雜，需要專業人員維護。由于運行成本高，需要較好的經濟承受能力，有不少污水處理廠成為了“曬太陽”工程；工藝和電氣設備較多，運營管理比較復雜，缺乏專業的技術和管理人員，導致排放難以達標。

2.小城鎮污水生態處理現狀

污水生態處理具有投資低、出水水質好、改善和美化生態環境、維護和運行費用低廉等特點，在中國小城鎮污水處理市場有所應用，典型代表為人工濕地。日處理1噸污水大約需要15m2的濕地面積，水力停留時間2-3天，占地面積大，建設成本高。人工濕地原本是用于污染水體的水質改善和環境修復，在我國常用于污水處理。10年來，我國小城鎮人工濕地污水處理廠是基本上“建一個廢一個，廢一個死一個”。另外，地下滲濾利用原生土濾料，處理后直接進入地下水，幾乎免維護，但日處理1噸污水占地約30m2。改良型為用人工土濾料取代原生土壤，動力通風供氧，日處理1噸污水需10-15m2，建設成本高。地表漫流、快濾、慢濾：危害周圍環境和景觀、受氣候條件限制。人工生態綠地：日處理1噸污水占地7m2以上，建設成本高，受氣候條件影響較大。

住建部“農村污水處理北方研究中心”于2010年對北京地區的農村污水處理調查結果顯示，已建成的污水生態處理設施超過70%不能正常運行（如果調查2-3年前建成的設施，正常運行率還要低很多）。其原因是現有傳統污水生態處理技術受建設成本和運行成本、氣候和自然條件、占地面積、污水負荷能力、以及管理維護等因素限制，在我國小城鎮和農村的適用性很差。

中國小城鎮污水處理未來幾年有很大市場，經濟和環境效益好、適用范圍廣、適合中國國情的污水生態處理技術為我國所急需。新型城鎮化建設亟需占地面積小、建設和運行成本均低、不受氣候條件影響、管理維護簡單的技術和成套設備。

三、小城鎮污水處理系統解決方案

湖南綠通環境工程有限公司與中國科學院廣州地球化學研究所合作，將信息技術（無線GPRS網絡）和自動控制技術（PAC控制系統）與微生物地球化學凈化技術（高負荷地下滲濾污水處理復合技術）相結合，形成小城鎮污水分散處理系統解決方案。該方案克服了生化處理技術（接觸氧化、SBR等）運行費用高且維護管理復雜的缺點；克服了傳統地下滲濾技術和人工濕地技術占地面積很大的缺點；克服了人工濕地運行受氣候條件限制且容易滋生蚊蟲的缺點；實現遠程無線無人值守監測控制污水處理廠（站）；為國內小城鎮的污水治理提供科學、高效、穩定和可行的系統解決方案，價廉物美地解決小城鎮生活污水的污染問題，并將污水處理成為一種寶貴的可再生水資源，達到緩解小城鎮水資源短缺的目的（圖1）。

圖1 小城鎮污水生態處理系統解決方案使用示意圖

小城鎮生活污水分散處理成套裝置包括預處理、高負荷地下滲濾、人工濕地或生態濾池深度處理和遠程無線無人值守監控等四個主要單元（圖2）。

圖2 小城鎮生活污水生態處理成套裝置的工藝流程

污水： 小城鎮生活廢水。

預處理：污水經過格柵、隔油、沉淀（無機物等）預處理后，上清液進入水量調節池。

高負荷地下滲濾處理：由安置在調節池中的潛污水泵將污水提升至高負荷地下滲濾單元（圖3），并通過埋在地下的散水管網將污水均勻地投配到高負荷地下滲濾單元的各個部位，使污水在人工濾料中橫向運移和豎向滲濾，其中的污染物被不同功能-結構層的濾料攔截、吸附，并最終通過微生物分解轉化。高負荷地下滲濾單元由不同的功能-結構層組合而成，各種功能-結構層合理布局，每個功能-結構層有特定配方，輔以合理優化的運行模式，以控制污染物的遷移和微生物群落分帶，并通過加入特定功能的高效微生物菌劑，以提高出水水質。高負荷地下滲濾系統間歇性進水，落干時適量通風（采用普通風機，附加低溫自動控溫裝置，確保冬季也能正常運行），以好氧為主，主要去除COD、BOD、氨氮和總磷等；其出水各項指標均可優于城鎮污水處理廠一級B類排放標準（GB18918-2002)。

圖3 高負荷地下滲濾污水處理裝置剖面圖

深度處理：本裝置將高負荷地下滲濾系統與人工濕地系統或生態濾池有機結合，使污染物負荷在不同子系統之間自動調節分配，實現了系統的自動反饋調整，以控制高負荷地下滲濾系統的濕/干比，保障系統的長期穩定運行。高負荷地下滲濾單元出水經過人工濕地濾池或生態濾池進行脫氮除磷深度處理，為缺氧環境，主要功能是反硝化脫氮和深度除磷。其出水各項指標均可優于城鎮污水處理廠一級A類排放標準（GB18918-2002)。

機電設備：本裝置機電設備簡單，故障率很低，維護簡便，遠程無線無人值守監控。低揚程水泵每天間歇性工作3小時，中壓風機每天間歇性工作1-2.5小時，低溫自動控溫裝置冬天使用，平均使用壽命均超過3年；遠程無線無人值守監測控制系統使用壽命10年以上，主體設施使用壽命30年以上。

主要技術優點和技術經濟指標：

（1）占地面積小。日處理1噸污水僅需占地2㎡，地表可規劃為花園綠地、旱地和停車場等。而傳統地下滲濾技術和人工濕地技術日處理1噸污水占地12-30㎡，且地表不能硬化。

（2）建設成本低。因裝置規模大幅度減小，建設成本明顯下降。對于設計處理能力超過1000噸的系統，噸污水的平均建設成本約2000元。

（3）運行成本低。因裝置設備簡單，僅為水泵和輔熱風機，年平均噸污水處理電力消耗小于0.08 kWh/t，即＜0.06元/噸污水。

（4）使用靈活。日處理規模數噸至數千噸，集合規模可達萬噸級。

（5）無二次污染。該裝置不排放污泥，無異味、無噪聲，不滋生蚊蟲，可充分利用居民區的綠地、空地（如停車場）。

（6）出水水質好。該裝置具有脫氮除磷功能，出水水質可達城鎮污水處理廠一級A類排放標準且運行穩定，其水可以回用于灌溉、景觀水、消防水、洗滌等，循環使用保持區域水環境和生態的持續穩定。

（7）裝置運行幾乎不受氣候條件影響。裝置設置于地下，可以人為調節系統溫度，污水經處理后一年四季達標排放。

（8）維護簡便，無人值守。應用遠程無線無人值守污水處理監測和控制系統，設備的運行狀態通過短信報警得到且控制設備的運行狀態，無需靠工作人員定期到現場進行檢查，避免浪費大量的人力及物力，讓報警與數據監測具備了實時性，加快了工作人員處理異常情況的速度。

（9）符合國情要求。我國土地資源珍貴，經濟欠發達，缺少污水分散處理設施運行保障機制，氣候條件變化大，為了保障污水分散處理設施的建設和正常運行，該技術在大多數情況下具有不可替代性（其它技術不適用）。

（10）經濟和環境效益分析。以規模1000m3/天的污水處理廠為例，對現有技術進行經濟和環境效益比較分析：高負荷地下滲濾污水處理成套裝置的建造成本費用為200萬元，南方運行費用＜0.1元/噸，北方冬天＜0.2元/噸，無二次污染，沒有污泥產生，為生態處理技術，遠程無線無人值守監控，無需專門的技術人員進行管理。而采用集中式污水處理工程的建造費用至少需要500萬元，南方運行費用＞1元/噸。若采用有強化預處理人工濕地技術污水處理工程建造費用需要200～300萬元，南方運行費用約0.4元/噸。后兩者均存在二次污染，有污泥產生，為生化處理技術，并需要專門的技術人員進行管理。典型工程案例：

迄今生態節約型生活污水處理成套設備技術擁有三項發明專利，一項實用新型專利，榮獲2010年12月入選為中國環境保護部2010年度《國家鼓勵發展的環境保護技術目錄》（農村污水處理技術領域）（序號115）；2010年5月列入中國住房和城鄉建設部、科技部《小城鎮宜居型住宅技術推廣目錄》（序號72）；2009年9月入選中國住房和城鄉建設部《全國農村污水處理優秀技術案例》。已在中國南方和北方小城鎮污水處理市場推廣應用：湖南漢壽縣巖汪湖鎮污水處理廠和吉林市船營區搜登站鎮污水處理廠，這是一個小城鎮污水處理具有里程碑意義的業績。

圖4 吉林市船營區搜登站鎮污水處理廠

吉林市船營區搜登站鎮污水處理廠建設在吉林圣德泉生態園觀光旅游區，其規模500t/d。綠通環工已成功地解決了北方污水處理終年持續運行的越冬技術，即破解了污水排放的連續性與生長季節土地處理的間斷性在時間與空間發布上的矛盾。該污水處理廠為吉林省特色旅游名鎮船營區搜登站鎮的生態旅游創造了較好的條件。該鎮資源非常豐富，吉林圣德泉生態園觀光旅游區，占地5.6萬平方米，是一處利用地熱資源、鄉土氣息濃郁的融娛樂休閑為一體的大型旅游接待場所；胖頭溝水庫的度假村和高麗山莊兩處旅游場所每年可接待八方游客上萬人次。

圖5 湖南常德漢壽縣巖汪湖鎮污水處理廠

湖南常德漢壽縣巖汪湖鎮污水處理廠規模500t/d，項目建設地巖汪湖鎮，地處漢壽縣西洞庭湖國家城市濕地公園西側，系3A級西洞庭湖濕地生態旅游度假景區的游客集散中心，入圍了湖南省2010年中央農村環境連片整治示范區名單。該污水處理廠改變了巖汪湖鎮污水直排內河的狀況，較大地改善了當地的生態與環境，帶動當地經濟發展，具有較好的示范作用，同時，對飲用水水源地保護、農村環境治理、新農村建設、社會和諧等具有積極作用。

四、結語

城市污水處理廠正在向分散化、小型化轉移，小城鎮污水處理廠將走向生態節約型、分散化、小型化，因此，生態節約型小城鎮污水處理成套設備可為中國小城鎮污水處理提供新途徑，不過，小城鎮污水處理仍需政府盡快建立小城鎮水環境的生態標準、小城鎮污水處理的規范和標準、及其發展的政策機制等，使其支撐小城鎮建設，進而形成小規模污水處理產業。

參考文獻

1.劉美霞，小城鎮污水處理的現狀及工藝選擇，環境保護工程，Vol.30 No.3，2012.2.李偉、徐國勛、魯劍等，小城鎮污水處理設施的特點及對策，中國給水排水，Vol.26 No.6，2012.3.趙慶良、王廣智, 小城鎮污水處理問題與解決途徑，建設科技，No.13，2009.4.孫明濤，我國小城鎮污水處理適用技術探討，城市建設理論研究（電子版），No.12，2013.作者：馬金龍 中國科學院廣州地球化學研究所副研究員 湖南綠通環境工程有限公司總經理

Email:majl@gig.ac.cn

第二篇：我國農村污水生態處理研究及現狀分析

我國農村污水生態處理研究及現狀分析

摘要: 隨著農村經濟的發展，城市化進展的推進和鄉鎮企業的迅速崛起，農村水環境日益惡化。該文介紹了農村污水現狀，分析農村污水處理存在的難點，指出農村污水處理技術必須經濟、節能、簡便易行，并與當地的生態農業相結合，提出相應對策以供研究商榷。

關鍵詞:污水處理;新農村農村污水；生態環境；治理對策

一、農村污水生態現狀

我國環保部門的工作重點通常放在大中城市，而忽視了占全國總面積90％的廣大農村，致使農村水污染問題日益嚴重。據報道，目前全國農村每年超過2500萬t的生活污水直接排放，造成河流、水塘污染，影響村民居住環境和用水安全。

李娜［1］在論農村污水生態處理工藝分析中，對我國具有代表性的9個省43個縣74個村莊調查顯示，96％的村莊沒有排水渠道和污水處理系統；89％的村莊將垃圾堆放在屋前屋后、道邊路旁，甚至水源地、泄洪道、池塘，生活、生產污水隨意排放。一旦進入汛期，污水和雨水一并進入合流管道，就近排入河道，使河道受到嚴重污染，村、鎮的污、廢水排放已嚴重破壞了農村的生態環境平衡。汪紹盛，楊樹生等［2］就農村水環境存在的主要問題，水資源短缺和境內外污水排泄，使水污染加劇等問題進行論述。大量不達標的污水和未處理的廢污水直接排入河道，加之各河水量逐年減少，河道斷流，干涸現象日益嚴重，導致天然水體自凈能力降低，地表水水質絕大部分為Ⅴ類或劣Ⅴ類水，濕地面積持續減少，由于水資源缺乏，部分農田引用污水灌溉，使農產品和土壤遭到污染，造成農業生態環境破壞。

二、農村污水處理現狀

我國農村污水處理設施建設比較晚,“十一五”規劃推動農村污水處理建設,要求農村無公害排放,但是我國農村經濟發展落后,農村污水處理設施建設才剛起步。

北方部分農村及沿海地區大部分農村配有污水處理系統,多以單村處理為主。如北京各村現在實行污水處理建設,多采單村處理模式,只有部分相對集中的村落采用集中處理;還有少數靠近城鎮的村落,污水管接入城市集中處理管網。分散布置模式采用的處理工藝主要有人工濕地、生物膜法(MBR)、智能化小型污水處理工藝(CWT)等。［3］但存在部分系統冬季低溫無法運行;日變化系數大,系統少數時間高負荷運行;污水量太小時,停止運行。沿海地區等集中村落設有污水處理系統,但處理工藝落后,多采用城市污水處理工藝;靠近城市村落,接入城市管網;分散的、經濟相對差的村落無污水處理設施。

三、農村污水處理的投入和產出效益分析

1．工程投資

(1)集中處理系統的投資。污水處理費用隨處理方法的不同而不同。污水處理廠的工程投資以及運行費用一般較高，人工濕地系統和土地處理系統的處理費用相對較低。污水深度處理的工程費主要與要求的出水水質有關。

人工濕地污水處理系統的工程投資和運行費一般分別為傳統二級處理工藝的1／3～2／3和1／6—1／3。

(2)分散處理系統的投資。如：目前的成套模塊化生活污水納濾膜污水處理設備，每套售價在幾萬到十幾萬不等。2．效益分析

(1)經濟效益。污水處理的直接經濟效益與當地水資源的短缺程度密切相關。處理后的生活污水可作為灌溉水或其他用途使用，從而節約淡水資源。同時，農村地區環境條件的改善可降低與污染有關疾病的傳播，減少由此引起的經濟損失。

(2)能源效益。污水處理廠需要一定的能源消耗，如果采用厭氧分解工藝，將產生的沼氣收集發電可解決部分能源問題。人工濕地或土地處理系統一般不需要消耗能源或耗能極少。分散污水處理設施需要消耗一定的電能。

(3)環境效益。農村生活污水處理的最直接效果就是環境條件的改善，特別是當采用人工濕地處理技術時，通過居民區生態環境的綜合治理，可提高居民的生活環境質量。(4)社會效益。污水處理既可提高水資源的重復利用率、緩解水資源供需矛盾、促進農業生產的發展，又可改善農村地區的生態環境條件、緩解城市的人口壓力、促進社會的和諧發展，對我國社會經濟的健康持續發展具有積極的作用。

四、農村污水處理中的難題

（1）資金問題 村級污水治理工程是公益性非盈利的項目，缺乏正常的商業化運行能力，籌資渠道相當困難。村鎮經濟力量薄弱，要求就地處理，就地利用，采用的工藝成本低、運行費用低、能耗低。

（2）工藝問題

農村污水的處理不能沿用和照搬大、中型規模城市污水處理工藝及設計參數，避免造成工程投資和運行費用過高。村鎮技術力量薄弱，要求處理工藝簡單，維護方便。

（3）環保意識問題

生態環境意識薄弱，對農村污水治理工作的必要性缺乏了解與重視。

（4）污水管網問題

由于缺乏規劃、農民生活水平等許多歷史原因，現在大多數農村都沒有完善的污水管網，村級污水治理工程中的污水管網投資非常高，要占工程總投資的70%以上。

（5）政策法規問題

專門針對農村污水的相應的規定和管理制度不夠健全。

五、農村污水處理措施

取水與給水、用水與排水、治污與回用、節水與管水，均具有普遍性和持久性，是一項全民參與的群眾性工作。如何治理、抑制污染，充分利用好有限的水資源，是水資源管理的重中之重。

（1）對各級水源保護區和水功能進行有效防護。提倡科學施肥，增施有機肥、沼肥和生物治蟲，盡量使用無毒、低毒，易于分解的農藥。在保證農產品產量和農民收入不減少，甚至略有增加的基礎上，提高水肥和農藥的利用率，發展綠色高效農業。

（2）實行工業廢水與生活污水分別處理和中水雨洪利用技術［4］，抓住雨季和大水年沖污；雨洪水、工業廢水和生活污水混排改為分排；禁止盲目打井，逐步取消自備水源井和各類直接入河排污口及滲井、滲坑，建垃圾池和污水處理廠；在NH4+污染嚴重地區，如作飲用水應采取除氮技術或另尋水源地。

（3）利用苦咸水淡化技術，苦咸水資源化。在縣城及農村周圍村莊建設咸水淡化處理廠，如縣城和周圍農村地區全部用上淡化水，則每年可節約淡水80萬m3。

（4）中水。中水的水源有兩個：①自身生活污水處理后的水；②收集的雨水簡單過濾和沉淀后的水。中水可用于沖洗廁所、汽車或暖氣用水。

（5）生活垃圾。隨著農村生活水平提高，含有塑料的包裝物、生活用品、電子廢棄物在農村已十分普遍，垃圾中難降解有機物迅速增加。［5］很多農村垃圾隨意堆放在田間、地頭、水塘和河道溝渠邊。這些垃圾腐化過程中產生大量的酸性和堿性有機污染物，造成地下水和地表水嚴重污染，一到汛期，雨洪又引發大部分支流水質受到污染，非點源污染在暴雨或暴雨后對水質影響最大。

總結：目前農村生活污水任意排放,造成流域等水體污染,同時農村經濟發展趕不上城鎮,地區特點突出等,因此新農村污水處理系統建設迫切需要經濟、高效、自動化高的一體化處理系統,以適應我國農村污水的多樣性等。在選擇工藝時,要結合當地實際情況,如水質、水溫、經濟發展水平等因素,綜合考慮確定具體工藝；在選擇措施時，要充分考慮當地的生態環境和農村居民的資金成本問題，達到利民利生態的最佳效果。

參考文獻：

［1］李娜，于曉晶．農村污水生態處理工藝分析［J］．水科學與工程技術，2008 ［2］汪紹盛，楊樹生，楊世鵬等．加強天津市農村水環境治理措施的研究［J］．海河水利，2009 ［3］董華．農村污水處理的必要性［J］．水科學與工程技術, 2006 ［4］李根生．農村污水生態處理及飲水安全戰略分析［J］．水科學與工程技術, 2009 ［5］Mozi．新農村建設中污水處理系統研究及現狀［J］．水科學與工程技術, 2010

第三篇：農村生活污水生態處理工藝研究與應用

農村生活污水生態處理工藝研究與應用

摘要：文章以改善農村生態環境為前提，針對生活污水生態處理工藝的應用展開分析，介紹了人工濕地系統、穩定塘系統、地下滲濾系統、蚯蚓生態濾池四種工藝，目的在于真正解決生活污水問題，創建良好的生活環境。

關鍵詞：農村生活污水；生態處理工藝；人工濕地系統

通過相關數據限制，發展中國家中，大約25%的人口未獲得衛生系統保障，在這25%的人口中，也有一部分農村人口。近年來，農村生活污水處理問題成為有關部門研究的熱點，實際也有非常多的技術得到應用，但是受技術特點的限制，導致實際運用效果不理想，并且還投入了大量的經費。為了改善農村生態環境，對生活污水進行處理十分重要。1 農村生活水質以及污水量特征 1.1 農村水質

關于農村水質的特點，主要體現為以下幾個方面：（1）農村人口具有分布范圍廣、不均勻的特點，導致一些地方并未配置污水排放管網等相關設備；（2）農村地區在生活污水排放方面帶有集中性，污水濃度高，其中摻雜著一定量的有機物；（3）農村個別地區的生活污水性質帶有相似性，以前水中重金屬以及農藥等十分少見，然而現如今隨著經濟水平的提升，導致污水中也出現了大量的重金屬以及農藥殘留，尤其是氮、磷等，對水質形成了極大的影響；（4）因為生活習慣問題，排放污水的時間段不同，對水質造成影響。上述特點，直接反映了農村生活污水處理問題的嚴重性。1.2 農村生活污水量

關于農村生活污水量，其特征主要體現為以下幾個方面：（1）在農村生活污水量較少，主其原因在于農村的居住環境相對而言較為分散，涉及到的用水量也就比較少，從而形成的生活污水量也就比較少；（2）污水量的變化系數比較大，因為農村地區的生活上十分規律，使一般排放污水的時間都集中在早上和傍晚，很少在下午和夜間排放，所以污水量方面帶有規律性，即污水量變化系數比較大，甚至很少出現連續性；（3）污水量高峰期比較固定，幾乎固定于每日的上午、中午。農村生活污水生態處理工藝的應用 2.1 人工濕地系統

所謂人工濕地系統，即以自然濕地系統為基礎，對其中的一些功能進行完善，例如美國濕地研究人員Hammer，對人工濕地進行了這樣的定義：“一個為了人類的利用和利益，通過模擬[2]

[1]自然濕地，人為設計與建造的由飽和基質、挺水與沉水植物、動物和水體組成的復合體”。由此可以總結，人工濕地處理技術主要是一種通過對低洼濕地沼澤地污水進行處理的應用方法，能夠有效控制污水的排放，將其排控至有水聲植物生長的土壤中，將生活污水的影響降至最低。人工濕地廢水處理中同時囊括了化學、物理以及生物這三門學科，由此體現其對于生活污水處理的優勢。如果濕地系統成熟，會在植物根系以及填料的表面形成非常多的微生物膜，這時系統會將內部有害物質去除，其中包含填料以及根系的阻截。此外，還包含一些有機質，去除有機質主要是利用生物膜內微生物同化吸收、異化分解等方法實現。濕地床層內，植物會發揮出對于氧氣的運輸、釋放等作用，確保根系四周的微環境依逐漸呈現出好氧、缺氧、厭氧這三種狀態，為硝化反應、反硝化反應、微生物對于磷的過量積累提供極大的條件，更加高效的去除氮磷。最后，定期改變濕地基質和植物收割，將污染物質從濕地系統內真正消除。2.2 穩定塘系統

穩定塘系統是通過人工的方式對土地進行調整，設置圍堤以及帶有防滲層作用的池塘，以自然生物凈化功能為基礎，對污水進行凈化的一種生物處理技術。同時，穩定塘也是菌藻共生系統，其中包含的異養型細菌，可以使水內的有機污染物進行降解處理，成為CO2、H2O，并且將水內溶解氧消除，塘內藻類主要是借助太陽光能所發揮的光合作用，使CO2內的碳轉變為碳源，將自身機體合成之后釋放出氧氣。要想實現真正去除COD，可以利用異養菌所帶有的新陳代謝功能；將穩定塘中的氨氮去除，主要是通過生物同化以及吹脫這兩種作用，生物同化作用的形成，來源于藻類、細菌等的新陳代謝，使氨氮和硝酸鹽氮等物質轉變為有機氮，藻類生長需要的氮源主要為氨氮。穩定塘中磷的去除主要是通過藻類所具有的同化吸收、沉淀這兩種作用。另外，穩定塘內使用有效的方法對藻類進行收集，也能夠達到脫氮除磷這一目的。

2.3 地下滲濾系統

地下滲水系統在構成上十分簡單，主要包括化糞池、土壤滲濾裝置這兩個部分，實際應用中，技術具體程序如下：第一，將利用渠道將生活污水引入到化糞池中，并且在化糞池內進行預先處理，隨后再將處理之后的污水投放至距離地面一定高度的地方。如果地層的滲透性較好，可以利用土壤本身具有的毛細力、重力等作用，將污水擴散。關于地下滲濾系統的凈化機理，除原本的物化吸附、生物降解、化學沉淀、動植物等相關作用之外，也有其他的土壤生態處理系統工藝，具體如光降解、光催化以及植物吸取。大量SS 滲入到滲濾系統之后，都會被礫石、土壤膠體以及土壤粒子等物化吸附，并且通過化學作用將其去除，只有比較少的[4][3]SS殘留在植物根系以及原生動物中，其余都通過系統所帶有的生物作用將其去除。例如COD便是利用滲濾系統中具備的厭氧好氧生物作用將其去除；氮是依靠土壤所帶有的吸附、沉淀、過濾以及離子交換等作用將其去除，磷是在土壤粒子所帶有的物理截留、化學沉淀以及微生物同化等作用下被去除。該系統在生活污水處理方面有非常好的效果，能夠將生活污水中含有的氮磷等物質去除，并且能夠有效分解污水中的病原體，但是缺陷在于涉及到大量資金，對于農村生活用水生態處理而言體現出非常大的優勢。2.4 蚯蚓生態濾池

蚯蚓生態濾池也被稱為蚯蚓生物濾池，主要是通過蚯蚓這種生物，將土壤透水性、有機物質分解轉化等進行提升，屬于一種生態與生物相結合的技術。蚯蚓生物濾池中所使用的濾料，從上至下為蚯蚓有機分解層、中間層、下部碎石承托層三個部分。該系統本身帶有一定的復雜性，系統內有大量真菌、細菌、霉菌以及蚯蚓生長。濾池是以基質、蚯蚓、微生物這三個元素組成帶有復合性的生態系統，并且涉及到化學、物理、生物三門學科的知識，以此實現污水凈化，在這種復雜的生態作用下將污水中的污染物去除。如果污染物進入蚯蚓生態濾池，第一會在填料機械的作用下將其過濾、截留、吸附，使其中一些粗大的有機物在蚯蚓作用下被分解，一些有機物也會在微生物的作用下被利用。第二，微生物通過污水中膠體態、溶解性有機物這兩種形態，實現食物的生存與繁殖，使其在填料顆粒表面逐漸形成一種生物膜；第三，蚯蚓將濾床內形成的生物膜當做營養源，通過對營養源的吸收、消化以及分解等，使污泥減量，并且提高其穩定性。結束語：

綜上所述，對農村生活污水進行處理，一方面有利于改善農村生活環境，另一方面則可以提高農村水資源安全性，解決環境污染問題。現如今我國污水生態系統已經逐漸趨于完善，這對于今后農村污水處理工作的進行有重要意義。參考文獻：

[1]施暢, 張靜, 劉春,等.基于生物-生態耦合工藝的農村生活污水處理研究[J].河北科技大學學報, 2016, 37(1):102-108.[2]宋鍵.農村生活污水處理工藝與管理措施探討[J].水能經濟, 2017(4):375-375.[3]龍珍, 韋斯, 張亞平,等.江蘇省太湖流域農村生活污水處理現狀及對策研究[J].環境科學與管理, 2016, 41(10).[4]趙斌, 吳獻花, 王泉,等.基于模糊積分模型的撫仙湖北岸農村生活污水處理工藝效果評價[J].玉溪師范學院學報, 2016, 32(12):22-26.

第四篇：規模化養豬場的糞便及污水生態循環法處理工藝

規模化養豬場的糞便及污水生態循環法處理工藝

一、國內外現狀

國內外規模化豬場糞便污水處理技術多種多樣,不勝枚舉。透過這些處理技術表象,從本質上看,規模化豬場糞便污水處理模式不外乎有三種:還田模式、自然處理模式和工業化處理模式。

日本在走了十多年的彎路后,從上世紀70年代又開始推廣糞污還田利用的處理模式。在美國,糞污還田前一般沒有采用專門的裝置進行厭氧消化,而是貯存一定時間后直接灌田。由于擔心傳播畜禽疾病和人畜共患病,糞便污水經過生物處理之后再適度地還田利用已成為新的趨勢。德國等歐洲國家則是將糞便污水經過中溫或高溫厭氧消化后再進行還田利用,以殺滅或去除寄生蟲卵和病原菌。我國上海部分地區也有采用還田模式的養豬場。國內一般采用厭氧消化后再還田利用,既可避免有機物濃度過.高引起作物爛根和燒苗,又能回收清潔能源---沼氣,減少溫室氣體排放。在還田利用模式中,關鍵問題是土地對糞便污水的承載能力。盡管還田模式具有:投資省;不耗能,毋需專人管理,運轉費用低;營養物質資源化,污染物零排放等優點。但是,還田模式也存在以下一些問題：(1)需要大量土地,萬頭豬場的糞污消納至少需要耕地1000畝,因此受條件限制,適應性不強;(2)雨季以及非用肥季節還須考慮糞污或沼液的出路;(3)存在傳播畜禽疾病和人畜共患病的危險；(4)不合理的施用方式或連續過量施用會導致硝酸鹽、磷及重金屬的沉積，從而對地表水和地下水構成污染;(5)降解過程產生的氨、硫化氫等有害氣體會污染大氣。自然處理模式采用氧化塘、人工濕地等自然處理系統,對豬場糞便污水進行處理。適用于遠離城市,經濟欠發達;土地寬廣,地價低廉,氣候溫和地區的規模化養豬場,特別是有灘涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然處理系統的養豬場。美國、澳大利亞以及東南亞一些國家的豬場糞污處理采用這種模式較多。國內南方地區（如江西、福建、廣東）也大多采用這種模式。自然處理模式雖然具有投資少，運行管理費用低,不耗能;污泥量少,不需要復雜的污泥處理系統等優點但它仍需要占用大量的土地且處理不好容易污染地下水等諸多條件限制。

對于那此規模較大、地處大城市近郊,經濟發達，土地緊張,沒有足夠農田消納糞污或進行自然處理的豬場,只能采用工業化處理模式來處理糞便污水。這種模式包括厭氧處理、好氧處理以及厭氧-好氧處理組合系統。在日本,豬場糞污處理主要采用這種模式。韓國則是將畜禽養殖廢棄物集中起來進行處理。意大利、西班牙也有少部分養殖場的糞污處理采用這種模式。這種模式也在國內規模化豬場糞污處理中較多采用。他具有占地少、適應性強，處理能力強的優點但是投資較大，運行費用高，需要專業人員進行維護等缺點。隨著隨著我國土地的日益緊缺,將會有更多的規模化豬場不得不選擇這種處理模式。

河北奇驥生物技術有限公司經過多次試驗確定了一種高效低耗的處理規模化豬場廢物處理方案。主要分為三個階段：第一階段，通過在日糧中添加益生菌提高豬的飼料利用率，另外在環境中噴灑益生菌劑，提高環境中有益菌數量從而抑制有害菌的生長，并能起到豬糞尿提前分解的作用；第二階段，在沼氣厭氧池內添加高性能沼氣發生菌，提高厭氧消化速率，增加產氣量并能起到縮短廢水處理周期的作用；第三階段沼液的后處理，通過曝氣處理及快速降解廢水有機質芽孢菌的添加達到快速凈化水質的目的。

二、處理目標

養豬場的豬糞便質地較細，成分較復雜，含蛋白質、脂肪類、有機酸、纖維素、半纖維素以及無機鹽。豬糞含氮素較多，碳氮比例較小(14：1)，一般容易被微生物分解，釋放出可為作物吸收利用的養分，是一種良好的農家肥，是培肥改良土壤的優質有機肥資源。但大多數養豬場的糞便采用水沖糞的方式清理糞便，這就使得產生豬糞的同時會伴隨大量污水的產生。因此需將其固液分離，糞渣可以進行堆肥，制成有機肥，污水經厭氧處理使其達到排放標準直接排放并可產生利用沼氣這一能源。

1頭豬每日產生糞2kg（以含水率80%計）、尿3kg（參考HJ497的規定，以實際產生量為準），根據養豬場中實際成豬與豬仔比例，則一萬頭豬按每日產生糞12t、尿18t計。采用水沖糞的方式清理豬糞便，參照GB18596，一頭豬每天產生的糞便需要0.018t的沖洗水，則5000頭豬每日需90t的水，則5000頭豬每日產生糞便經固液分離后可產生100t的污水。

豬糞便經固液分離后污水中的污染物濃度及pH值如下：化學需氧量（CODcr）為6500mg/L,氨氮（NH3-N）為590~850 mg/L，總氮（TN）為805~1000 mg/L，總磷（TP）為127 mg/L，pH為6.3-7.5。而經厭氧處理后可將其降低至：化學需氧量（CODcr）為1400mg/L,氨氮（NH3-N）為1100 mg/L，總氮（TN）為1120mg/L，總磷（TP）為80mg/L，pH為7.3-7.8。而剩余的的厭氧廢液雖然有機物已經降解了很大一部分但是其氨氮幾乎沒有降低甚至還有所升高，其余指標也高于國家畜牧用水排放標準，但是這種水可生化性能大大降低，不適合微生物生長，里面的生物質成分很難被好氧菌分解，解決這種廢水難度很大。一般公司多采用加堿平衡廢液酸度，加糖類來平衡廢液碳氮比從而達到適合微生物生長的標準進而將廢水凈化，但這樣做下來費用很高處理每噸廢水需要3元左右的費用，其高昂的費用讓很多公司不能應用。我們選擇用未厭氧發酵的廢液作為碳源及PH緩沖物以一定比例添加到沼氣廢液中在進行間歇曝氣處理，在不添加化學藥劑的情況下基本達到了加藥劑曝氣處理后的指標，能夠滿足國家廢水排放標準。

三、處理方案

在豬日糧內添加0.01%我公司生產的飼用菌劑《豬貝健》，利于提高豬的飼料利用率，減少氨氮的產生及硫化氫的出現；并在豬場環境中噴灑益生菌稀釋液《環境修復劑》，使益生菌在豬的飼養環境中形成優勢菌群，這樣就抑制了有害菌的生長，還能在糞尿處理前對其預發酵處理，使后面處理糞便及廢水周期縮短。

養殖場的豬糞經固液分離后，固體糞及部分沉淀污泥加入我公司生產的組合肥料菌劑進行發酵，污水利用沼氣池進行厭氧處理，加入沼氣生產復合菌劑便于快速產生沼氣并使得污水降解更徹底，污水經厭氧處理、好氧處理及殺毒等工序達到排放標準，從而直接循環利用或作為灌溉用水。

糞便通過管道從豬舍排入糞便收集池，糞便收集池用來暫時存儲糞便；

糞便從糞便收集池進入固液分離設備，實現固液分離，獲得固體糞便以及糞便污水；

固體糞便利用組合肥料菌劑進行發酵，糞便污水進入厭氧消化池進行厭氧發酵，產生沼氣，沼氣凈化后進入儲氣罐存儲。利用我公司的畜牧養殖菌劑飼喂可以提高厭氧發酵效率，增加豬的飼料消化率從而減少氨及硫化物的產出，提高所產沼氣的純度，進而增加熱值，提高沼氣的穩定性。

污水經厭氧發酵后，進入氧化池，通過氧化池的好氧分解作用將污水中較復雜的有機化合物分解成二氧化碳、硝酸鹽、硫酸鹽等小分子物質。

污水經氧化池進入消毒池，殺死污水中的病原性微生物，便于公司循環利用水資源。而好氧間歇曝氣后的水由于里面含有大量益生菌可不經消毒直接作為灌溉用水。

四、工藝參數計算

由第一部分計算可知，5000頭豬可產生糞便經固液分離后可產生100t的污水，固體糞6t。

1、糞便收集池的參數計算

污水及固體糞110t/d, 糞便收集池容積不少于污水及固體糞日總量的50%，糞便收集池的容積設計為60m3，具體尺寸為長、寬、高分別為4m，寬4m，高4m（地下）。

2、固液分離設備

污水及固體糞110t/d，則固液分離設備應具有超過110t/d的處理能力。設備安裝尺寸為2.5m*2.5m*2m。

3、厭氧消化池

每日產生100t污水，根據厭氧消化設計要求，水力停留時間應大于5d，以6d計，則厭氧消化池的容積至少為100t/d*6d=600m3，按理論容積占厭氧消化池實際容積的80%計，則厭氧消化池實際容積不小于750 m3。厭氧消化池采用升流式厭氧污泥床（UASB），具體尺寸為：直徑5，高度8m。

4、配水池

每日產生100t污水，配水池需加至少30%原水，水利停留時間為1d，則配水池的容積應不小于130m3,按理論容積占實際容積的80%計算，則配水池的實際容積為以165m3計，具體尺寸8m*8m*2.6m。

5、氧化池

每日產生100t污水，氧化池采用活性污泥工藝并加入廢水降解菌及硝化菌劑，水利停留時間為6d，則氧化池的容積應不小于600m3,按理論容積占實際容積的80%計算，則氧化池的實際容積為以660m3計，具體尺寸15m*15m*3m。氧化池需進行曝氣，具體曝氣量需按具體污染物濃度進行計算。（氧化池需兩個）采用間歇曝氣法進行日處理廢水水量90~110t/d,水力停留時間(HRT)5-6d。SBR每天運行3個周期,8h為1個周期,其中曝氣4.0h,沉淀1.0h,排水1.0h,進水1.0h,閑置1h。

6、消毒池

每日產生100t污水，消毒池采用紫外線消毒，水力停留時間為2天消毒池理論容積為200 m3，按理論容積占實際容積的80%計算，則消毒池的實際容積以240m3計，具體尺寸15m*10m*2.4m。

也可向池水內撒消毒劑如次氯化鈣等進行消毒處理。

7、自然凈水塘

根據實際需求將凈化后的水放入進行長時間儲存備用，塘內加光合細菌及水草等植物對其進一步凈化。

8沼氣凈化及儲氣罐 占地面積以實際工藝為準。9堆肥場地

發酵車間內建發酵槽2個，槽長30m、寬3m，高度2m，堆肥場地占地面積50*10=500m2。物料發酵周期大約為20-25天。

五、工藝注意事項

在厭氧消化液中添加不同比例的原水,可使SBR處理系統顯現不同的運行性能。以配水比30%的混合液作為處理對象,反應系統的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,并且穩定。但是由于豬場廢水成分不穩定，實際應用中可能造成配水比不符合要求，廢水處理運行不穩定，其直接表現在廢液處理過程中PH降至6.0以下，這時就需要適當提高配水比來緩沖亞硝化過程中產生的酸。

六、工藝優點

1、運行費用低，過程中基本不需要額外添加化學藥劑；

2、污泥產生量少

3、處理后的凈化水中含大量益生菌，可直接作為灌溉用水提高水資源利用率。

4、使用奇驥微生態生物菌劑處理環境不但無害還能增強豬的免疫力，減少環境中致病菌數量，對養殖場起到多重防護的作用。

詳情關注奇驥公眾號：奇驥微生態。

第五篇：農村生活污水治理工程一體化生態處理池采購項目采購（xiexiebang推薦）

遂昌縣2014-2016農村生活污水治理工程一體化生態處理

池采購項目采購要素公示更正函

遂昌縣2014-2016農村生活污水治理工程一體化生態處理池采購項目采購要素公示中原定于2014年7月11日17：30前以署名書面形式(同時必須提供電子稿)向遂昌縣農村工作辦公室或浙江省成套招標代理有限公司反映，現時間更正為2014年7月15日12:00前。

采 購 人：遂昌縣農村工作辦公室

地 址：遂昌縣妙高街道北街234號

聯 系 人： 劉觀法 聯系電話：***

代理機構：浙江省成套招標代理有限公司

地 址：杭州市文暉路42號現代置業大廈西樓1701—1706房 聯 系 人：楊先生 聯系電話：***

傳真：0575-87170517 郵箱：578670047@qq.com

遂昌縣農村工作辦公室

浙江省成套招標代理有限公司

2014年7月11日