农村组污水收集处理可行性分析

农村组污水收集处理可行性分析

0体化污水处理装备模块化农村水污染的管理是改善农村生活环境的重要因素。农村分散、村组之间距离远、生活污水量小、波动性大,污水零散、局部、长期的无序粗放式就地排放,已引起了当地及周边土壤和水体的污染,并造成了水资源的浪费。因此,北方农村生活污水的处理需结合当地的自然和人文环境,寻求突破现状瓶颈的出路,选择一种灵活经济、操作简单、经济技术可行方法已显得尤为迫切。车载移动式一体化污水处理装备模块化组装于移动运输车上,其运营参考垃圾收集转运的模式,只需在村(组)合理选址设置污水收集池(配置化粪池),一体化污水处理装备村口就地处理、出水就地存蓄回用于农田灌溉。移动式装备对于一定范围内一定数量的村组处理需求来讲,既实现污水净化处理,又避免传统永久性集中处理设施的重复建设投资,提高污水处理设施的使用率,且污水处理后重复利用,可节约水资源,一举多得。1车载一体化污水处理厂的介绍1.1污水收集、管网参考城市生活垃圾的收集、转运管理方式,一体化污水处理装备的运营实行村(组)分散收集、镇(乡)集中管理、流动处理的模式,具体设置如下:污水收集:依据具体乡镇的行政规划情况,按小组,因地势,以集中、方便收集为原则,较为集中的片区铺设污水收集管网,管网末端分片设置可收集一定住户污水的收集池,并配套化粪池和清水蓄水设施。镇(乡)集中管理:可考虑一个镇(乡)配套若干成套装备车,镇级主管部门集中管理调配。流动处理:每套装备车服务辐射一定半径内村庄,多个村(组)间交替循环轮流处理运行,定期将装备移至村口集水池处对污水进行就地处理,形成流动处理的模式。1.2装备处理污水水质主要指标一体化污水处理装备主要用于农村生活污水的处理,处理污水水质参考GB50014—2006《室外排水设计规范》中城镇生活污水的水质标准,结合国内农村生活习性,以化粪池出水作为装备处理污水,水质主要指标见表1。设计车载移动式一体化污水处理装置处理后的排水用于农田灌溉,出水水质指标达到GB5084—2005《农田灌溉水质标准》中相应的要求(见表2)。1.3辅助设备配置车载装备:根据设备大小尺寸选用可装载集装箱的平板运载车,改装为与垃圾压缩车、转运车类似的专用污水处理车。一体化污水处理装备设计处理能力20m3/h,装备外型总尺寸4.0m×2.0m×2.5m(长×宽×高),包括加压曝气室、混反应室、分离室及辅助设备区等功能区。配置吸水泵、管道混合器、空压机及投药设备等。此设备小时处理能力可满足200人以上规模村庄每天的污水处理要求,具体配置需依据乡镇管辖区域行政村的人口数,以每村每周处理1~2次,每次处理时间2~4h为宜配置(车载移动式一体化污水处理装备平面图见图1)。工艺流程见图2,收集的污水经化粪池后暂存于各村口污水收集池。一体化污水处理装备运抵后,吸水泵从集水池抽吸污水进入加压曝气室进行好氧生物处理,曝气室设计成封闭式流化床型式,确保污染物的充分降解。曝气室余压随出水经管道混合泵由底部进入混凝反应室(混凝剂为铁盐或铝盐,投入管道混合器中与污水充分混合),反应室设计成折流式,保证混凝反应的充分进行。污水在经过第二道隔板后,溢流进入沉淀室进行固液分离,去除残留的有机物和固体悬浮物。出水排入村口清水蓄水池或直接排入农田进行灌溉。1.4污水装备的运行成套装备车辆可考虑由镇(乡)级的环卫主管部门处统一管理,一车服务数村组,专业专车负责日常的运行维护、定期加药及清洗。根据各村口集污池的污水量,安排污水装备在此处运行的时间和周期。使用条件:就地380V电源一处。装备的存放:成套装备宜连续运行,间歇不宜过长,若长时间(超过7d)处于非工作状态时需排空存放;设备停机状态时需考虑防冻,必要时放置于室内;成套装备所配药剂保证充足,且需保持其有效性;长时间停机后再次启动运行初期需观测处理效果,及时采取措施。2车载一体化污水处理设备的可行性分析2.1污水采集输送技术可行性1)管理模式可行。参考城镇生活垃圾的管理、收集和处理模式,污水处理设施更为有效,农村人口分散,具备良好的交通运输条件,车载可移动一体化污水处理装备的设想具有行政管理上的可操作性。2)污水收集可行。随着新农村建设的步伐,各地乡村规划先行,排水管网在村道规划及建设中与给水管网相辅相成,污水的收集与输送作为村组基础设施,有其政策和实施的保障。3)技术可行。工艺简单,出水作为灌溉用水,水质要求相对较低,以物化处理工艺为主,装备正常运行过程中,只需定期定量添加混凝剂、排空剩余污泥,运行管理灵活简便。4)经济可行。一个镇(乡)设多套车载移动一体化污水处理装备,设施利用率高,相对投资费用低;村(或组)根据当地的人口居住分布情况,分片收集,省去输送环节,就地处理可将污水输送管网,投资较低;处理流程简单,只需少量药剂费用及电费,运行及管理费用较低;处理后排水用于农田灌溉,可节约水资源。2.2生活污水回收利用的空间目前,农村污水处理的探索多停留在固定式成套装备,有小型分散式污水处理站和庭院式污水处理设施等。小型分散式污水处理设施,主要包括湿地生态处理系统、稳定塘生态系统、厌氧生物处理和好氧生物处理等(见图3)。根据具体的自然、经济条件和出水的用途,污水处理站选用的工艺流程也不尽相同。小型分散式污水处理站对水量、用地、技术及经济等有一定的要求,现多分布于居住相对集中、经济较为发达、生活水平较高的区域。其最大的优势在于低能耗,但其最大的弊端是用地需求大,且仍旧避免不了污水收集输送的环节,投资大,利用率不高。此外,我国一些地区政府对居住较为分散,污水不易收集的农户,资助其在庭院内安装家用污水处理装置,经处理后污水回用于田园灌溉,实现水资源的循环利用。例如:大理市(2009年)对洱海周围污水不易收集的农户提供家庭污水处理实施,实现对洱海污染物的零排放(见图4)。庭院式污水处理设施利用水体自流和微生物降解的作用,实现污水的流动和污染物的去除,是一种低能耗,高处理效率的小型污水处理装置。其之所以具备一定的应用前景,在于设备小,入户配置灵活,但其要全面普及入户,总体投资大,资金来源困难,且对于农村三五口人的庭院性价比不高,应用前景影响因素较多。相对于一定户数的村组,车载可移动污水处理装备减少不必要的污水统一输送、相对处理能力大、设备使用率有保障,采取集中管理、流动处理的模式更具有可操作性,相对而言优势明显。3生活污水治理的应用1)新农村建设的进程在一步步推进,农村自然环境的改善势在必行,污水治理也必将落实。车载移动式一体化污水处理装备,集成化设计、自动化控制易于操作;采用物理处理工艺,启动快,可就地处理;装备数量可跟据乡镇的村民小组数量和规模灵活按需配置,运管灵活;采用集装式移动装备,不占地,不产生二次污染,切合农村的地理和人文现状,在农村污水治理方面具有广阔的应用价值和前景。2)农村生活污水经适当处理后,不仅有利于改善水环境,还可用于农田