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關鍵詞:農村生活污水;人工濕地;處理;工程實例
Abstract: With reference to zhejiang tonglu success, based on the experience of JiAnXian in multiple administrative villages in the rural sewage treatment of pilot projects. The county rural sewage treatment mainly take artificial wetland processing model, that is, 10 to 20 families to build a set of peasant household sewage treatment facilities, sewage after collecting precipitation-anaerobic-such as artificial wetland process for processing. Monitoring the results show the system of COD, ammonia nitrogen removal ability, the water pollution index are the standard, show that the system is a kind of suitable for rural sewage treatment system, suitable for the local rural application.
Key Words: rural sewage; artificial wetland; processing; engineering example
中圖分類號:G812.42 文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
吉安縣廣大農村地區(qū)由于經(jīng)濟基礎薄弱、資金來源少、居民居住分散等原因,普遍缺少排污設施規(guī)劃,缺乏專門的污水收集處理設施。該縣農村生活污水絕大多數(shù)通過自建水溝排放到小溪或河流,污水處理率基本為零,水環(huán)境污染情況較為嚴重??紤]到當?shù)剞r村缺少污水技術和管理人員及運營資金,因此需要一種簡便的污水處理技術,即要滿足“三不”(基本不需要人管理、基本不需要人維修、基本不需要運行費用)、出水能夠達標穩(wěn)定。
吉安縣根據(jù)實際情況,結合自然、經(jīng)濟條件,因地制宜,以少數(shù)基礎條件較好的農村進行試點建設農村污水處理設施,本文以吉安縣某行政村生活污水人工濕地處理工程為例進行介紹。
2 人工濕地簡介
2.1 人工濕地概述
人工濕地是模擬天然濕地的人工生態(tài)處理系統(tǒng),利用人為手段設置的具有濕地性質和功能的系統(tǒng)。較天然濕地,人工濕地有更高的處理效率,又因其可靈活選擇場地、建設和運行費用低、有一定的生態(tài)效益而受到重視,國外許多地區(qū)都建有用人工濕地處理污水的示范工程。[1]
人工濕地污水處理系統(tǒng)是人工建造、監(jiān)督和控制的,在一定長寬比及地面坡度的洼地上由土壤、沙、石和煤渣等混合成的填料床和在床體上種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強、生長期長、美觀的植物,如蘆葦、香蒲、水蔥等及在水中、填料中生存的動物、微生物所組成的生態(tài)系統(tǒng),污水流經(jīng)床體表面和床體填料縫隙時,通過水體、基質、水生植物、微生物等之間一系列復雜的物理、化學和生化反應,通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等作用實現(xiàn)對水中污染物的去除。[2-3]
3 工程實例
本工程位于吉安縣橫江鎮(zhèn)某一行政村,有居民96戶,共計364人,農村生活污水經(jīng)化糞池預處理后由管道收集。工程總投資35萬元,于2010年12月底竣工,出水能達到相關排放標準。
3.1 設計水量及水質
本人工濕地處理系統(tǒng)按人均每天產(chǎn)生活污水180L計,則每天產(chǎn)生污水量為66噸。其中要分建四套處理系統(tǒng),1#人工濕地系統(tǒng)為36人,每天處理污水6.5噸;2#人工濕地系統(tǒng)為88人,每天處理污水16噸;3#人工濕地系統(tǒng)為104人,每天處理污水19噸;4#人工濕地系統(tǒng)為136人,每天處理污水24.5噸。
農村生活污水含有機物質、氮磷營養(yǎng)物質、懸浮物等,主要進水指標為:COD 250~400mg/L,NH3-N 40~60mg/L,TP 2.5~5mg/L,SS 120~150 mg/L。
該村污水經(jīng)處理后用于水作物灌溉,出水執(zhí)行《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)中水作物灌溉標準,CODCr≤150 mg/L;BOD5≤60 mg/L;SS≤80mg/L。
3.2 工藝流程簡介
圖1 農村人工濕地污水處理工藝流程圖
該村的生活污水經(jīng)收集后,自流入污水處理站。污水首先進入沉砂池,沉砂池主要作用是去除污水中大顆粒懸浮物、砂粒、飄浮雜物等,避免阻塞管道。預處理后的污水進入?yún)捬醭?,在水解作用下,懸浮狀態(tài)或膠體狀態(tài)的有機物質轉化為溶解性有機物。經(jīng)厭氧水解處理后,污水進入人工濕地,采用表面流人工濕地,利用水生植物的生長,吸收氮磷,在一系列的過濾、吸附、沉淀、微生物降解作用下,污水中的污染物被有效去除,污水得到凈化。出水排入農業(yè)灌溉渠,用于水作物澆灌。
3.3 工藝設計
3.3.1 沉砂池
1#沉砂池(L×B×H=2.3m×1.6m×1.0m),有效容積V =2.9 m3,停留時間: HRT = 10.9h
2#沉砂池(L×B×H=4.0m×1.9m×1.0m),有效容積V =6.08 m3,停留時間: HRT =9.1h
3#沉砂池(L×B×H= 4.5m×2.0m×1.0m),有效容積V =7.2 m3,停留時間: HRT = 9.1 h
4#沉砂池(L×B×H= 5.0m×2.4m×1.0m),有效容積V =9.6m3,停留時間: HRT =9.4h
3.3.2 厭氧池
1#厭氧池(L×B×H=2.6m×1.6m×1.0m),有效容積V =3.3m3,停留時間: HRT = 12.3h
2#厭氧池(L×B×H=4.0m×2.5m×1.0m),有效容積V =8m3,停留時間: HRT =12.0h
3#厭氧池(L×B×H= 4.5m×2.6m×1.0m),有效容積V =9.36m3,停留時間: HRT=11.8h
4#厭氧池(L×B×H= 5.0m×3.0m×1.0m),有效容積V =12m3,停留時間: HRT =11.8h
3.3.3 人工濕地
1#人工濕地(L×B×H=3.6m×4.9m×1.0m,均分三格),有效容積V =14.1m3,停留時間: HRT = 17.4h
2#人工濕地(L×B×H=6.6m×4.0m×1.0m,均分三格),有效容積V =21.1m3,停留時間: HRT =10.6h
3#人工濕地(L×B×H= 7.2m×4.5m×1.0m,均分三格),有效容積V =25.92m3,停留時間: HRT =10.9h
4#人工濕地(L×B×H= 8.1m×5.0m×1.0m,均分三格),有效容積V =32.4m3,停留時間: HRT =10.6h
4 處理效果及運行費用分析
該村人工濕地處理系統(tǒng)于2010年9月開始施工建設,2010年12月竣工建設單位于2011年3月向當?shù)丨h(huán)保部門提出環(huán)保驗收,監(jiān)測報告顯示各項污染物指標都能達標。
COD主要進出水濃度及去除率:1#進水平均濃度320.21 mg/L,出水平均濃度60.72 mg/L,平均去除率81.04%;2#進水平均濃度248.93 mg/L出水平均濃度54.74mg/L平均去除率78.01%;3#進水平均濃度189.75 mg/L出水平均濃度43.06 mg/L平均去除率77.31%;4#進水平均濃298.57 mg/L 57.43出水平均濃度57.43mg/L,平均去除率80.76%
氨氮主要進出水濃度及去除率:1#進水平均濃度53.27mg/L,出水平均濃度8.17mg/L,平均去除率84.66%;2#進水平均濃度44.73mg/L,進水平均濃度7.45 mg/L,平均去除率83.34%;3#進水平均濃度57.25 mg/L,進水平均濃度9.01 mg/L,平均去除率84.26 %;4#進水平均濃度58.57 mg/L,進水平均濃度10.47 mg/L,平均去除率82.12%。
此人工濕地處理系統(tǒng)已正常運行一年,污水處理系統(tǒng)不產(chǎn)生電耗;植物維護管理主要是要對人工濕地的植物進行收割和保護,植物維護管理費用為1000元,日維護費用2.73元/d;每年清運污泥費為800元,日處理費用2.19 元/d;則單位污水處理運行費用為0.07元/m3。
5 結語
采用沉砂池+厭氧池+人工濕地系統(tǒng)處理農村生活污水,工程實際運行結果表明該系統(tǒng)COD、NH3-N去除率分別在77.31~81.04 %、82.12~84.66%之間,出水水質穩(wěn)定,達到了《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)中水作物灌溉標準。
該縣試點農村污水處理采用該人工濕地系統(tǒng),具有操作簡單、經(jīng)濟有效等優(yōu)點,滿足民農村生活污水處理的需要,適合農村地區(qū)資金短缺和技術空白的不利狀況,該人工濕地處理系統(tǒng)的建設和運行為當?shù)剞r村生活污水工程治理提供了寶貴經(jīng)驗。
參考文獻
[1] 梁繼東,周啟星,孫鐵珩.人工濕地污水處理系統(tǒng)研究及性能改進分析[J]. 生態(tài)學雜志.2003,22(2):49-55.
[2] 姜宏明.關于人工濕地污水處理的探討[J].大科技:科技天地.2011, 7:373-375.
關鍵詞:生活污水;濕地處理;工藝流程
一、概述
盤錦鼎翔集團現(xiàn)有常住人口1.2萬人,平均日排放污水1萬m3,多年來一直采取自然排放的方法,進入雙臺子河流域,對流域水質、周邊地區(qū)及空氣環(huán)境質量造成了很大的污染。同時,現(xiàn)有的排水系統(tǒng)淤積滲漏嚴重,區(qū)外采用明渠排放,給人民生活環(huán)境造成不良影響。
建設鼎翔集團人工濕地污水處理可使境內水系的水質得到極大的改善,逐步緩解和消除對環(huán)境的污染,保護本地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。同時與城市生態(tài)建設緊密結合,增加城市水面、綠地面積與景觀用水量,對于改善盤錦市生態(tài)環(huán)境,營造親水文化氛圍,提高盤錦市整體形象具有十分重要意義。
二、處理規(guī)模
盤錦市鼎翔集團污水處理規(guī)模為:10000m3/d,小時流量按500m3/h設計。
三、設計水質
3.1原水水質
根據(jù)盤錦市環(huán)境監(jiān)測站的分析,污水水質為:COD110-138mg/l,BOD536-50mg/l,SS50-80mg/l,NH3-N18-24mg/l,TP1.5mg/l,pH8.05。
3.2出水水質
根據(jù)盤錦市總體規(guī)劃,出水水質達到遼寧省污水綜合排放標準(DB21/1627/2008)中Ⅰ級標準,COD50mg/l,BOD530mg/l,SS70mg/l,NH3-N5mg/l,TP0.5mg/l,pH6-9。
四、生活污水濕地處理技術工藝
4.1概述
污水的人工濕地處理是近年來發(fā)展起來的一種新型的污水處理技術,是一種人工建造和監(jiān)督控制的與沼澤類似的地面,它的基質通常是碎石,植物生長于碎石床介質中。這種濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中,由填料、土壤和種植在表面具有處理性能好、成活率高、抗水性能強、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物(如蘆葦)形成一個獨特的生態(tài)系統(tǒng),污水在系統(tǒng)中流動,通過填料、土壤、植物和微生物等的共同作用,對污水進行凈化處理,因此人工濕地在處理污水中具有高效率、低投資、低費運轉、處理效果好、維修費用低的特點。
4.2工藝流程及工藝參數(shù)簡述
管網(wǎng)收集到的生活污水首先經(jīng)過格柵進入集水池,然后由污水提升泵將污水提升到曝氣生物濾池。經(jīng)過曝氣生物濾池處理后,出水COD≤96mg/l,BOD5≤40mg/l,SS≤56mg/l,NH3-N≤19mg/l,TP≤1.2mg/l。
污水經(jīng)過曝氣生物濾池處理后進入沉淀池,沉淀池出來的污水進入潛流人工蘆葦濕地處理系統(tǒng)。
該工程構筑潛流濕地3.3hm2,設計負荷0.3m/d的潛流濕地,采用水平潛流運行模式,底部鋪設防滲膜,床體中下層、第二層、第三層及第四層均鋪碎石,上層鋪熟土,表面種植蘆葦。潛流人工蘆葦濕地處理系統(tǒng)處理結果:出水COD≤50mg/l,BOD5≤30mg/l,SS≤10mg/l,NH3-N≤5mg/l,TP≤0.5mg/l。
為提高水資源利用率,將經(jīng)過潛流濕地處理的污水,經(jīng)過二級泵站(Q=400m3/h,H=10m,N=22kW)提升至景觀濕地-國壩南側的蘆葦濕地進行深度處理。蘆葦濕地出水直接排入人工湖,經(jīng)處理后的污水排入遼河。最終出水:COD≤50mg/l,BOD5≤10mg/l,SS≤10mg/l,NH3-N≤5mg/l,TP≤0.5mg/l。
五、結束語
為使環(huán)境保護的步伐能夠與經(jīng)濟發(fā)展同步,興建盤錦鼎翔集團污水處理廠,徹底消除污水對河流水域的污染,保護生態(tài)環(huán)境和人民的身體健康,同時,將處理后的污水回用于景觀濕地建設,提高了水資源的利用率,它將產(chǎn)生顯著的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
關鍵詞:農村生活污水;生態(tài)濕地處理;堵塞機制分析
中圖分類號:R123.3 文獻標識碼:A
農村的生活污水處理,長期以來都是“蒸發(fā)”消除,而傳統(tǒng)的污水治理方式是以集中處理為主,運行費用高、治理效益不理想。對于地形復雜,農戶分散居住的農村地區(qū)來說尤為困難。因此,在農村村落集鎮(zhèn)的污水處理中,采用小型化、就地化、分散式處理的農村生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)就是一個很好的處理方式。而農村生態(tài)人工濕地運行關鍵問題之一是消除堵塞問題。
農村生態(tài)人工濕地發(fā)生堵塞,會引起濕地漫流或處理效率降低。若直接與農戶相連,還會引起農戶下水管網(wǎng)排水不暢,甚至回灌的現(xiàn)象,失去污水處理的功能。因此,農村生態(tài)人工濕地處理農村生活污水,必須要摸清人工濕地污水處理堵塞的機制,提出相應的解決方法。
1 調查實驗基礎與過程
1.1 實驗目的
通過實驗,分析形成堵塞的累積物質及造成濕地的永久性堵塞的主要原因。
1.2 調查實驗期間
共監(jiān)測4塊人工濕地,其中2塊人工濕地用于處理市政污水,2塊農村生態(tài)人工濕地用于處理農村生活污水。4塊濕地的具體設計及運行參數(shù)詳見表1
1.3 采樣及檢測方法
1.3.1 水樣檢測方法
污水共檢測4次水樣。進水水質主要監(jiān)測COD濃度(總COD濃度及用1.2μm及0.2μm過濾的COD濃度)。不同組分的COD計算如下:
COD(可沉淀的顆粒物質+大膠體顆粒物)=CODT-COD1.2μm ;COD(膠體顆粒物)=COD1.2μm-COD0.2μm
COD(可溶解性物質)=COD0.2μm
由于污水中可能有些膠體顆粒物質小于0.2μm,而監(jiān)測研究表明這部分物質所占比重相對較小,因此在試驗中可溶性化學需氧量,為0.2μm的濾膜過濾后的水體水質。
1.3.2 累積顆粒物的采樣與分析
實驗期間,每塊濕地分別采樣1次。采樣點位置設在距進口2m及4m的位置,及距出口2m的位置。采取錘擊不銹鋼管(直徑200mm,高0.4m)的方式進行采樣。然后用鐵鍬將不銹鋼管挖出。小心取出不銹鋼管內的填料,并放置自封口內,移至冷藏箱保存。在本實驗研究中,累積的固體顆粒物有2部組成分別為空隙間固體顆粒物和附著固體顆粒物??障堕g固體顆粒物隨著填料的取出,會自然散落;附著固體顆粒物需超聲波清晰后,將清洗液過濾獲得。
1.3.3 累積顆粒物的生物降解實驗
經(jīng)由1.3.2步驟獲得的累積固體顆粒物進行生物降解實驗,包括厭氧實驗及好氧實驗。厭氧實驗及好氧實驗分別持續(xù)30d,以保證難降解的有機顆粒物能夠有充足的時間降解。每取去2次樣品,監(jiān)測COD及揮發(fā)性固體顆粒物(SS)。
2 結果與分析
2.1 進水COD的成分分析
由圖1可以看出,市政污水及農村生活污水中COD的主要成分為大顆粒有機物。其中市政污水中除大顆粒有機物外,可溶性物質及膠體,也占了相當?shù)谋壤?。但農村生活污水中膠體比例所占較低,其中系統(tǒng)1占的比例僅為4.3%,系統(tǒng)2占的比例僅為2.1%。說明農村生活污水中COD含量,主要以可溶性物質及大顆粒有機物為主,膠體含量較少。
2.2 累積顆粒物在濕地的分布規(guī)律
由圖2可以看出處理市政污水的系統(tǒng),在濕地前段的累積顆粒物的重量最高。說明大多數(shù)的固體顆粒物在此被截留。而后累積顆粒物的含量逐漸降低。研究資料表明,濕地1/3段,COD去除率高達80%~90%。大多數(shù)的COD通過污染物的截留被去除。本次研究結果也表明,農村生活污水去除COD過程的前段與后端的差異性不明顯。
2.3 顆粒物的生物降解實驗
由圖3可以看出,4個處理系統(tǒng)的COD在30d的試驗周期內,無顯著變化,顆粒物可生化性非常低。試驗結果表明,在濕地內累積的污染物主要為無機顆粒物。被截留的有機物在短時間內,能被附著在填料表面的微生物迅速的降解。但1.3.2的結果表明,處理農村生活污水的處理系統(tǒng)的顆粒截留物較低,主要原因是由于農村生活污水的顆粒性物質主要以有機顆粒物為主,大部分有機顆粒物在被截留后,迅速降解。
3 小結與建議
由1.1.2及2.3的研究表明,濕地內形成堵塞的累積物質,主要是難以降解的顆粒物,這部分顆粒物會持久性地留在濕地填料的空隙內,隨著顆粒物的逐漸附存而積累,是造成濕地的永久性堵塞的主要原因。
為了避免發(fā)生和消除顆粒物的永久性堵塞,建議:
由于大多數(shù)的農村生活污水,主要是以易降解的有機顆粒物為主,要針對性地合理設計濕地的水力負荷及有機負荷,以保證在正常情況下不發(fā)生堵塞。
在濕地進水處需設置預處理裝置,盡可能地將難以降解的顆粒物預先去除,進而延長濕地的使用壽命。
濕地若發(fā)生臨時性堵塞,可以通過干濕交替運行或者停運1~2d來消除堵塞現(xiàn)象。
參考文獻
[1] 李海明.農村生活污水分散式處理系統(tǒng)與實用技術研究[J].環(huán)境科學與技術,2009(09).
[2] 趙志強.人工濕地處理技術在農村污水處理中的應用[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2011(01).
住區(qū)水環(huán)境的保護主要涉及到污廢水的收集、處理及其達標排放或回用,而不影響住區(qū)的環(huán)境[4].毛管滲濾土地處理技術利用了大自然的天然凈化能力,對住區(qū)的污廢水進行處理后達標排放或回用,是實現(xiàn)住區(qū)水環(huán)境保護的一種技術手段。
1、毛管滲濾土地處理技術及其工藝設計
1.1毛管滲濾土地處理技術
1.1.1基本原理
毛管滲濾土地處理技術是基于生態(tài)原理基礎上,揉進現(xiàn)代的厭氧、好氧的污水處理技術,而形成的一種生態(tài)工程水處理技術。其基本原理是:利用專用塑料薄膜在地下圍成一個生物濾池,利用配水系統(tǒng)將生活污水引進草坪下,均勻地向厭氧濾層滲濾,再通過表面張力作用上升,越過厭氧濾層出口堰之后,通過虹吸現(xiàn)象連續(xù)地向下層好氧濾層滲透并流出生物濾池。在上述過程中,水與污染物分離,水被滲濾并通過集水系統(tǒng)收集被作為中水回用,污染物通過物化吸附被截留在土壤中,碳和氮由于厭氧及好氧過程,一部分被分解成為無機碳、氮留在土壤中,一部分變成氮氣和二氧化碳逸散在空氣中,磷則被土壤物理化學吸附,截留在土壤中,為草坪或者其他植物所利用。
1.1.2基本構造
由專用塑料薄膜在地下的凍土層以下向上方圍成一個“生物濾池”,薄膜上方敷設由干管、支管、生態(tài)碎石、專用尼龍網(wǎng)組成的集水系統(tǒng)。其上方是由好氧生物菌種、通氣性材料、改良土壤組成的好氧濾層。濾層上方為由專用塑料薄膜圍成的,由生態(tài)砂、厭氧生物菌種組成的厭氧濾層。厭氧濾層之上為由干管、支管、生態(tài)碎石、專用尼龍網(wǎng)組成的配水系統(tǒng)。其上方是通氣性土壤,土壤表面可種植草坪、蔬菜、花卉、樹叢等植物,也可做停車場用。
1.1.3污水凈化的主要過程
⑴毛細管、虹吸及物理化學吸附過程:通過土壤的毛細管現(xiàn)象及表面張力原理,將水與污染物中的膠體部分、溶解部分分離開來。土壤顆粒間的空隙能截留、濾除污水中的懸浮物及膠體物質,起滲濾作用;土壤中的粘土、砂粒等顆粒通過范德華力吸附溶解性污染物于土壤中。
⑵微生物代謝和有機物的分解過程:土壤中含有的好氧性、厭氧性微生物能對污水中的懸浮固體、膠體性、溶解性污染物進行生物降解,并利用污水中有機物為營養(yǎng)物質,進行新陳代謝。
⑶植物的凈化過程:種植在土壤中的草坪、花卉或樹叢等植物能夠吸收污水中的氮和磷;保持及增加吸水率和土壤的透氣性;減少水力沖刷;作為微生物棲息的介質之一。
1.1.4工藝特點[5-10]
⑴不需復雜的構筑物,易于建設、便于維護、不堵塞、建設投資省、運行費用低;
⑵建筑物或小區(qū)室內外可污、廢水合流排放,無須分流排放,有利于管線綜合,節(jié)省管線投資;
⑶無污泥排出,不產(chǎn)生二次污染;
⑷在去除生物需氧量的同時能去除氮、磷;
⑸整個處理系統(tǒng)都設于地下,不與人直接接觸,無損地面景觀,而且能夠種植綠色植物,美化環(huán)境,衛(wèi)生安全;
⑹不受外界氣溫變化影響,或影響較小,如運行得當,處理水水質良好、穩(wěn)定、可回用于澆灌綠地、沖廁等;
⑺系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,抗沖擊負荷能力強;
⑻將污水處理同綠化和污水資源化相接合,在處理污水的同時綠化了環(huán)境,節(jié)約了水資源。
1.1.5適用條件
⑴沒有市政污水管網(wǎng)的場合;
⑵需要對生活污水進行處理且需要中水回用的生態(tài)型居住小區(qū)、別墅等;
⑶季節(jié)性、間斷性使用的風景區(qū)飯店、大型體育設施、會場、高爾夫球場和公園等地;
⑷水源性水庫區(qū);
⑸河流的一、二級保護區(qū)。
1.2毛管滲濾處理工藝設計
1.2.1工藝流程
1.2.2工藝流程說明
⑴化糞池或隔油池排出口的污水經(jīng)格柵預處理后,用污水泵提升或自流進入毛管滲濾裝置。
⑵毛管滲濾裝置由配水系統(tǒng)、厭氧濾層、好氧濾層、集水系統(tǒng)組成,污水經(jīng)截留、吸附過濾及生物降解處理后,已基本達到中水用水的最高標準——景觀用水標準。
⑶中水經(jīng)集水系統(tǒng)收集自流入集水井,再經(jīng)消毒處理后,用泵提升或自流至各中水回用點使用。
1.2.3基本設計參數(shù)
⑴表面負荷設計參數(shù)
一般應根據(jù)施工地點的土質情況及生活污水水質現(xiàn)狀確定?;驹O計參數(shù):每天處理1m3生活污水需要8m2面積的土地,水力停留時間為5.6d.
⑵高程設計參數(shù)
在非冰凍地區(qū),毛管滲濾裝置配水管最小埋設深度為地表下200mm;在冰凍地區(qū),毛管滲濾裝置配水管最小埋設深度為當?shù)乇鶅錾疃纫韵隆?/p>
1.2.4進出水水質
⑴進水水質指標預測
進水水質指標:BOD5≤250mg/L,CODcr≤500mg/L,SS≤180mg/L.
⑵出水中水水質指標
符合國家標準《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)和《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》(GB/T18921-2002)的要求。
2毛管滲濾土地處理技術對住區(qū)水環(huán)境的保護
2.1住區(qū)水環(huán)境保護的主要內容與要求[4]
《健康住宅建設技術要點》在“居住環(huán)境的保護”方面對水環(huán)境的要求主要包括排水系統(tǒng)和中水系統(tǒng)中的污廢水的收集、處理及其達標排放或回用,具體內容與要求為:
⑴住區(qū)排水系統(tǒng)應實行雨污分流,設有完善的污水收集、污水處理和污水排放等設施。
⑵住區(qū)污水排放水質應滿足國家標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)或參照《地面水環(huán)境質量標準》(GHZB1-1999)的有關規(guī)定。
⑶污水處理站產(chǎn)生的污泥,應具有配套的處理措施和綜合利用能力。
⑷建筑面積在50000m2以上的住宅小區(qū)應設置中水系統(tǒng),中水可回用于沖廁、綠化澆灌、洗車和景觀用水等。中水水質控制指標應符合《建筑中水設計規(guī)范》的規(guī)定。
⑸中水系統(tǒng)應獨立設置,嚴禁中水接入生活飲用水系統(tǒng)供水管道內。
⑹中水系統(tǒng)的建設應與住區(qū)的污水系統(tǒng)、雨水回用系統(tǒng)和景觀水系統(tǒng)建設統(tǒng)一考慮,綜合布置,統(tǒng)一利用。
2.2毛管滲濾土地處理技術對住區(qū)水環(huán)境的保護
毛管滲濾土地處理技術應用于住區(qū)生活污水的處理,能較好地滿足健康住區(qū)對水環(huán)境保護的內容與要求。
⑴生活污水就地處理,出水能夠達到現(xiàn)行國家標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)或《地面水環(huán)境質量標準》(GHZB1-1999)的有關規(guī)定,可直接排放。
⑵處理出水經(jīng)消毒,即可作為中水進行回用。
⑶不產(chǎn)生污泥,無需配套相關污泥處置措施。
⑷整個系統(tǒng)獨立設在地下,衛(wèi)生安全性好,與生活飲用水完全分開。
⑸其上為綠地,能滲透、畜積雨水,且其出水經(jīng)消毒即能滿足景觀環(huán)境用水水質要求,因而可與雨水(間接)利用和景觀環(huán)境水體進行有機融合。
2.3毛管滲濾土地處理技術用于住區(qū)水環(huán)境的保護的優(yōu)越性
⑴生態(tài)環(huán)保,符合健康住區(qū)對水環(huán)境保護的要求
毛管滲濾土地處理系統(tǒng)是一種利用了大自然的天然凈化能力、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,無污泥產(chǎn)生。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。符合健康住區(qū)對水環(huán)境保護的要求。
⑵衛(wèi)生安全,對公眾健康和環(huán)境無不良影響
人們對水處理回用的衛(wèi)生安全性一直非常關心。生活污水中含有許多影響公眾健康和環(huán)境的污染物質,這些成分會造成環(huán)境的生物性污染,去除污廢水中主要污染物是減輕其對公眾健康和環(huán)境影響的主要措施。因此,毛管滲濾土地處理技術用于住區(qū)水處理排放或回用,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。為此,北京環(huán)境保護科學研究院在試驗中[5]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,對毛管滲濾土地處理系統(tǒng)的進水、出水和表層土壤(10cm)進行了取樣分析。
⑶經(jīng)濟適用、高效靈活,綜合效果好
毛管滲濾系統(tǒng)具有建設費低、運行費低、操作簡單和凈化效率高,可分散、分期建設等優(yōu)點,特別適用于沒有完善的城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)居住小區(qū)的水處理排放和回用,將此項技術與住區(qū)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。
3、毛管滲濾土地處理技術應用實例及評析
毛管滲濾處理技術比較適合用于生活污水的處理與回用,能夠較好地滿足健康住區(qū)對水環(huán)境保護的要求,優(yōu)越性明顯,發(fā)展態(tài)勢良好。目前,我國的北京、上海、遼寧、貴州、浙江、福建等地均已有成功應用的實例[5-9].表2是毛管滲濾土地處理系統(tǒng)部分實例的基本情況及簡要評析。
水源為水上運動中心的生活污水,處理水量30m3/d,回用于景觀補水。貴州省環(huán)保局、上海交通大學環(huán)境工程系2001年4月日本國環(huán)境省無償援助的毛管滲濾土地處理技術示范項目。
北京“上海沙龍”住宅小區(qū)生活污水處理及回用工程水源為20萬m2小區(qū)的全部生活污水,處理水量1280m3/d,回用于景觀補水、綠化、洗車和路面灑水。剩余的出售。北京綠葉環(huán)境技術發(fā)展中心2003年7月處理裝置按建筑組團分為九塊,大幅度地節(jié)約了小區(qū)污水管線投資,就地收集就地回用;裝置埋深1.5米,裝置上正常鋪設小區(qū)的其他管線、道路、停車場甚至是籃球場,不影響土地的正常使用。本小區(qū)的剩余中水出售給市政綠化隊;委托專業(yè)環(huán)保公司運行。
北京太偉運動休閑度假村生活污水處理及回用工程水源為高爾夫球場會所和別墅小區(qū)的生活污水,處理水量400m3/d,回用于景觀補水和綠化。北京綠葉環(huán)境技術發(fā)展中心2003年9月利用自然地形,合理規(guī)劃設計,實現(xiàn)全部自流,無需任何提升,整個處理系統(tǒng)沒有用電設備。實現(xiàn)污水“零排放”。
北京首創(chuàng)“百善別墅”小區(qū)生活污水處理及回用工程水源為36萬m2別墅小區(qū)的生活污水,一期工程處理水量40m3/d,回用于景觀補水和工地用水。北京綠葉環(huán)境技術發(fā)展中心2003年9月中水處理工程與開發(fā)商的開發(fā)進度合理搭配,銷售出一片別墅做一個處理裝置,滾動進行。合理使用資金,減輕開發(fā)商的資金壓力;同時做到完工一個處理裝置,投入運行一個裝置,無需等待至整個36萬m2別墅小區(qū)完工和入住后才能投入運行。
4、結語
毛管滲濾土地處理系統(tǒng)是一種利用了大自然的天然凈化能力、處理分散排放污水的實用技術,特別適用于沒有完善的城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)居住小區(qū)的水處理排放和回用,具有建設費低、運行費低、操作簡單、無污泥產(chǎn)生、無環(huán)境污染等優(yōu)點。通過有關衛(wèi)生學指標測試分析,毛管滲濾土地處理系統(tǒng)不會對公共健康造成影響,符合健康住區(qū)對水環(huán)境保護的要求。
參考文獻:
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【關鍵詞】:污水處理廠建設;環(huán)境;影響;保護
中圖分類號:[TU992.3]文獻標識碼:A文章編號:
引言
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,用水量不斷增加,生活污水以及工業(yè)廢水排放量也快速增加。為了貫徹落實國家節(jié)能減排的政策,各地都加快了污水處理廠的建設。污水處理廠屬于公益性的建設項目,其本身也是一項環(huán)境保護工程,項目建成運行后有利于減少污水中有害物質的排放,減輕廢污水排放對河流水質的影響。污水處理廠在發(fā)揮環(huán)境效益的同時,運行過程中也會排放尾水、產(chǎn)生惡臭和污泥等污染物,對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
一、污水廠建設實施過程中對環(huán)境的影響
1.對交通的影響
施工期間設備材料運輸將影響廠外道路的正常通行。污水廠建設過程中,工程運輸車輛較多,道路不暢通。外加工程堆土和建筑材料占地,道路更加狹窄。旱季時,工地現(xiàn)場灰塵較多,下雨時,道路泥濘。交通非常不便,極易堵塞。工程結束后,這種影響也不復存在。
2.施工揚塵、噪聲的影響
(1)揚塵的影響。污水處理工程在施工期間,泥土一般是邊挖掘邊堆放在施工場地旁邊,堆放時間跟工程進展相關。泥土基本都是堆放,附近車輛過往或有大風時,會引起塵土飛揚,嚴重影響城市容貌,環(huán)境變差。施工時產(chǎn)生的揚塵漫天飛揚,給周圍居民、企事業(yè)單位及工程帶來巨大環(huán)境影響。當遇到雨雪天氣時候,由于水的沖刷和車輛的碾壓,施工現(xiàn)場泥濘不堪,給行人和車輛交通造成不便,影響正常
生產(chǎn)和生活。
(2)噪聲的影響。污水處理工程廠區(qū)建設時,車輛馬達、施工機械及車輛喇叭聲會產(chǎn)生大量的噪聲。如果夜間施工,施工噪聲將嚴重影響鄰近居民的正常的生活和學習。
3.生活垃圾的影響
工程施工時,在施工現(xiàn)場會安排工人的生活區(qū),所以應對臨時食宿進行妥善安排。如果這些工人臨時生活區(qū)的生活用水、電以及生活垃圾沒有做出較為妥當?shù)陌才藕吞幚?,工程現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生較差,不利于工人的身心健康和工作。尤其是在夏天,工地現(xiàn)場生活垃圾亂丟亂放,輕則導致蚊蠅孽生,嚴重時則導致流行疾病爆發(fā),進而嚴重影響工程施工進度。同時也影響使施工區(qū)附近生活環(huán)境,蚊、蠅、臭氣及疾病的嚴重影響附近居民的生活和工作。
4.棄土的影響
污水廠構筑物較多的為地下工程,所以產(chǎn)生的棄土較多。棄土應妥善運輸和處理,否則將會影響周圍的環(huán)境。運輸車輛不宜裝載過多,否則沿程泥土容易散落,導致運輸公路晴天時塵土飛揚,雨天時道路泥濘,影響過往行人車輛及周圍的環(huán)境質量。廢土處置要規(guī)則、明確的堆放,否則將對土地利用、河流流暢和生態(tài)平衡造成一定的影響。棄土的運輸工程量大,運輸過程如果在白天進行,勢必會造成交通擁擠。
5.尾水排放對水環(huán)境的影響
雖然污水處理廠本身是改善水環(huán)境的建設項目,自身產(chǎn)生的污水量很小,但由于污水處理廠尾水排放量很大,因此尾水排放對水環(huán)境的影響是環(huán)境影響需要重點關注的問題之一。尾水排放與其他建設項目污水排放情況有一定的區(qū)別。
6.惡臭對大氣環(huán)境的影響
污水處理過程產(chǎn)生的對人體有不利影響的硫化氫、氨、甲硫醇等惡臭物質。污水處理廠的各個處理單元都會產(chǎn)生臭味,如沉沙池、泵房、污泥濃縮池、曝氣池、脫水機房等,惡臭是污水處理廠運行期間一個重要的環(huán)境問題。預測項目建成后惡臭影響程度、惡臭物質的濃度以及范圍,并以此確定衛(wèi)生防護距離,提出合理的防范措施,將其不利影響降至最小。
7.污泥處置對環(huán)境的影響
污泥是污水處理的產(chǎn)物,主要來源于初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環(huán)節(jié),每萬立方米污水經(jīng)處理后污泥產(chǎn)生量一般為5t~10t。據(jù)專家測算,以普通活性污泥法處理的污泥為例,污泥中BOD5含量是尾水中含量的4.78倍。此外,污泥還含有病原體以及重金屬等有毒有害物質,若未經(jīng)有效處理,極易對土壤以地下水及等造成二次污染,直接威脅環(huán)境安全和公眾健康,使污水處理廠的環(huán)境效益大大降低。由此可見,污水處理廠污泥處置也是環(huán)境影響評價應高度關注的問題。目前,對污水處理廠污泥的處置方式主要有:衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒建材利用等。污泥經(jīng)消化以及脫水后再進行衛(wèi)生填埋是目前國內許多大型污水處理廠通常采用的方法,經(jīng)過消化后的污泥有機物含量減少,體積減少,性能穩(wěn)定,脫水后填埋處置是一種比較經(jīng)濟的處理方式。工程運行期間產(chǎn)生的污泥擬采取衛(wèi)生填埋的方式進行處理,污泥在垃圾填埋場進行填埋后,不會對環(huán)境帶來較大影響。
二、針對污水處理廠環(huán)境影響提出的環(huán)保措施
1.水污染防治措施:①制定嚴格的污水排入許可制度,進入污水處理廠的工業(yè)廢水必須達到污水處理廠的接管要求后方可進入污水管網(wǎng)。②服務區(qū)內的醫(yī)院廢水必須經(jīng)過消毒處理后進入污水管網(wǎng)。③服務區(qū)內的餐飲業(yè)污水必經(jīng)過隔油隔渣處理后進人污水管網(wǎng)。④做好污水管網(wǎng)維護工作。⑤主體工程為采用MBR工藝,尾水排放口安裝在線監(jiān)測裝置,強化污水廠運行操作管理,實現(xiàn)尾水的穩(wěn)定達標排放。
2.大氣污染防治措施:①對全部臭氣產(chǎn)生源均進行加蓋或封閉,實現(xiàn)負壓抽引,地下其余操作空間作通排風換氣。臭氣經(jīng)“水噴淋預濕+生物濾池+硫酸塔+次氯酸鈉塔+氫氧化鈉塔”處理,通排風經(jīng)“活性炭吸附+水膜過濾”處理,經(jīng)由排氣豎井于綜合樓樓頂西側高空排放,排放高度不低于25m。并對廢氣排放豎井外觀進行美化,使之與周邊建筑景觀協(xié)調,減緩豎井帶來的視覺沖擊。②加強廠區(qū)內的綠化,沿墻設綠化帶,場地周邊設置寬度不少于10m豎向的綠化防護隔離帶,通過綠化消減臭氣的影響,營造出優(yōu)美的廠區(qū)環(huán)境。③加強生物濾池、化學吸收塔、活性碳吸附裝置及臭氣抽排系統(tǒng)的運行管理及維護,加強風險防范確保穩(wěn)定高效運行。
3.噪聲污染防治措施:項目大部分噪聲源放置在地下封閉空間內,地下實心墻體對設備噪聲的隔聲效果顯著,并配以消聲、吸聲、減振等綜合治理措施,同時加強運行管理,確保運行噪聲不對周圍聲環(huán)境產(chǎn)生明顯影響。固體廢物污染防治措施:生活垃圾經(jīng)妥善收集后交由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一處理;分析室產(chǎn)生的廢試紙、棉花、廢化學試劑等危險廢物單獨收集后交具有資質單位進行處理;本項目活性炭吸附填料分批定期更換,由活性炭吸附裝置設備供應商負責回收再生,不對外排放;廢棄膜件回收有用組件后作一般工業(yè)廢物交有資質單位進行處置;污水處理系統(tǒng)截留物主要是夾雜在污水中的城市生活垃圾,可與生活垃圾一起運至生活垃圾填埋場填埋,不對外排放。剩余污泥在廠區(qū)內進行機械濃縮脫水后運送至廣州天河奧特農化新技術有限公司進行綜合處理,污泥采用密閉的罐裝車運輸,杜絕運輸過程的廢液滲漏以及惡臭氣體散發(fā),通過加強對運輸車輛的管理,限速禁鳴、合理安排運輸時間等措施,有效減輕運輸車輛噪聲對周圍居民的影響。
結語
污水處理廠在發(fā)揮環(huán)境效益的同時,運行過程中對環(huán)境也產(chǎn)生了許多不利影響。在開展污水處理廠建設的過程中,應根據(jù)污水處理廠的特點,把污水處理廠建設對環(huán)境的影響,以及針對環(huán)境影響采取的環(huán)保措施作為重點,并從環(huán)境保護角度提出減緩不利影響的對策措施,使污水處理廠的建設其對周邊環(huán)境的不利影響降到最低,從而促使污水處理廠建設發(fā)揮更大的環(huán)境效益。
參考文獻:
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