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1、草海国家级自然保护区周边农村污水处理技术初探-V2张锋摘 要：草海周边农村污水污染将对草海生态系统产生影响，为保护草海国家级自然保护区的高原湿地生态系统及各种珍稀鸟类，确保农村水源平安及农民身体健康，农村污水处理刻不容缓。本文通过列举主要农村生活污水处理技术，研究草海及其周边农村的自然环境，提出了适合草海周边农村特点的污水处理技术。关键词：草海 污染 农村污水 处理技术正 文：贵州草海国家级自然保护区位于贵州省西部威宁彝族回族苗族自治县县城西南面，保护区面积 96平方公里， 其中水域面积25km，辖区内有一个乡镇，14个行政村，89个村民小组，居住着7000余户30000余人。随着经济的持续快
2、速开展，大量未经处理的工业废水和生活污水排入草海，造成草海水体污染，目前草海水体主要受砷、铅、铬、汞、铜、锌等重金属污染，均属严重污染。其污染源来自城镇工业废水、废气、废渣、生活废水，造成渔业资源衰退，使黑颈鹤到草海过冬的数量年年在递减，如果用污染的水质灌溉农作物，同样也会使农作物产品产生残毒，人和牲畜吃有残毒的农产品后引起慢性中毒1。中国十一五规划提出了建设社会主义新农村的重大历史任务，中共十八大报告中提出要大力推进生态文明建设，加大自然生态系统和环境保护力度，因此，治理草海周边农村生活污水污染刻不容缓。重视与加强周边农村的污水排放收集和处理设施建设工作,防止因污水未经处理直接排放而对草海保
3、护区的水体、土地、湿地生态系统等自然环境产生污染影响,确保周边农村水源平安和农民身体健康,既是新农村建设中加强根底设施建设,推进村庄整治工作的一项重要内容,同时也是推进生态文明建设的积极实践,具有重要的现实意义。1、 农村水环境的根本情况1.1、 农村污水概念及其特点农村污水是指农村地区居民在生活和生产过程中形成的污水。具体范围包括生产污水和生活污水两个方面。农村生活污水是指居民生活过程中厕所排放的污水、洗浴、洗衣服和厨房污水等。农村生产污水是指畜禽养殖业、水产养殖业、农产品加工等产生的高浓度有机废水 有机废水：以有机污染物为主的废水，有机废水易造成水质富营养化，危害比拟大。 2。农村污水主要
4、特点有: (1)主要为生活污水和农产品原料加工污水的混合体,根本不含重金属及有毒有害物质,含一定量的氮和磷,可生化性好,但水质水量变化大; (2)农村地区人口居住较分散,根本没有排水管网,污水集中收集处理难度大本钱高。1.2、 贵州省农村水环境根本情况贵州高原山地居多，素有“八山一水一分田之说。全省地貌可概括分为：高原、山地、丘陵和盆地四种根本类型，其中92.5%的面积为山地和丘陵。境内山脉众多，重峦叠嶂，绵延纵横，山高谷深。贵州省经济在全国处于中下水平，农村人口众多，少数民族众多。随着近年来经济开展、生活习惯的改变以及旅游业的开展，农村污水总量迅速增长，大量未经处理的生活污水直接排放，引起周
5、边环境的污染。贵州省又是农村水污染控制技术较为薄弱的地区。根据贵州省的区域特征和水污染控制的特征，农村污水处理技术应选择投资较低、运行费用较低、便于运行管理的技术，并综合考虑污水治理与利用相结合；在对水环境要求较高的农村，应采用生物生态结合的工艺3。1.3、 草海周边农村水环境根本情况草海国家级自然保护区范围内农村水环境还具有以下特征：(1)耕地资源紧缺，农民人均耕地仅0.6亩，宜采用占地面积少的污水处理技术。(2)地势存在一定的高差，雨水聚集快，宜采用污水雨水分流制，用管道排除污水，雨水可采用明渠收集排放。(3)地形复杂，庭院布局多种多样，宜根据不同布局调整污水收集或污水处理设施的位置。(4
6、)生活习惯落后，卫生观念淡薄，除了污水处理设施的硬件建设外，宜加强保护生态环境的宣传。2、 农村污水处理技术介绍2.1、 土地处理技术土地处理技术是以土地作为主要处理系统的污水处理方法，是在人工调控下，把污水有控制地投配到土壤中，利用土壤系统的物理过滤、物理化学吸附、微生物降解等净化功能，对可降解污染物加以净化，对污水中的有机物和氮磷等污染物加以利用，实现污水无害化、资源化的生态工程技术。贵州省进行了大量的开发推广工作，积累了较多的经验目前该技术已经比拟成熟。2.2.1、 土地处理技术的优点1运行费用低,处理吨水只需0.1-0.2元。2由于土地的过滤和吸附，除臭功能较强,同时对细菌的去除效率较
7、高。3运行管理方便。2.2.2、 土地处理技术的缺点1占地面积大，在设置强化预处理措施时每天处理吨水仍然需要占地5左右；2由于占地面积大，土方工程量大，导致单位投资较高。一般每天处理吨水投资需要3000元左右。2.2、 生物膜技术生物膜污水处理技术是以附着在填料上的微生物膜为主要处理基质，净化有机废水的一种高效水处理工艺。特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于推流 推流：污染物进入水体后的一种运动形式，污染物由于受水的推动而沿水流方向的运动，这种水流输运污染物的方式，称为推流。与完全混合共存的状态，以保证污水与污水中填料上附着的微生物膜充分接触。该法中微生物所需氧由鼓
8、风曝气供应，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法在工程实际应用过程中，一般前面设置水解酸化池，先将大分子有机物降解为小分子有机物，通过接触氧化池去除CODcr、BOD5、NH3-N及局部P，后续通过沉淀池去除悬浮物及化学法脱磷，确保水质达标。目前贵州省大多数厂矿企业生活污水处理采用该技术，该技术非常成熟，并且运行稳定。2.3.1、 生物接触氧化法的优点1容积负荷高、处理时间短、耐冲击负荷能力较强；2占地面积小，厂址选择的局限性较小；3投资省，建设周
9、期和调试周期短。2.3.2、 生物接触氧化法的缺点1运行费用较高。与上述土地法污水处理技术和人工湿地污水处理技术相比，由于风机曝气需要耗电，运行费用较高，一般在0.4-0.6元/吨。2运行管理与土地法和人工湿地比拟，相对复杂。2.3、 生态处理技术生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者马世骏、颜京松在系统生态学理论的根底上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等根本原理。孙铁珩,周启星等提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化
10、学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。主要的生态污水处理技术包括污水生态塘处理系统，家园人工湿地等。2.3.1、 生态处理技术的优点1结构简单，运行方便，投资少。2能耗低，管理维护方便，运行费用低。3出水水质稳定，处理效果有保障。2.3.2、 生态处理技术的缺点1长期运行存在堵塞和板结的问题2.4、 生物+生态组合技术东南大学李先宁针对低处理本钱、高氮磷去除要求,在江苏省宜兴市大浦镇沿太湖农村生活污水处理示范区14个村,具有明显的冬冷夏热气候特征等条件下,采用“生物和“生态相结合的处理方式,以开发和研究“厌氧水解、
11、跌水充氧接触氧化、折流人工湿地组合技术、“塔式蚯蚓生态滤池组合技术及“厌氧发酵、生态土壤及蔬菜种植组合技术3项污水处理核心技术为中心,结合7项辅助技术,把污水处理与农村村落微环境生态修复、生态堤岸净化、农田灌溉回用和景观用水需求等进行了有机的结合,把在示范区复杂条件下研发的针对性较强的各单项技术,根据不同实际条件进行优化组合与系统化,形成适合河网区农村生活污水和初期地表径流的“生物+生态处理及综合利用技术的集成系统。2.4.1、 生态处理技术的优点1可根据不同的现场条件及要求，进行各种处理技术的优化组合。2.4.2、 生态处理技术的缺点1目前没有在贵州地区实施的案例，根据贵州地区条件经行针对性
12、的优化组合后，需要实际运行验证性能。3、 农村污水处理技术选择选取国内应用的19项污水处理技术及案例，概括分析其出水标准、投资概算、处理本钱、运营管理、优点及使用范围、存在问题详见下表?农村污水处理技术分析表-1?，初步甄选出一次性投资较低、能耗较低、运行较稳定、运行费用较低、维护管理较方便、占地面积较小的实用技术8项，再从工艺流程、出水标准、投资本钱、运行本钱、管理难度五个方面评分比照详见下表?农村污水处理技术分析表-2?，得到3项实用处理技术：厌氧+接触氧化+湿地技术，厌氧池+梯式生态滤池技术，家园人工湿地技术。经过对此三项技术的实用案例进行研究分析，推荐此三项技术作为草海国家级自然保护区
13、周边农村污水处理的主要应用技术。农村污水处理技术分析表-1 序号类别技术名称出水标准案例地点工程概况运营管 理优点及适用范围存在问题初步甄选原因处理能力投资概算处理本钱1生物膜技术地埋式拔风溅水充氧生物滤池一级A标准无法除P江苏省宜兴市大浦镇浦南村2.5吨/天5740元/吨0.14元/吨村民定时清理沉淀工艺流程简单，维护简便。地埋式、分级处理，适用用地紧张、高差大的农村1.处理效果、稳定性有待考证2.高浓度污水处理困难3.无法除磷4.长期运行会堵塞待选2厌氧池+梯式生态滤池一级A标准去除N，P江苏省宜兴市张渚镇善卷村15吨/天1707元/吨0半年更换一次植物180元针对存在高差的场地，显著降低
14、处理能耗。1、植物对N、P吸收需进一步确认2、长期运行会堵塞 待选3小型合并处理净化槽BOD到达20mg/L大连市金州区6吨/天30人1.67万元/吨0.6元/吨兼职设备人员管理设计合理，水质稳定，效果可靠1、投资和运行本钱高2、我国不具备运营、监管体系排除本钱太高4生物膜接触厌氧化处理一级B标准常熟市海虞镇汪桥村100吨/天9000元/吨含管网0.65元/吨一人专职二人兼职技术简单、易行。小型城镇污水处理厂工艺1、构筑物繁多，不易管理，运行本钱高2、集中式处理，需收集管网3、无去除N、P工艺排除本钱太高不易管理5自然跌水曝气下水道处理工艺二级标准重庆市武隆县仙女山镇3500吨/天缺0.05元
15、/吨清理预处理池浮渣处理效果好工艺流程短，无能耗，便于维护运行费用低，在山地小城镇有推广价值1、未考虑山洪、雨水对沟渠影响2、为提及建设本钱及长期运行如何清理泥渣排除技术处于试验阶段，不够成熟6生态处理生态净化床符合标准江西省九江市九江县富民村240吨/天750人2708元/吨无清理渠道管理作物投资省能耗低、维护简便。水质稳定，可与景观结合建设，适应各类地形，施工简单，复合填料承受更高污染1、冬季处理效果难以保证2、生态床存在堵塞问题3、缺乏长期运行水质数据排除威宁冬季太冷，无法处理7塔式蚯蚓生态滤池符合标准宜兴大浦镇、太仓市、常州、东阳市尚侃村、苏州上林村10150吨/天2500元/吨不含管网管网4500元/户0.3元/吨管理简单结构简单，运行方便，能耗低，技术费用低，管理简单，水质净化效果有保障，蚯蚓池可延缓堵塞1、需建立
