国内外分散式污水处理技术比较

我国大部分人口生活在小城镇和农村,农村污水对水环境的污染日益引起人们的关注。除西部地区污水处理率较低外,我国农村污水处理率普遍提高。然而,我国幅员辽阔,不同地区乡镇的环境条件、生活习惯、经济条件差异很大。如何因地制宜做好分散式污水处理,发达国家的经验值得学习。

我国主要分散式污水处理技术

我国农村污水处理技术主要有以下几类(见图1):生物膜技术、活性污泥处理技术、生态处理技术、土地处理技术、生物与生态结合处理技术。应用程度高,有运营管理的成功案例。从污水处理规模来看,水处理能力普遍在500吨以下。

一、农村污水处理技术的优缺点

在农村污水处理实践中,各工艺技术表现出以下优缺点:

活性污泥法:控制灵活,自动控制,但每户平均成本较高,需要专人操作和维护。

人工湿地技术:建设成本低,但去除率低,运行管理不便。

土地处理:施工、运维简单,成本较低,但可能污染地下水,需要长期运维管理。

生物转盘+植物床:适合南方地区,但操作维护困难。

小型污水处理站:接近城市生活污水的处理方式。优点是出水水质好,缺点是不能满足农村农业污水的需要。

尽管一些地方正在推广“非动力”农村污水处理技术,但“动力”污水处理技术仍然占很大比例。目前,很多农村地区土地分配到户,公有土地很少,经济发达地区的土地利用率很低。高、可用于污水处理的土地资源少。因此,“动态”污水处理技术在用地少、经济发达、水质要求高的地区具有良好的应用前景。节能降耗的污水处理技术已成为乡镇分散式生活污水处理技术的发展趋势。

2、农村污水处理技术组合模式

我国农村污水处理技术组合主要有以下三种模式:

第一种模式是MBR或接触氧化或活性污泥法。污水首先进入化粪池,然后进入生物处理单元,最后排入周围水体进行回用。农村污水回用较为普遍。

第二种模式是厌氧+人工湿地或厌氧+池塘或厌氧+土地,即厌氧单元在化粪池后使用,经过生态处理后排放到环境中或进入农业使用。

第三种模式是活性污泥+人工湿地、活性污泥+池塘、接触氧化+人工湿地或接触氧化+土地处理,即化粪池后采用好氧、曝气装置,并增设生态处理单元强化除氮、除磷。

在实际应用中,第一种模式所占比例最大,达到61%)。

上述三种模式中,MBR处理效果较好,适用于一些水质要求较高的地区,但运行成本相对较高。人工湿地和厌氧技术的运行成本和建设成本很低,但如果综合考虑,需要增加曝气工艺才能达到更理想的出水效果。

国外应用的分散式污水处理技术

1. 美国

从管理体系和技术要求来看,美国的分散式污水处理在比较完善的框架下运行。目前,美国的分散式污水处理系统主要有以下技术:

化粪池。化粪池和土地处理是国外常用的技术。据德国调查数据显示,约32%的污水适合土地处理,其中10-20%不合格。故障原因可能是系统污染了地下水,如:使用时间过长;液压负载过大;设计和安装问题;运营管理问题等

砂滤器。砂滤是美国非常常用的污水处理技术,可以达到很好的去除效果。

有氧治疗。美国多地应用好氧处理,处理规模一般为1.5-5.7t/d,采用生物转盘法或活性污泥法。近年来,美国也非常重视氮磷利用的有效处理。美国的大部分氮存在于废水中。通过早期分离来降低后续处理成本非常重要。

此外,还有消毒、去除养分、源头分离、氮磷去除与回收等。

2. 日本

日本分散式污水处理技术比较出名的就是化粪池处理系统。日本的生活污水来源与我国有些不同。主要按照洗衣废水和厨房废水分类收集。

日本的化粪池安装在不适合管网收集的地区以及人口密度相对较低的地区。化粪池是针对不同的人群和参数而设计的。虽然现在的化粪池正在一代又一代地更换,但仍然以水槽为主。经过AO反应器、厌氧、除氧、好氧、沉淀、消毒等过程后,应该说A化粪池处于正常运行状态。日本化粪池比较成功的应用不仅仅是技术问题,而是在完整的法律框架下有比较完善的管理体系,形成了比较成功的案例。目前我国已有化粪池的应用案例,应该说东南亚也有市场。东南亚、印度尼西亚、菲律宾等国家也受到日本分散污水处理政策的影响。马来西亚和印度尼西亚制定了各自国内的化粪池技术规范和指南,但在实践中这些规范和指南可能不适合其当前的经济发展状况。

3.欧盟

事实上,欧盟内部有一些经济技术发达国家,也有一些经济技术落后地区。从经济发展来看,它们与中国国情相似。在取得经济突破后,欧盟也在努力完善污水处理,并于2005年通过了欧盟小型分散污水处理标准EN12566-3。这个标准应该说是因地制宜、地理条件等,选择不同的处理技术,主要包括化粪池和土地处理。其他系列标准还包括综合设施、小型污水处理厂和预处理系统。

4. 印度

在简单介绍了几个发达国家的案例后,我再介绍一下距离我国经济欠发达地区比较近的东南亚发展中国家的情况。印度的生活污水主要来自厨房废水。在污水处理方面,化粪池技术目前在东南亚应用最为广泛。但总体问题与我国类似,就是各类水污染十分明显。在印度政府的支持下,有效扩大化粪池规模的行动和计划正在进行中,并制定了化粪池处理和接触氧化技术的规范。

5.印度尼西亚

印度尼西亚位于热带地区。虽然农村经济发展相对落后,但当地居民的生活污水主要排入河流。因此,马来西亚、泰国、越南等国家农村卫生状况不容乐观。印尼化粪池的应用占50%,他们也制定了相关政策,推动印尼化粪池的使用规范和标准。

国外先进经验

简单总结一下,发达国家确实有很多先进经验值得我国借鉴:发达国家的标准化体系非常完善和规范,有高效的运营管理体系,包括专业培训和公民教育。而发达国家的污水处理原则是非常明确的。

具体包括:(1)明确污水处理责任,同时国家通过资金和政策支持污水分散处理;制定相应标准,规范和指导分散式污水处理;(二)建立公平、规范、高效的行政管理和行业管理体系,保障分散式污水处理的有效发展和长期运行;(三)提高分散式污水设施建设运营规模化、社会化、专业化水平,保证效益、降低成本、便于监管;(4)专业化(5)宣传教育和公民参与项目等。

在实际应用过程中,总结成功经验和失败教训,实现我国分散式污水处理技术的可持续发展。

兰托


发布时间:2023年4月13日