? ? 鑒于農(nóng)村生活污水污染面廣、較分散的特點(diǎn)，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究與實(shí)踐。以下將重點(diǎn)介紹國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為成熟的幾種農(nóng)村廢水處理技術(shù)。
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? ? 穩(wěn)定塘——高效藻類塘系統(tǒng)
? ? 穩(wěn)定塘主要是利用菌藻的共同作用來(lái)去除污水中的污染物，具有基建投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體以及無(wú)需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)。德國(guó)和法國(guó)分別有各類穩(wěn)定塘3000座和2000座，而美國(guó)已有各類穩(wěn)定塘上萬(wàn)座。在穩(wěn)定塘的基礎(chǔ)上，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的Oswald率先提出并發(fā)展了高效藻類塘，它最大限度利用藻類產(chǎn)生的氧氣，使塘內(nèi)的一級(jí)降解動(dòng)力學(xué)常數(shù)值大幅增加。高效藻類塘對(duì)COD、BOD5、氨氮、總磷以及病原體等的去除率均較高，同時(shí)收割的高等水生植物是很好的肥料。高效藻類塘的優(yōu)勢(shì)是施工工程量少、投資及運(yùn)行費(fèi)用少、便于管理和維護(hù);其不足是易受光照和溫度等環(huán)境因子的影響。目前高效藻類塘在以色列、摩洛哥、法國(guó)、美國(guó)、南非、巴西、比利時(shí)、德國(guó)、新西蘭等國(guó)都有研究應(yīng)用。
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? ? 生物膜法處理生活污水
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? ? 生物膜法是分散生活污水處理應(yīng)用很廣的一種人工處理技術(shù)，包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載體表面，形成生物膜來(lái)吸附、降解污水中的污染物，達(dá)到凈化目的。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本較低，處理效率高。反應(yīng)器一般由填料(載體)、布水裝置和排水系統(tǒng)三部分組成，采用的填料有無(wú)機(jī)類(陶粒、礦渣、活性炭等)和有機(jī)類(PVC、PP、塑料、纖維等)。目前，新型的生物膜反應(yīng)器和固定化微生物技術(shù)也得到了廣泛的研究。
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? ? 日本農(nóng)村污水處理協(xié)會(huì)研究了很多適合村鎮(zhèn)生活污水處理的設(shè)備，其設(shè)計(jì)的JARUS模式的15種不同型號(hào)污水處理裝置，處理工藝主要是生物膜法和浮游生物法，具有很好的污水處理效果，且體積小、成本低、操作簡(jiǎn)單。
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? ? 人工濕地處理系統(tǒng)
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? ? 該系統(tǒng)一般由人工基質(zhì)(多為碎石)和生長(zhǎng)在其上的沼生植物(蘆葦、香蒲、燈芯草和大麻等)組成，是一種獨(dú)特的“土壤—植物—微生物”生態(tài)系統(tǒng)，利用各種植物、動(dòng)物、微生物和土壤的共同作用，逐級(jí)過(guò)濾和吸收污水中的污染物，達(dá)到凈化污水的目的。該技術(shù)在歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用，其缺點(diǎn)是需要大量土地，并要解決土壤和水中的充分供氧問(wèn)題及受氣溫和植物生長(zhǎng)季節(jié)的影響等問(wèn)題。
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? ? 韓國(guó)農(nóng)村居民居住分散，其生活污水不適合集中處理。濕地污水處理系統(tǒng)因耗能低，運(yùn)行成本低，維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在韓國(guó)有較廣泛的研究，其去污機(jī)理基于“土地—植物系統(tǒng)”的生態(tài)作用。韓國(guó)利用濕地處理后的污水再澆灌水稻，可取得較理想的凈化效果。常用的濕地植物如蘆葦、香蒲、燈芯草等，去污能力強(qiáng)，對(duì)病原體去除效果好。濕地在我國(guó)也已開(kāi)始有應(yīng)用，但我國(guó)的濕地處理出水回用問(wèn)題，需要根據(jù)具體情況而定，不可盲目參考進(jìn)行澆灌。
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? ? 蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)
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? ? 蚯蚓生態(tài)濾池是最近幾年在法國(guó)和智利發(fā)展起來(lái)的，是利用蚯蚓吞食有機(jī)物，提升土壤滲透性和蚯蚓與微生物的協(xié)同作用，而設(shè)計(jì)出的污水處理技術(shù)，具有高效去污能力，同時(shí)還能降低剩余污泥量。蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)同時(shí)集初沉池、曝氣池、二沉池、污泥回流設(shè)備以及曝氣設(shè)備等于一體，大幅度簡(jiǎn)化了污水處理流程。其優(yōu)勢(shì)是抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，不易堵塞等。其不足之處在于對(duì)外界的環(huán)境要求高，易受氣溫影響，會(huì)影響系統(tǒng)的處理效率。在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始有應(yīng)用。
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? ? 土壤毛管滲濾系統(tǒng)
? ? 土壤毛管滲濾系統(tǒng)，是將污水投配到土壤表面具有一定構(gòu)造的滲濾溝中，污染物通過(guò)物理、化學(xué)、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。美國(guó)、日本、澳大利亞、以色列、俄羅斯和西歐等國(guó)一直十分重視該系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，在工藝流程、凈化方法和構(gòu)筑設(shè)施等方面做到了定型化和系列化，并編制了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。該技術(shù)對(duì)懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高，而且基建投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)便，整個(gè)系統(tǒng)埋在地下，不會(huì)散發(fā)臭味，能保證冬季較穩(wěn)定的運(yùn)行，便于污水的就地處理和回用。
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? ? 澳大利亞科學(xué)和工業(yè)研究組織(CSIRO)的專家最近幾年提出“FILTER”(非爾脫)系統(tǒng)，它是將過(guò)濾、土地處理與暗管排水相結(jié)合的污水再利用系統(tǒng)。其以土地處理為基礎(chǔ)，將污水用來(lái)澆灌農(nóng)作物，污水經(jīng)農(nóng)作物和土地處理后，再通過(guò)暗管排出。該系統(tǒng)既可以滿足農(nóng)作物對(duì)水分和養(yǎng)分的需求，同時(shí)又能降低污水中污染物的濃度，使其滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
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? ? 一體化集成裝置處理技術(shù)
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? ? 發(fā)展集預(yù)處理、二級(jí)處理和深度處理于一體的中小型污水處理一體化裝置，是國(guó)內(nèi)外污水分散處理發(fā)展的一種趨勢(shì)。日本研究的一體化裝置主要采用厭氧—好氧—二沉池組合工藝，兼具降解有機(jī)物和脫氮的功能，其出水BOD5<20毫克/升、TN<20毫克/升，近年來(lái)開(kāi)發(fā)的膜處理技術(shù)，可對(duì)BOD和TN進(jìn)行深度處理。歐洲許多國(guó)家開(kāi)發(fā)了以SBR、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池技術(shù)為主，結(jié)合化學(xué)除磷的小型污水處理集成裝置。
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? ? 國(guó)內(nèi)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀
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? ? 我國(guó)對(duì)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的研究較國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家晚，近年來(lái)，隨著地方經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，尤其是發(fā)達(dá)省份在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段以后，逐步認(rèn)識(shí)到農(nóng)村生活污水處理問(wèn)題的重要性，并開(kāi)始采用一些實(shí)用、合理、低能耗和低運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)來(lái)處理污水。
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? ? 一些人口密集的欠發(fā)達(dá)地區(qū)也認(rèn)識(shí)到，如果不對(duì)農(nóng)村生活污水采取有效處理，會(huì)觸發(fā)農(nóng)村醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面的系列問(wèn)題，甚至造成傳染病的產(chǎn)生與擴(kuò)散，因而，國(guó)內(nèi)一些地區(qū)對(duì)農(nóng)村污水的處理技術(shù)進(jìn)行了實(shí)踐探索。
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? ? 厭氧沼氣池處理技術(shù)，該技術(shù)將污水中的大部分有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵后的污水被去除了大部分有機(jī)物，達(dá)到凈化目的;產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源;厭氧發(fā)酵處理后的污水可用作澆灌用水。但該技術(shù)受溫度影響較大，一般適合于常年氣溫較高的地區(qū)，而且處理后水還需進(jìn)一步處理才能排放。
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? ? 氧化塘處理技術(shù)，如李旭東等采用高效藻類塘系統(tǒng)處理太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水，CODcr的平均去除率在70%以上，氨氮(NH3-N)的平均去除率高達(dá)93%，磷的平均去除率為55%;陳鵬采用高效藻類塘處理城市生活污水，取得了穩(wěn)定的處理效果：CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分別達(dá)到75%、60%、91.16%和50%。該技術(shù)存在占地大，速度慢，氧化塘周圍衛(wèi)生條件差等問(wèn)題。
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? ? 人工濕地處理技術(shù)，如北京、深圳、江蘇、浙江等地區(qū)都采用了這一技術(shù)處理農(nóng)村生活污水。云南省澄江縣撫仙湖邊的馬料河濕地工程于2003年10月建成運(yùn)行，每天可凈化污水4萬(wàn)多立方米，凈化后的水質(zhì)優(yōu)于地表水三類標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)研究表明，在進(jìn)水污染物濃度較低的條件下，人工濕地對(duì)BOD5的去除率可達(dá)85%～95%，對(duì)CODcr的去除率可達(dá)80%以上，對(duì)磷和氮的去除率分別可達(dá)到90%和60%。
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? ? 土壤滲濾技術(shù)，中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)所“八五”、“九五”期間的研究表明，在我國(guó)北方寒冷地區(qū)利用地下土壤滲濾法處理生活污水是可行的，且出水能夠作為中水回用，1992年北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院對(duì)地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進(jìn)行了研究，清華大學(xué)2000年國(guó)家科技部重大專項(xiàng)中，首先在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用地下土壤滲濾系統(tǒng)，取得了良好效果：對(duì)生活污水中的有機(jī)物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩(wěn)定性，CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別大于80%、90%、90%和98%。
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? ? 除此以外，浙江、廣東、天津和江蘇等地還分別在無(wú)動(dòng)力、地埋式厭氧處理系統(tǒng)、雨污分離管網(wǎng)輸送集中處理和生物投菌治理污水等技術(shù)方式應(yīng)用方面進(jìn)行了探索與嘗試，也都取得了一定的進(jìn)展。
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