生活污水净化沼气池的改进与应用_方炳南

收稿日期:2011-08-02作者简介:方炳南(1964－)，男，高级农艺师，主要从事农村能源技术推广。生活污水净化沼气池的改进与应用方炳南1，朱飞虹2，金成舟1(1．义乌市农村能源办公室，浙江义乌322000;2．金华市农村能源办公室，浙江金华321000)摘要:农村生活污水的无序排放渐成新农村建设的“短腿”，严重影响了义乌市国家级环保模范城的建设和生态城市的创建。笔者针对义乌市农村生活污水的水量、水质特点，进行了大量的实验研究和具体实践，经过反复比对和工程应用试验，研究开发了一套新型高效的适合义乌市农村生活污水治理的模式。该模式通过近几年的运用，取得了显著的经济、社会和环境效益。关键词:农村生活污水;治理模式;研究中图分类号:S216．4文献标识码:B文章编号:1000－1166(2011)06－0040－04水是生命之源，亦是民生之本。义乌市共有村民委员会732个，有农村人口51．04万人、外来人口36．69万人，每年产生6000余万吨农村生活污水。大量农村生活污水未经处理，直接排入江河湖泊等水体中，是造成义乌市水体污染和富营养化的重要原因之一，是农村疾病流行的重要传染源和农村居住环境恶化的主要污染源。针对义乌市大多数农村住宅布局较为零乱，缺乏统一的规划，缺乏完整的排污管网和有效污水处理设施，生活污水集中处理工艺技术装置一次性投资大、管网投资建设成本高、运行维护费用高、操作管理复杂等实际情况，在浙江大学及科研部门的指导和帮助下，研究出了一套适合义乌市农村生活污水治理模式，利用无动力、地埋式生活污水净化沼气池处理农村生活污水。该技术根据农村生活污水的特点，选择了以厌氧消化为主、兼氧过滤相结合的处理系统，通过增加拔风采风装置对池型结构进行改进，并对新型填料进行了筛选，建立了新型、高效的生活污水处理系统。1农村生活污水水质调查农村生活污水排放量约为农村生活用水量的85%，主要以厨房用水、洗涤用水和冲厕用水为主，农村生活污水水质与村人口数量、生活习惯、供水情况等有密切关系。有些地区的农村有少量养殖，污水浓度大大提高。为此，笔者结合实际情况，在全市13个镇街选取了91个具有代表性的村的生活污水作为水质调查标本。根据监测统计，义乌市的农村生活污水COD浓度在300～500mg·L－1，氨氮浓度在30～50mg·L－1之间。2处理工艺选择农村生活污水一体化治理技术采用拔风采风装置+通风式生物滤池组合技术，显著提高了生活污水的氨氮去除率，采用棕丝作为生物滤池填料，开发了“沉淀+多级厌氧+兼氧过滤+多级生物滤池”组合工艺，提高了污水处理效果，新工艺可以保证出水COD和BOD5稳定达标，大大提高氨氮去除率。生活污水处理工艺流程见图1。图1生活污水处理工艺流程3技术特点3．1厌氧区的优化改进表1厌氧区优化改进及效果改进方面运行结果厌氧发酵设置了二个厌氧反应区提高了高浓度部分污水的处理效率，厌氧污泥的生成量为好氧污泥的1/8～1/12，减少了污泥清理时间和清理区域，降低了工程管理费用厌氧区增加了污泥挡板解决了污泥滞留问题，出水卫生指标完全达到国家标准采用了圆型厌氧池模式可完全保证厌氧区气密性，加大实施推广应用力度和确保工程建设质量04中国沼气ChinaBiogas2011，29(6)3．2拔风采风装置通过对未设通风管和设置通风管的处理池进、表2通风管设置前后出水水质的比较(mg·L－1)类型样品CODCrSSNH3－N未设通风管进水平均1502151出水平均761029去除率49．3%52．3%43．1%设置通风管进水平均1562452出水平均651018去除率58．3%58．3%65．4%出口水生化指标检测，比较各指标去除率。从表2可以看出，设置通风管后，净化池出水的CODCr，SS和NH3-N去除率都有所提高，其中NH3-N去除率的提高最大，增加了22．3%。3．3兼性生物滤池改进池型结构为多级折流式，由多个隔室组成。被处理的废水一次流经每个隔室且由于水的流动而在反应器中呈上、下交替运行，在每个隔室中进行着有不同菌群生物参与的有机基质的生物降解过程。根据试验研究得出的最佳工艺运行参数，在池型结构方面优化改进后的兼性生物滤池剖面图如图2所示。图2改进后的生物滤池剖面图3．4新型填料的筛选选择性能优良的填料、提高兼性污泥的活性、比表面积及泥龄，可大大提高污水的可生化性。棕丝是纯天然的植物纤维，具有重量轻，质地软，比表面积大，有着极佳的微生物亲和性和附着性，挂膜效果好，且方便易得，价格便宜，这对于处理低浓度的生活污水具有较理想的效果，更适合在农村地区推广。3．5两种小型生活污水处理装置的比较表4为传统化粪池和无动力地埋式装置两种小型生活污水处理装置的各方面情况比较。表3填料性能的比较填料比表面积孔隙率效果膜状填料大小易堵塞，耐用性差，使用寿命短，