目前我国按照“技术原理”和“处理模式”两个维度对农村污水处理技术进行分类

2017-03-24 02:38

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导读：目前我国按照“技术原理”和“处理模式”两个维度对农村污水处理技术进行分类。总体来说，目前在农村污水治理中所采用技术的基本原理是与常规的市政污水处理相一致的。

参考《2016-2022年中国水环境治理行业运营现状调查及十三五竞争战略分析报告》
总体来说，目前在农村污水治理中所采用技术的基本原理是与常规的市政污水处理相一致的，不同点在于农村污水处理技术会针对农村地区的实际情况进行“结构”或者“规模”上的调整，例如将市政污水处理中的工艺小型化制成“一体化”设备，将氧化沟工艺“立体化”等。通产来说，可以按照“技术原理”和“处理模式”两个维度对农村污水处理技术进行分类，目前在实践中多采用“处理模式”这种分类方法。

按“技术原理”进行分类

按照基本的技术原理，与城市污水处理类似，农村污水处理技术一般也可以分为物化处理技术、生物处理技术，同时结合农村的实际情况，还可以采用生态处理技术，以及将两种以上技术进行组合使用的组合技术。

按“处理模式”进行分类

按照处理模式，农村污水处理技术可分大致划分为“集中处理”、“分散处理”两类技术路线，这种分类方法只是按照处理设施服务对象的“集中程度”进行的粗略划分，也有人将“集中处理”进一步分类为“集中处理”和“相对集中处理”。本文力求简洁，仅将处理工艺划分为“集中处理”和“分散处理”两类。

集中式处理一般采用小型污水处理站的形式，其工艺流程基本与常规城市市政污水处理厂类似，只是规模上有大幅“缩小”，同样包括预处理系统、生化处理系统、出水排放系统、辅助配套系统等。其中生化处理系统即通过微生物的新陈代谢作用处理废水中的污染物质，是整个处理设施的核心单元，有多种工艺可供选择。在此我们根据生化处理系统的类型对集中式处理方式进行分类，包括：传统活性污泥法（包括A/O 法、A2/O 法）、氧化沟法、生物接触氧化法、膜生物反应器（MBR 法）、生物转盘工艺、生物接触氧化工艺等。

A/O 法：将缺氧池和好氧池串联，能在去除有机物的同时得到良好的脱氮效果，将活性污泥改进，特点为污泥产生量多、出水稳定性好，但工艺流程较长，处理构筑物多，技术操作较复杂，需要专门技术人员运行管理。当处理规模小于500 立方米/天时，为达到一级B 的排放标准，每吨水需要基础建设投资3200～3900 元、运行管理费用0.7~0.8 元。

立体循环一体化氧化沟：即改良型氧化沟生物反应池，它改变了传统氧化沟的平面循环方式，而采用立体循环方式，减少了占地面积。当处理规模小于500 立方米/天时，每吨水需要基础建设投资需3200～4000元、运行管理费用0.7~0.8 元，建设和运行费用适中。

膜生物反应器法（MBR）：一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，融合了生物处理和膜处理技术的优点。该工艺具有操作管理简单、占地面积少、出水水质稳定、抗负荷冲击性强、污泥排放量少等特点，缺点为容易形成膜污染，制膜成本高，高能耗，膜的清洗及更换带来的运行费用高。当处理规模小于500 立方米/天时，每吨水需要基建投资4200～5300 元。其运行管理费用为每吨水0.8~1.0 元，运行费用也较高。

生物接触氧化工艺：借助固体物表面附着生长的生物膜处理有机污水。该技术的优点有占地面积小、停留时间短、容积负荷高、运行管理简单、动力消耗低，对于一些难降解有机物具有较强的分解能力，且一般不会发生污泥膨胀。当处理规模小于500 立方米/天时，每吨水需要基建投资3200～4000 元、运行管理费用0.7~0.8 元，项目建设成本和运行费用适中，且提高处理规模对费用没有显著降低作用。

序批式活性污泥法（SBR）：集调节池、曝气池、沉淀池为一体，不需设污泥回流系统。优点是操作方便、节省投资、效果稳定，污泥不易膨胀，耐冲击负荷强及具有脱氮除磷能力。当处理规模为5~9 立方米/天时，基础设施建设投资额为3200~4000 元，装置运行费用为0.7～0.8 元/吨水。适于经济较为发达、用地紧张、水量变化大和需要较高出水水质的农村中小型生活污水处理。

周期循环活性污泥法（CASS）：在SBR 的基础上发展起来，集反应、沉淀、排水于一体，对污染物质降解是一个好氧-缺氧-厌氧交替运行的过程，具有一定脱氮除磷效果。CASS 工艺的优点有：建设费用、运转费用低，工艺流程简洁，占地面积少，有机物去除率高，出水水质好，管理简单，运行可靠，污泥产量低、性质稳定，不易发生污泥膨胀等。其缺点是易受冬季低温的影响，且构造较复杂。

分散式处理系统是采用各种物理、化学或生物措施组合工艺，将各种处理技术高度集成在一个较小的空间范围内。分散式污水处理对应的技术工艺主要包括：小型人工湿地、净化槽、地埋式无动力净化处理装置、净化沼气池、稳定塘、三格化粪池等。

小型人工湿地：主要是利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理。在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境再污染，实现污水处理与资源化。当处理规模为2～4 立方米/天时，基建投资额为每吨水2600～3300 元，而当规模升至大于10 立方米/天时，基建投资额为2300～2900 元，有明显下降。

净化槽：安装在住宅地基内，可处理家庭的生活污水并就地排放的一种污水处理装置。净化槽是发源自日本的分散式污水处理设备，在日本国内大范围的使用，经长期实际运行检验，运行稳定、效果良好。从水环境保护的观点和其性价比来看，净化槽具有安装投资小、费用低、见效快、出水稳定（污染去除率在90%以上）、波动小等优点，多用于日处理量10 吨以内的分散式污水处理。

地埋式无动力净化处理装置：在圆筒型兼性滤池的基础上发展而成，其处理过程包括生活污水、厌氧酸化、兼性过滤、生态沟（自然通风）、排放等步骤。该处工艺最大特点是增加了生态沟，目的是对厌氧发酵后的污水进行氧化处理，使出水水质进一步提高。但是由于是自然充氧效果不好，处理效果和普通化粪池效果差不多，而且项目投资大大高于化粪池，故使用较少。

净化沼气池：采用厌氧发酵技术，在厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成CH4、CO2和水，达到净化处理生活污水的目的。其处理过程包括格栅池、厌氧发酵、排放等步骤。生活污水沼气净化池在全国大部分地区得到了推广，其优点是不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、能回收能源（沼气）、占地面积小。但从目前使用情况来看，净化沼气池在技术上也存在一些问题，如污水停留时间长，出水中部分指标未达排放标准等。当净化沼气池处理规模为2~4 立方米/天时，基建投资额为每吨水2600～3900 元，而当规模升至大于10 立方米/天时，基建建设投资额仅为600～2000 元，显著降低，运行费低于0.2 元/吨污水。

稳定塘：主要是利用菌藻的共同作用来去除污水中的污染物，无需污泥处理。优点是能充分利用地形，结构简单，建设费用低，能实现污水资源化和污水回收及再用，处理能耗低，运行维护方便，污泥产量少，能承受污水水量大范围的波动，适应能力和抗冲击能力强。缺点为占地面积过多，处理效果易受气候影响，运行管理不当会造成二次污染。当日处理量为2~4 立方米时，基建投资额为每吨水2300～2600 元，基建投资随日处理规模增加而变化不大，且其运行费用低于0.1 元/吨污水。