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低成本废水生态处理组合工艺在 农家乐废水治理中的应用 * 张志贵朱静平王中琪苏华友 西南科技大学环境工程自控技术四川省高等学校重点实验室， 四川 绵阳 621010 摘要 以一典型农家乐生活废水为处理对象， 采用以低成本废水生态处理技术为主体的组合处理工艺， 研究了该工艺 对农家乐废水的处理效果。结果表明 该废水处理系统稳定运行时对 COD 和 NH 4 -N 的平均去除率分别达 80 和 50 以上， 出水 ρ TP 一直保持在 2. 0 mg/L 以下。该废水处理技术不仅简单易行、 效果好， 而且建造及运行成本低， 在农村分散型废水治理方面具有良好的推广应用价值。 关键词 农家乐; 低成本; 生态处理; 生活废水 A CASE STUDY ON DOMESTIC WASTE WATER TREATMENT BY USING LOW- COST ECOLOGICAL COMBINATION PROCESS Zhang ZhiguiZhu JingpingWang ZhongqiSu Huayou Key Laboratory of Sichuan Province Colleges and Universities Auto Control Technology of Environmental Engineering， Southwest University of Science and Technology， Mianyang 621010，China AbstractUsing low cost ecological combination process to treat the domestic waste water from a typical farmhouse restaurant， it was studied the removal effectiveness of the main pollutants． The results showed that the newly developed low cost waste water treatment system could have a good effect of removing COD，NH 4 -N and TP when the system was in stable operation． The average removal rate of COD and NH 4 -N was over 80 and 50 respectively，TP was below 2. 0 mg/L． It is believed that the low cost ecological combination process will be valuable to treat the domestic waste water from scattered farmhouses， because of its simplicity，effectiveness and low cost． Keywordsfarmhouse restaurant;low cost;ecological treatment process;domestic waste water * 科技部欧盟国家科技合作专项 “低成本废水处理技术开发与示范” 。 0引言 四川省绵阳市的“绵江产业带” 地处涪江上游， “农家乐” 形式的休闲观光产业在“绵江产业带” 上已 初具规模， 这些“农家乐” 分散分布在绵江公路附近， 没有地下污水管网， 产生的废水基本没有进行任何处 理就直接排到涪江或其支流中。这些未经处理的废 水不仅对沿江地带的生态环境造成严重的影响， 同时 也直接威胁沿江及绵阳城区上百万人口的用水安全 和身心健康。因此对该类分散型废水进行有效处理， 已极为迫切和重要。 “红雨村” 农家乐为“绵江产业带” 一典型观光休 闲场所。据估计， 红雨村农家乐的平均日接待客人约 200 人次， 最大接待能力为 500 人次左右， 日用水量 为 30 ～ 50 m3， 具有很好的代表性。因此， 选择绵阳 市涪城区龙门镇小桥村“红雨村” 农家乐作为低成本 废水生态处理技术的示范点， 具有重要的实际意义。 1工程概况 1. 1“红雨村” 农家乐废水水质 红雨村农家乐废水主要包括餐厨废水、 洗浴废水 及厕所粪尿冲洗水， 废水量为 26 ～ 30 m3/d。红雨村 农家乐厌氧池出水水质为 ρ COD 335. 0 mg/L; ρ NH 4 -N 63. 3 mg/L;ρ SS 129. 8 mg/L; ρ TP 4. 87 mg/L; pH 7. 86。 1. 2“红雨村” 农家乐废水处理工艺 在消化吸收国外先进低成本废水处理技术基础 上， 成功开发出具有自主知识产权的“低成本废水生 61 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期 态处理技术” 及装置， 特别是“废水立体生态净化床” 及“组装式潜流人工湿地” ， 不仅可有效克服传统人 工湿地技术在占地、 投资以及管理等方面存在的问 题， 而且可以实现农村废水的低成本有效处理。考虑 到农村废水特别是农业观光废水成分较复杂、 油污较 多等特点， 单一处理工艺很难实现达标排放。因此， 该废水处理采用“厌氧消化 立体生态净化床 小 型 潜流 人工湿地” 的组合工艺， 处理工艺如图 1 所 示， 立体生态净化床系统立面结构及筒体细部见图 2 所示。 图 1红雨村废水处理工艺 图 2立体生态净化床立面结构及筒体细部 2改造后工艺及效果分析 2. 1“红雨村” 农家乐废水处理效果 红雨村农家乐低成本废水生态治理示范点于 2009 年 10 月底建成并开始调试运行， 其废水处理工 艺如图 1 所示。考虑到红雨村的废水包括餐饮废水， 油污较多， 其处理难度远高于一般生活污水。同时， 其厌氧消化池未按照操作规程添加必要的厌氧微生 物， 厌氧反应的效果受到较大影响， 导致其出水的氨 氮浓度及 COD 浓度远高于一般厌氧消化池或化粪池 的出水浓度， 如 ρ NH 4 -N＞ 60 mg/L， ρ COD＞ 300 mg/L， 而相应的 ρ BOD5 也达 200 mg/L， 极大地 增加了后续处理系统的处理负荷和处理难度。 因此， 为提升系统的处理效果， 同时也为新开发 的组装式潜流人工湿地以及带导流冲淤系统的潜流 人工湿地提供实际应用， 自 2010 年 3 月起， 对红雨村 的低成本废水生态处理系统进行改进。主要包括 在 4 组立体生态净化床前后各加装一个面积为6 ～ 8 m2 的带导流冲淤系统的组装式潜流人工湿地系统， 以强 化对废水的预处理及后处理， 最终提升整个系统的处 理效果， 具体废水处理工艺见图 3， 组装式潜流人工 湿地污水处理系统及组装式湿地单元结构分别如图 4、 图 5 所示。 图 3改进后的废水处理工艺 图 4组装式潜流人工湿地污水处理系统 图 5组装式湿地单元结构 改进后的处理工艺， 对红雨村农家乐废水的处理 效果如表 1 所示。 由表 1 可知 工艺经改进后， 对废水中 COD 和 NH 4 -N 平均去除率分别达 80 及 50 以上， 出水 ρ TP 一直保持在 2. 0 mg/L 以下。同时， 经该系统 处理后水质干净、 透明、 无色、 无味。 2. 2植物筛选 红雨村废水处理系统直接设置于室外， 植物生长 状况受室外气候影响较大。同时， 栽植于立体生态净 化床上的部分植物采光不良， 生长受限。因此， 植物 的筛选显得非常重要。经过近一年调试， 筛选出适于 不同季节、 不同处理单元上的植物品种， 具体如表 2 所示。 2. 3项目成本核算与技术经济效益分析 考虑系统建造费用的折旧， 如果按照 5 年运行时 间 测 算， 红 雨 村 示 范 点 的 污 水 处 理 综 合 成 本 为 0. 8 元 /m3; 若按照 8 年运行时间测算， 则其综合成本 仅为 0. 5 元 /m3。如果不考虑建造费用折旧， 实际运 行成本不足 0. 1 元 /m3。 本项目的成功实施， 从应用的角度验证了新开发 的“立体生态净化床系统、 组装式潜流人工湿地系统 以及无动力导流冲淤系统” 等低成本污水处理新技 71 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期 表 1改造后废水处理效果测试数据统计及分析 mg/L 日期 进水出水 ρ CODρ NH 4 -Nρ TPρ COD去除率 /ρ NH 4 -N去除率 /ρ TP 2010 － 4 － 12325. 431. 10. 4247. 485. 413. 1580. 32 2010 － 4 － 26317. 550. 20. 468. 678. 432. 535. 30. 15 2010 － 4 － 27329. 359. 30. 4559. 48230. 2490. 18 2010 － 4 － 28326. 468. 30. 2355. 383. 121. 2690. 2 2010 － 4 － 29392. 064. 30. 462. 384. 131. 451. 20. 4 2010 － 4 － 30270. 550. 50. 356077. 831. 737. 20. 27 2010 － 5 － 04250. 934. 80. 375. 37017. 350. 40. 26 平均值316. 051. 20. 461. 280. 625. 350. 60. 3 GB 189182002 二级100303 表 2“农村废水一体化生态处理系统” 推荐的植物品种 季节 立体生态 净化床 组装式潜流 人工湿地 小型潜流式 人工湿地 备注 春季芹 菜 生 菜、 吊兰 马 蹄 草 三 叶草 或 其 他 草坪植物 芦苇 1 立体生态净化床以芹 菜与吉祥 草 等 高 度 在 30 ～50 cm 植物为主， 局 部 顶层或底层 辅以水 稻或吊兰等植物; 夏季 吉祥草 水 稻、 吊 兰 马 蹄 草 三 叶草 或 其 他 草坪植物 芦苇 2 组装式潜流人工湿 地系统则以根系发达 的低矮草坪植物为主; 秋季 芹菜 生菜 马 蹄 草 三 叶草 芦苇 3 小型潜流人工湿地 系统采用一般的细杆 芦苇即可。 冬季 芹菜 生菜 三叶草芦苇 术的有效性， 为从根本上解决农村分散型废水有效处 理及资源化问题提供一定的技术支撑， 该技术经济及 社会效益均十分显著。 3存在问题与改进措施 1 厌氧消化池对废水的预处理效果较差， 出水 污染物浓度较高， 致使后续的低成本生态处理系统实 现达标处理难度增大; 初步分析是因厌氧消化池结构 过于简单， 厌氧反应的效果受较大影响所致; 同时， 废 水中油污较多， 其处理难度远高于一般生活污水。 改进措施 ①对来自厨房的餐饮废水实行油污预分 离处理， 减少进入废水中的油污浓度。②政府对农村分 散型废水的化粪池、 厌氧消化池等预处理设施进行严格 规范管理， 确保出水污染物浓度达 GB 89781996 三级 排放标准， 为后续的深度处理、 达标排放及水资源的循 环利用创造必要条件。 2 立体生态净化床系统存在采光不足， 植物生 长不良的问题。这是因立体生态净化床系统本身结 构所致， 要想减少占地， 系统只有向空间发展， 中间部 位的植物采光受限就难以避免。解决办法 ①减少立 体生态净化床的层数， 增加层间高度， 从而改善其采 光条件; ②尽可能选择低矮植物， 如根系发达的草本 植物等。 4结语 目前， 国家正在强力推进西部大开发、 新农村建 设、 城乡一体化以及城乡环境综合整治等一系列政策 措施， 对于低成本废水生态处理技术的完善与推广极 为有利。随着对低成本废水生态处理技术研究的不 断深入， 低成本废水生态处理技术将日趋完善， 从而 解决农村分散型废水造成的面源水污染问题提供技 术支持。 参考文献 ［1］陶宇晖，张钧． 农村分散式生活污水一体化处理装置研发 ［G］/ /中国农业生态环境保护协会． 农村污水处理及资源化学 术研讨会论文集， 2008 1- 5． ［2］孙宗健，滕彦国． 人工土壤渗滤 湿地系统农村污水分散 式处理［J］． 水处理技术， 2007，33 11 82- 84． ［3］陈和平，张慎． 厌氧接触氧化池/垂直流人工湿地处理农村生活污 水［ J］ ． 宁波大学学报 理工版 ， 2008， 21 4 568- 570． ［4］张克峰，王永磊，陈文娟． 我国中小城镇污水处理适用工艺探 讨［J］． 净水技术， 2005， 24 6 26- 29． 作者通信处张志贵621010四川省绵阳市西南科技大学 E- mailzhangzhigui swust． edu． cn． 2012 － 03 － 31 收稿 81 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期