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德國人干的事:發(fā)明共產(chǎn)主義、 納粹主義,挑起兩次世界大戰(zhàn)。 美國人的事:干掉共產(chǎn)主義、納粹主義,結束兩次世界大戰(zhàn)。 英國干的事:發(fā)明憲政、繼承希臘羅馬、發(fā)明議事制度,啟動*次工業(yè)革命。 中國人干的事:建立朝代、推fan朝代、建立朝代、推fan朝代。
前言
根據(jù)環(huán)保部2013年11月印發(fā)的<農村生活污水處理項目建設與投資指南>.2014年農村污水分散處理設施投資單價為5000元/噸.市場則預計2017年農村污水排放量大約為148億噸.如果按照農村污水處理率達到20%計算.2017年農村污水處理潛在市場規(guī)模將達到408億元.農村污水治理市場是一片未開發(fā)的`處女地`.雖然單個處理規(guī)模比較小.但全國有2856個縣.40906個鄉(xiāng).以及幾十萬個村.所以市場規(guī)模也將是市政污水治理的數(shù)十倍.
2012年.全國村莊污水處理率僅為7%.和城鎮(zhèn)99.1%的污水處理率差距巨大.而據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院污水處理報告顯示.2013年農業(yè)源化學需氧量排放量高達1125.8萬噸.占比全國廢水中化學需氧量排放總量的47.85%.
中國農村污水處理基本方法有三條.分別是:“以獎促治".“連片整治".“拉網(wǎng)式全覆蓋".*政府分別投入了135億元.179億元和50億元資金在這三種方法上面.而由于農村污水處理經(jīng)驗的缺乏和運營人才的缺乏.導致目前農村污水處理仍然不足10%.未來5至10年.預計農村污水處理市場每年新增投資規(guī)模在55億元左右.同時污水處理運營市場規(guī)模達到400億元.
由此.諸多環(huán)保公司針對農村水務市場都在開發(fā)相應的技術.常規(guī)農村污水多以一體化污水處理設備為主.一體化設備中生化處理系統(tǒng)是核心單元.可選用傳統(tǒng)活性污泥法(包括A/O.A2/O).氧化溝法.生物接觸氧化法.序批式活性污泥污水處理法(SBR)及膜生物反應器(MBR).
美亞農村污水一體化設備集成廣州市*環(huán)境與資源學院旗下LEVAPOR MBBR技術.微絮凝及接觸過濾技術及光催化消毒技術.設備占地面積小.系統(tǒng)運行穩(wěn)定.抗沖擊負荷能力強.能適應低濃度生活污水.
好氧生物處理技術選用LEVAPOR MBBR工藝.是基于其能在好氧池內形成高達20000mg/L以上的生物量.容積負荷也可達到普通活性污泥法的3倍.因此設備占地面積小.僅為普通接觸氧化式一體化設備的三分之二.
微絮凝及接觸過濾技術保證了生活污水中的TP有效去除.接觸過濾技術中將化學除磷工序的混凝.沉淀.過濾過程集中到整臺AFF不對稱纖維過濾器中.減少了80%構筑物體積.除磷的同時去除懸浮物SS.因此.一體化設備的過濾流程大大簡化.出水水質提高.
光催化消毒技術曾獲得廣東省水利科學技術獎三等獎.將其應用在一體化設備中.主要是利用紫外消毒和光催化作用對細菌*的殺滅作用.紫外和光催化協(xié)同反應.可以*的降低出水大腸菌群數(shù)量.避免污水中的病原菌污染水體.引起流行性疾病.
因此.美亞一體化設備出水水質好.運行穩(wěn)定.已在海南.廣東等地擁有多個實際項目.以接待海南省省長及副省長的多次參觀考察.*評價該一體化設備具有良好的改善水環(huán)境的積極作用.
2、農村生活污水可持續(xù)處理的必要性
我國農業(yè)整體水平發(fā)展不高,氮肥、磷肥和鉀肥是農業(yè)生產(chǎn)中zui主要的化肥。“以增產(chǎn)為核心”的農業(yè)發(fā)展模式導致農業(yè)生產(chǎn)中過量依賴化肥。據(jù)相關統(tǒng)計,2015年我國氮肥和磷肥的使用量分別將達到6000萬噸和2400萬噸,且有逐年增加的趨勢。表1為氮、磷肥的主要介紹。
表1氮肥、磷肥介紹
污水中的總氮包括硝酸鹽、銨態(tài)氮等無機氮以及蛋白質、氨基酸和有機胺等有機氮,在污水處理過程中微生物通過氨化反應將其轉化為氨氮(游離氨態(tài)氮NH3和銨態(tài)氮NH4),這是氮肥的主要存在形式,若直接實現(xiàn)利用,將無需固氮或者通過曝氣作用實現(xiàn)氮元素的回用。另外,污水中以磷酸根形式存在的磷也是磷肥的重要組成部分,而且在地球上是一種稀缺元素,如何在處理過程中考慮磷的回用或回收成為*相關領域的研究熱點。
農村生活污水中含有大量氮、磷,若未經(jīng)處理排放,一方面造成環(huán)境污染,另一方面也是嚴重的資源浪費。目前,農村污水處理率僅為8%,若按污水中N和P的含量分別為50mg/L、4mg/L計算,則每年農村未經(jīng)處理排入自然水體中N為36.8萬噸,P的含量為2.94萬噸,相當于78.8萬噸尿素和24.54萬噸磷肥,因此農村生活污水可謂是豐富的二次資源。污水中蘊含的巨大資源不禁讓我們去思考如何能以合理的方式實現(xiàn)資源回收利用,同時也讓我們反思城鎮(zhèn)生活污水排放標準這種“一刀切”的方式對于農村生活污水是否適用?
3、農村可持續(xù)污水處理新思路
?。?)基于排放對象,考量排放標準。
對于自然保護區(qū)、飲用水源地和重點水庫、湖泊等特殊保護水體的上游農村排水,需要嚴格的控制水體中N、P的排放是毋庸置疑的。然而對可用于農田灌溉的上游農村排水,是否必要通過執(zhí)行相關標準值得商榷。
污水處理脫氮是通過氨化細菌將有機氮轉化為銨態(tài)氮,隨后通過硝化和反硝化轉變?yōu)榈獨?;除磷則是通過聚磷菌的厭氧釋磷、好氧吸磷將磷轉移到污泥中。對于農田灌溉,排水中以適當形式存在的N(游離氨態(tài)氮NH3和銨態(tài)氮NH4)和P(PO43-)可作為一種肥料,從而減少農民化肥的使用量,這種情況下可考慮不限制出水中N和P的排放。
?。?)完善工藝過程,實現(xiàn)高效節(jié)能。
傳統(tǒng)的脫氮處理工藝,是通過曝氣使得污水中的氨氮等轉換為硝態(tài)氮,然后通過反硝化菌實現(xiàn)硝態(tài)氮向氮氣的轉移,這過程中曝氣將產(chǎn)生一定的能耗。若通過氨化細菌將氮更多的轉化為氨氮,無需后續(xù)的脫硝過程,能大大減少污水處理過程由于曝氣產(chǎn)生的能耗,并且氨氮更是化肥的主要存在形式,可以直接作為廢料實現(xiàn)回用,在減少能耗的同時產(chǎn)生經(jīng)濟效益,一舉多得。
?。?)結合技術,發(fā)展氮磷回收。
對于需要嚴格控制N和P排放的重點保護區(qū)域,是否能以更加合理的方式來實現(xiàn)資源的回收而非去除也是目前污水可持續(xù)處理領域研究的熱點,在國內外也有相關的一些嘗試,如表2。
表2磷回收工藝現(xiàn)狀
(4)探索工藝路線,發(fā)展分散式一體化污水處理設備
農村生活污水的治理是今后發(fā)展的重點。目前有一些較為成熟的設備對污水中總氮、總磷進行一定程度的處理,但是處理的效果并不是非常理想。隨著對農村污水治理的關注,涌現(xiàn)了一批高科技型的環(huán)保公司,它們不僅關注于農村城鎮(zhèn)低成本一體化污水處理設備的研發(fā)、生產(chǎn),而且根據(jù)實際需求控制氮磷的去除情況。例如深圳合續(xù)環(huán)境科技有限公司,作為一家專注于農村、城鎮(zhèn)環(huán)境治理系統(tǒng)解決服務的高科技環(huán)保企業(yè),提倡農村生活污水可采用分戶或戶聯(lián)的方式就地處理、就地回用,從治污走向節(jié)水的環(huán)保理念。該公司潛心研發(fā)的耐斯污水凈化箱采用多段“厭氧好氧”的生物降解技術,通過使用高效改性生物填料,使出水水質穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級排放標準(其中總磷除外,即處理后的水更適合農村使用),見其中耐斯-600重力自流型,運行功率17瓦,可服務1-2戶1,耐斯-900重力自流型,可服務2-3戶,運行功率35瓦(見下圖1)。更可與雨水收集系統(tǒng)合二為一,實現(xiàn)水資源化利用。
圖1單戶及多戶處理模式
4、總結
從可持續(xù)發(fā)展的理念來看,每一種污染物在適當?shù)臈l件下可轉變?yōu)橘Y源,這種思想的轉變可實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏。在資源與能源高度緊缺的時代,只有搶占從廢棄物中回收二次資源的先機,才能在世界能源這場硬戰(zhàn)中取得勝利。
農村生活污水處理是否需要考核氮磷,這是個見仁見智的問題。無論答案肯定與否,都需要基于目前農村生活污水的特點,以及政策、技術手段下而進行論證。農村的現(xiàn)狀與城鎮(zhèn)的現(xiàn)實有很大差別,要綜合考慮技術的同時兼顧農村的發(fā)展思路,尋求一種可持續(xù)農村污水處理處置的全新方案。
對于未來農村污水處理氮磷的發(fā)展,立足于“十三五”的具體規(guī)劃,提出以下幾點思路:
(1)出水水質標準應滿足水環(huán)境變化和水資源可持續(xù)循環(huán)利用的需要
出水水質標準是根據(jù)受納水體的水質要求,結合環(huán)境特點和社會、經(jīng)濟、技術條件,對排入環(huán)境的廢水中的水污染物和產(chǎn)生的有害因子所作的控制標準,其應包含面向水環(huán)境保護需求和面向水資源可持續(xù)循環(huán)利用的兩類標準。其中,*類是指根據(jù)當?shù)丨h(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展要求而需達到的出水水質標準,應在頂層設計、長遠規(guī)劃的基礎上提出。第二類是滿足農村水資源循環(huán)利用,針對農村經(jīng)濟發(fā)展水平、污染物排放特征和環(huán)境影響評價等因素,科學確定污染控制指標和排放限值,制定地方農村排放標準,這類標準可考慮其用途放寬N、P的排放要求。
(2)追求資源合理回收,實現(xiàn)變“廢”為“寶”
農村污水處理過程的資源回收應該引起重視,未來農村生活污水的處理應成為資源的重要載體。除水資源循環(huán)利用外,污水處理過程還應實現(xiàn)有機質、氮、磷的循環(huán)利用。特別是磷,我國的磷儲量也只能有效供給20~50年,因此,構建磷的持續(xù)循環(huán)體系在農村生活污水的處理中需要引起重視。
?。?)追求高效節(jié)能低成本一體化技術的研發(fā),推進農村環(huán)境連片整治
我國農村生活污水的處理尚處于起步階段,發(fā)展空間大。對農村生活污水的處理尤其是對氮和磷等資源的回收與利用應立足長遠,制定適合我國農村生活污水處理的方案。同時,完善政策措施,狠抓項目建設和管理,促使農村環(huán)境綜合整治取得明顯成效。在未來的發(fā)展中應著重尋求具有高效節(jié)能的分散式污水處理新工藝、低成本處理新技術、一體化新裝備以及運營模式在農村生活污水處理中的應用。
?。?)繼續(xù)加大“以獎促治”政策的落實,加快農村試點示范建設
由于我國農村居民對污水處理技術及污水資源化處理了解的不多,大部分村民缺乏環(huán)保意識以及對污水處理的基本認識。通過科普教育的形式,讓村民更多了解農村污水處理的重要性,加深他們對污水中氮磷資源回收利用的認識。在今后的發(fā)展中,響應“十三五”規(guī)劃,繼續(xù)加大“以獎促治”政策的力度。同時,政府可優(yōu)先在經(jīng)濟相對發(fā)達的農村地區(qū)引進低成本分散式污水處理設備,推廣適用于我國農村的污水處理標準及技術,加快試點示范工程平臺建設,開展全國覆蓋拉網(wǎng)式農村污水處理工作。