Большая часть населения моей страны проживает в небольших городах и сельской местности, и загрязнение водных ресурсов сельскими сточными водами привлекает все больше внимания. За исключением западного региона с низким уровнем очистки сточных вод, в целом уровень очистки сточных вод в сельской местности моей страны повысился. Однако, учитывая обширную территорию страны, экологические условия, образ жизни и экономические условия городов и деревень в разных регионах сильно различаются. Опыт развитых стран в вопросе эффективной децентрализованной очистки сточных вод с учетом местных условий заслуживает изучения.
Основная децентрализованная технология очистки сточных вод в моей стране
В моей стране в основном используются следующие типы технологий очистки сельских сточных вод (см. рис. 1): биопленочная технология, технология очистки активным илом, экологическая технология очистки, технология очистки почвы и комбинированная биологическая и экологическая технология очистки. Степень применения и опыт успешного управления эксплуатацией достаточно высоки. С точки зрения масштабов очистки сточных вод, мощность водоочистных сооружений, как правило, не превышает 500 тонн.
1. Преимущества и недостатки технологий очистки сточных вод в сельской местности
В практике очистки сточных вод в сельской местности каждая технологическая процедура имеет следующие преимущества и недостатки:
Метод активного ила: гибкий и автоматизированный контроль, но средняя стоимость на одно домохозяйство высока, и для эксплуатации и обслуживания требуется специальный персонал.
Технология искусственных водно-болотных угодий: низкая стоимость строительства, но низкая скорость удаления грунта и неудобства в эксплуатации и управлении.
Обработка грунтовых вод: строительство, эксплуатация и техническое обслуживание просты, а затраты невелики, но она может загрязнять грунтовые воды и требует долгосрочного управления эксплуатацией и техническим обслуживанием.
Биологический поворотный стол + грядка для растений: подходит для южного региона, но сложен в эксплуатации и обслуживании.
Небольшая очистная станция: метод очистки близок к методу очистки городских бытовых сточных вод. Преимуществом является хорошее качество очищенной воды, а недостатком – невозможность удовлетворения потребностей сельских сельскохозяйственных сточных вод.
Хотя в некоторых регионах продвигаются «немеханизированные» технологии очистки сточных вод в сельской местности, «механизированные» технологии очистки сточных вод по-прежнему занимают значительную долю. В настоящее время во многих сельских районах земля выделена домохозяйствам, государственных земель мало, а коэффициент использования земли в экономически развитых районах очень низок. Таким образом, земельных ресурсов, доступных для очистки сточных вод, мало. Поэтому «динамические» технологии очистки сточных вод имеют хорошие перспективы применения в районах с меньшим использованием земли, развитой экономикой и высокими требованиями к качеству воды. Технологии очистки сточных вод, которые экономят энергию и снижают потребление, стали тенденцией развития децентрализованных технологий очистки бытовых сточных вод в деревнях и городах.
2. Комбинированный режим технологии очистки сельских сточных вод
В моей стране в основном используются следующие три режима комбинированных технологий очистки сельских сточных вод:
Первый режим — это мембранный биореактор (МБР), контактное окисление или процесс с использованием активного ила. Сточные воды сначала поступают в септик, затем в установку биологической очистки и, наконец, сбрасываются в окружающий водоем для повторного использования. Повторное использование сточных вод в сельской местности встречается чаще.
Второй режим — анаэробный + искусственное водно-болотное угодье, анаэробный + пруд или анаэробный + земля, то есть анаэробный блок используется после септика, а после экологической очистки сточные воды сбрасываются в окружающую среду или используются в сельском хозяйстве.
Третий режим — это активный ил + искусственное водно-болотное угодье, активный ил + пруд, контактное окисление + искусственное водно-болотное угодье или контактное окисление + обработка почвы, то есть после септика используются аэробные и аэрационные устройства, а также добавляется установка экологической очистки для усиления удаления азота и фосфора.
В практических приложениях на первый режим приходится наибольшая доля, достигающая 61%).
Среди трех вышеописанных режимов, МБР обладает лучшим эффектом очистки и подходит для некоторых районов с высокими требованиями к качеству воды, но эксплуатационные расходы относительно высоки. Эксплуатационные и строительные затраты на искусственные водно-болотные угодья и анаэробные технологии очень низки, но, если рассматривать все в совокупности, необходимо увеличить процесс аэрации для достижения более оптимального эффекта очистки воды.
Децентрализованные технологии очистки сточных вод применяются за рубежом
1. Соединенные Штаты
С точки зрения системы управления и технических требований, децентрализованная очистка сточных вод в Соединенных Штатах функционирует в рамках относительно полной системы. В настоящее время децентрализованная система очистки сточных вод в США в основном использует следующие технологии:
Септик. Септики и наземная очистка сточных вод — широко используемые технологии за рубежом. Согласно данным немецких исследований, около 32% сточных вод пригодны для наземной очистки, из которых 10-20% не соответствуют требованиям. Причиной неисправности может быть загрязнение грунтовых вод системой, например: чрезмерное время использования; чрезмерная гидравлическая нагрузка; проблемы проектирования и монтажа; проблемы управления эксплуатацией и т. д.
Песочный фильтр. Песочная фильтрация — это широко используемая технология очистки сточных вод в Соединенных Штатах, позволяющая достичь хорошего эффекта удаления загрязнений.
Аэробная очистка. Аэробная очистка применяется во многих местах в Соединенных Штатах, и масштабы очистки обычно составляют 1,5-5,7 т/сутки, с использованием биологического метода с вращающимся столом или метода активного ила. В последние годы в Соединенных Штатах также уделяется большое внимание эффективному использованию азота и фосфора. Большая часть азота в США содержится в сточных водах. Важно снизить затраты на последующую очистку за счет раннего отделения.
Кроме того, проводятся дезинфекция, удаление питательных веществ, разделение источников загрязнения, а также удаление и рекуперация азота и фосфора.
2. Япония
В Японии децентрализованная технология очистки сточных вод относительно хорошо известна благодаря системе очистки в септических резервуарах. Источники бытовых сточных вод в Японии несколько отличаются от источников в моей стране. Сбор сточных вод в основном осуществляется в соответствии с классификацией: сточные воды из прачечных и кухонные сточные воды.
В Японии септики устанавливаются в районах, непригодных для централизованного сбора сточных вод и с относительно низкой плотностью населения. Септики проектируются с учетом различных потребностей населения и параметров. Хотя существующие септики заменяются из поколения в поколение, они по-прежнему в основном используются для очистки сточных вод. После прохождения анаэробного реактора, анаэробной обработки, деоксидации, аэробной обработки, осаждения, дезинфекции и других процессов, следует сказать, что септик находится в нормальном рабочем состоянии. Относительно успешное применение септиков в Японии – это не только технический вопрос, но и относительно полная система управления в рамках полной правовой базы, формирующая относительно успешный пример. В настоящее время в нашей стране существуют примеры применения септиков, и следует отметить, что рынки сбыта также существуют в Юго-Восточной Азии. Такие страны, как Юго-Восточная Азия, Индонезия и Филиппины, также затронуты политикой децентрализации очистки сточных вод в Японии. Малайзия и Индонезия разработали собственные внутренние технические условия и руководства по септикам, но на практике эти условия и руководства могут не соответствовать их текущему уровню экономического развития.
3. Европейский Союз
В действительности, в ЕС есть как экономически и технологически развитые страны, так и экономически и технологически отсталые регионы. По уровню экономического развития они схожи с условиями Китая. После достижения экономического прорыва ЕС также прилагает значительные усилия для улучшения очистки сточных вод, и в 2005 году принял стандарт ЕС EN12566-3 для маломасштабных децентрализованных очистных сооружений. Этот стандарт следует рассматривать как способ адаптации мер к местным условиям, географическим особенностям и т. д., позволяющий выбирать различные технологии очистки, в основном, включая септики и обработку на суше. Среди других серий стандартов также рассматриваются комплексные очистные сооружения, малые очистные сооружения и системы предварительной очистки.
4. Индия
После краткого обзора примеров нескольких развитых стран, позвольте мне рассказать о ситуации в развивающихся странах Юго-Восточной Азии, которые относительно близки к экономически слаборазвитым регионам моей страны. Бытовые сточные воды в Индии в основном поступают из кухонных сточных вод. Что касается очистки сточных вод, то в настоящее время в Юго-Восточной Азии наиболее широко используется технология септических резервуаров. Но общая проблема схожа с проблемой нашей страны, то есть все виды загрязнения воды очень очевидны. При поддержке правительства Индии предпринимаются действия и программы по эффективному расширению использования септических резервуаров, разработаны технические условия для очистки сточных вод в септических резервуарах и технологии контактного окисления.
5. Индонезия
Индонезия расположена в тропиках. Хотя развитие сельской экономики относительно отсталое, бытовые сточные воды местных жителей в основном сбрасываются в реки. Поэтому состояние здоровья сельского населения в Малайзии, Таиланде, Вьетнаме и других странах оставляет желать лучшего. В Индонезии используется 50% септических систем, и разработаны соответствующие политики для повышения уровня использования и соответствия стандартам в этой области.
Углубленный зарубежный опыт
Вкратце, развитые страны обладают огромным передовым опытом, которому моя страна может поучиться: система стандартизации в развитых странах очень полная и стандартизированная, существует эффективная система управления операциями, включающая профессиональную подготовку и гражданское образование, а принципы очистки сточных вод в развитых странах очень ясны.
В частности, следует включить: (1) Разъяснить ответственность за очистку сточных вод и одновременно обеспечить государственную поддержку децентрализованной очистки сточных вод посредством финансирования и политики; разработать соответствующие стандарты для регулирования и руководства децентрализованной очисткой сточных вод; (2) создать справедливую, стандартизированную и эффективную систему административного управления и управления отраслью для обеспечения эффективного развития и долгосрочной эксплуатации децентрализованной очистки сточных вод; (3) Повысить масштаб, социализацию и специализацию строительства и эксплуатации децентрализованных очистных сооружений для обеспечения выгод, снижения затрат и упрощения надзора; (4) Специализировать (5) информационно-просветительские проекты и проекты по вовлечению граждан и т. д.
В процессе практического применения обобщаются успешный опыт и уроки неудач для обеспечения устойчивого развития децентрализованных технологий очистки сточных вод в нашей стране.
Cr.antop
Дата публикации: 13 апреля 2023 г.