1. Situation actuelle de la gouvernance des eaux usées dans les zones rurales

1.1 caractéristiques des eaux usées domestiques rurales

(1) Les émissions d'eaux usées domestiques rurales et les types de polluants sont influencés par le régime alimentaire, les coutumes, le climat, l'économie et d'autres facteurs, parmi lesquels la matière organique, l'azote et le phosphore, moins de pollution par les métaux lourds, favorisant la décomposition biochimique microbienne.

(2) les eaux usées domestiques rurales sont affectées par la population résidentielle, la vie et la vie, le total des rejets d'eaux usées est modeste, mais le coefficient d'émission quotidien varie considérablement.

(3) les zones rurales sont vastes et il n'y a pas encore de réseau de collecte d'eaux usées sain, ce qui entraîne un phénomène général d'évacuation des eaux usées domestiques.

1.2 modèle de gouvernance des eaux usées domestiques rurales

Actuellement, en fonction de la planification du village, des conditions économiques, de la capacité de collecte du réseau de canalisations, des exigences de pré - conformité du traitement de la qualité de l'eau et de la capacité d'exploitation et d'entretien des installations, trois modes de traitement unifié urbain et rural, de traitement centralisé et de traitement décentralisé sont généralement utilisés, comme indiqué dans le tableau 1.

Comme le montre le tableau 1, pour les zones rurales où la population est dispersée, le choix de la technologie décentralisée de traitement des eaux usées est plus adapté aux exigences de la construction rurale écologiquement habitable.

2. Technologie de traitement des eaux usées de la vie rurale biologique - écologique décentralisée

À l'heure actuelle, la technologie de purification des eaux usées domestiques rurales dans les pays développés se développe rapidement, la technologie japonaise de « réservoir d'épuration», la technologie américaine de « fosse septique + traitement des terres», la technologie française de « filtre écologique pour les vers de terre» et d'autres sont en cascade. Ces dernières années, la technologie décentralisée de gestion des eaux usées en Chine rurale a été dominée par des processus biologiques (microbiologiques), écologiques (végétaux) et combinés bio - écologiques.

2.1 technologies de traitement biologique

(1) Méthode d'oxydation par contact biologique.

La méthode d'oxydation par contact biologique utilise le principe de la méthode du biofilm, l'aération du fond de la piscine renforce le contact du remplissage avec les eaux usées, permettant aux micro - organismes de former un biofilm de surface spécifique élevée sur le remplissage, par son adsorption, l'oxydation de la décomposition de la matière organique, joue un rôle de purification des eaux usées. Ce processus produit peu de boue, une capacité de purification élevée, mais une charge de pollution élevée, un phénomène de remplissage facile. La technologie d'oxydation par contact biologique est le principal acteur du marché rural du traitement des eaux usées dans l'équipement intégré de traitement des eaux usées de l'entreprise, dans le taux d'élimination des polluants, la dco (demande chimique en oxygène) peut atteindre 80% à 90%, la dbo (demande biochimique en oxygène) peut atteindre 85% à 95%, le TN (azote total) peut atteindre 30% à 50% et le TP (phosphore total) peut atteindre 20% à 40%.

(2) Bioréacteur à membrane (MBR).

Le Bioréacteur à membrane est l'utilisation de composants de séparation de membrane pour piéger les eaux usées domestiques colloïdales ou macromoléculaires et d'autres matières organiques, tout en améliorant la concentration de micro - organismes dans le réacteur, favorisant la transformation de la décomposition des matières organiques, l'optimisation de l'effluent pour atteindre l'indicateur, pas besoin d'Un second bassin. Le Bioréacteur à membrane est facile à gérer, avec un degré élevé d'intelligence et d'économie de terres, couramment utilisé pour intégrer des équipements tout - en - un. Mais les dépôts de polluants dans les opérations à long terme sont sujets à l'obstruction des membranes, et les capitaux d'investissement sont élevés pour les zones rurales côtières riches. Des études ont montré que l'utilisation de réacteurs MBR pour purifier les eaux usées domestiques a un effet d'élimination de la DCO, du N - NH4 + de plus de 95%.

(3) biogaz anaérobie.

Le biogaz anaérobie est généralement enfoui dans le sol, en utilisant différentes matières premières telles que les excréments humains et de volaille, dans des conditions confinées, par l'activité vitale des micro - organismes consommant les sources de carbone dans les eaux usées, l'azote total, les bactéries pathogènes, etc. et réduisant leur contenu, produisant du biogaz. Les biogaz anaérobies produisent une chaleur de méthane élevée et les produits de combustion ne sont pas polluants, ce qui en fait une source d'énergie propre idéale. Des études ont montré que les taux d'élimination de la DCO, de la DBO5 (demande biochimique en oxygène sur cinq jours), de l'azote ammoniacal et du phosphore total dans les biogaz anaérobies peuvent atteindre 85%, 90%, 60%, 80%, respectivement. Le biogaz anaérobie présente les avantages d'une construction facile, d'un faible coût, d'un fonctionnement sans support énergétique et d'un bon traitement.

2.2 techniques de traitement écologiques

(1) techniques de traitement des zones humides artificielles.

La technologie de traitement des zones humides artificielles est principalement l'utilisation de la sédimentation physique dans le système de zones humides, l'adsorption de remplissage, l'absorption des plantes, la décomposition microbienne et d'autres actions combinées pour atteindre l'effet de la purification de la qualité de l'eau des eaux usées et de l'embellissement de l'environnement. Les zones humides artificielles sont divisées en deux catégories: les courants de surface et les courants latents, où les courants latents sont divisés en courants horizontaux et verticaux, et les types de zones humides peuvent être sélectionnés en fonction des exigences de la superficie du sol, du paysage, de l'efficacité du traitement, etc. Différents régimes d'écoulement ou des combinaisons de milieux humides à plusieurs étages peuvent améliorer l'efficacité de l'élimination des contaminants. Les données montrent que les taux d'élimination de la DCO, du TP, du TN et de l'azote ammoniacal dans les eaux usées ont atteint 85,7%, 96,4%, 97,8% et 98,5%, respectivement.

(2) Technologie de traitement de l'étang stable.

Un étang de stabilisation est un étang naturel ou modifié par l'homme pour purifier les eaux usées, simulant le processus naturel d'auto - nettoyage d'un plan d'eau non fluide, jouant pleinement le rôle combiné des algues dans l'eau pour purifier les eaux usées. L'étang de stabilisation efficace est l'utilisation de la chaîne alimentaire de l'écosystème, la disposition rationnelle des plantes aquatiques, des algues, des animaux, etc., scientifiquement dans la chaîne alimentaire écologique pour améliorer l'effet de purification de toutes sortes de pollution. Wang Yuzhi et d'autres ont étudié le processus de traitement de l'étang aéré et stable combiné avec la méthode d'oxydation par contact et la théorie de l'état d'équilibre de l'eau claire de type herbe pour traiter les eaux usées organiques à faible concentration, de sorte que les taux d'élimination de la DCO, de l'azote ammoniacal, du TN et du TP après purification atteignent respectivement 45% à 80%, 69% à 93%, 44% à 87%, 49% à 89%. Le corps de bassin de stabilisation est simple et facile à construire, les coûts de construction civile sont faibles, l'exploitation et l'entretien ne sont pas difficiles, l'eau de sortie peut être irriguée par l'agriculture. Mais la zone de stabilisation de l'étang, le temps de séjour hydraulique est lié à la profondeur du corps de la piscine, le mode d'alimentation en oxygène, les types de micro - organismes, la saison spéciale peut produire une odeur nauséabonde, l'effet du traitement est influencé par l'environnement naturel extérieur.

(3) techniques de traitement par percolation des sols.

La technologie de traitement par percolation du sol fait référence aux eaux usées prétraitées dans les couches de sol naturelles ou artificielles, sous l'effet de la matérialisation du sol, les polluants sont piégés par adsorption, tandis que les eaux usées sont purifiées sous l'effet combiné de l'utilisation de l'absorption végétale, de la décomposition du métabolisme microbien, etc. Le substrat du sol et l'appariement sont essentiels dans la technologie de traitement par percolation du sol, influençant à la fois le taux de pénétration et l'élimination du TP et du tn. Il a été étudié que l'élimination de 90% du phosphore total dans le traitement de percolation du sol se fait par adsorption du sol; Les réactions de nitrification, dénitrification dans l'élimination de l'azote total sont limitées respectivement par la teneur en oxygène du sol, par les électrons fournis par la source de carbone organique du système de percolation souterraine. La technologie ne nécessite pas d'électricité pour les opérations quotidiennes, elle est facile à utiliser et la couche supérieure du sol peut être cultivée avec des fourrages, des plantes vertes ou des cultures saisonnières pour les villes riches en terres.

(4) Technologie de lit flottant écologique.

Le lit flottant écologique consiste à placer des biovecteurs de différentes formes assemblés selon différentes exigences de conception, légers et épissables dans des plans d'eau contaminés, à planter des plantes aquatiques de diverses fonctions à l'intérieur d'un bac de plantation préfabriqué, à absorber des nutriments tels que n / P ou des métaux lourds dans les eaux usées dégradées par l'action conjointe du système racinaire développé des plantes et des micro - organismes qui y sont attachés, etc. Les lits flottants écologiques traditionnels ont un faible apport, sont flexibles à assembler et sont largement utilisés pour les eaux polluées à faible concentration, mais la culture des plantes est saisonnière et peut entraîner des coûts de conservation plus élevés. L'amélioration des îlots flottants écologiques améliorés, du criblage des plantes, des matériaux de lit flottant, des charges de support (plantes aquatiques artificielles, etc.), des micro - organismes hautement efficaces, de l'augmentation de l'oxygène par aération, de l'extension de la chaîne alimentaire, etc., peut améliorer la qualité de l'eau purifiée.

2.3 processus de combinaison biologique - écologique

Avec l'amélioration des normes et des systèmes d'évacuation des eaux usées rurales, l'efficacité du processus de traitement unique est limitée. Le processus de combinaison biologique - écologique utilise pleinement la technologie de traitement microbiologique comme processus de traitement frontal, peut éliminer les matières organiques et les nutriments, améliorer la plage de tolérance de la qualité de l'eau des eaux usées et répondre aux meilleures exigences en matière d'effluent; La technologie de traitement écologique en tant que processus de traitement final peut adsorber davantage le phosphore total pour éliminer l'azote total et réduire les coûts d'investissement et de maintenance. L'étude de Zhang Jingyu et al. a montré que l'élimination du TN, de l'azote ammoniacal, du phosphore total et du codmn (indice de permanganate) dans la Section de processus A2 / o était de 23,4%, 48,6%, 56,3% et 30,7%, respectivement, lors de la gouvernance des eaux usées domestiques de La ville de marché de tanjiajiaqiao à l'aide du processus de traitement combiné A2 / o - zones humides artificielles; Après le traitement secondaire des zones humides artificielles, les taux d'élimination des indicateurs de l'effluent après la stabilisation de l'exploitation étaient de 97,7%, 89,0%, 86,2% et 53,1%.