当前的世界环境

介绍

2015年，世界上大多数国家不仅通过了2030年可持续发展议程，而且同意实现其中的17项可持续发展目标。尽管世界上仍有25亿人缺乏发达的卫生设施。²⁸虽然世界实现了卫生目标，但可持续发展目标3不会满足它只是因为缺乏废水处理设施。一个发展中国家，如印度，居住在农村地区的大多数人口。开放排便是主要问题之一。例如g通过考虑这些意见，印度覆盖在1986年引入了中央农村卫生计划（CRSP），CRSP计划在1999年度提高，并标题为“全卫生活动（TSC）。之后，2003年政府重新引入了nirmal克yojana（清洁村广告系列）²⁶作为一个新节目。

印度政府在2014年的“印度之家使命”(SBM)中提出了一个旗舰项目，目标是在2019年之前建设1.1亿个厕所，使农村没有露天厕所。厕所建设数据显示，2008 - 2009年1180万座，2009 - 2010年1240万座，2011 -2011年1220万座，2011 - 2012年880万座，2012-2013年455万座，2013-2014年497万座。2014年至2015年，印度农村共修建了585万个厕所。²⁷

然而，8.5％的家庭居住在农村地区有“地下”排水系统，反映为排水报告的最安全和现代系统。从家庭的废水中可以考虑印度为废水的排水装置，并且其随着数据显示36.7。％村庄有帕卡钉，19％的村庄有kacchi钉子，44％的村庄没有排水促进。²⁶

Swachhta状态报告2016年，出于排水安排的村庄，来自农村家庭的废水直接向纳拉斯直接被禁止在24％的村庄，直接释放到池塘是44.4％的村庄案件为44.4％的村庄在印度乡村的村庄6.8％村庄的情况下，河流。²⁷

印度2011年的人口普查报告显示，有1.0614.6亿农村家庭没有排水设施。就环境和健康问题而言，这种情况非常令人担忧。污水排放的处理不仅关系到污水处理的问题，而且与各国处理个别家庭或农村产生的生活污水的经济和整体发展密切相关。

废水处理有各种物理，化学和生物选择，如活性污泥工艺，涓流过滤器，泻湖，臭氧氧化，浮动，沉降，陆地处理和湿地系统。然而，主要是在发展中国家，高建筑成本和更重要的是，高运营成本限制了其应用。例如，已发现构造的湿地（CWS）已发现市政废水处理。^8,20北美的Natural和CW系统以及欧洲的地下流动CWs的几个单元正在进行污水处理。²¹大多数非传统的系统，如湿地和土地处理已经使用。^10,11,17

在1993年，使用天然土壤促进了多土分层（MSL）系统中的废水处理。²⁵在日本和泰国这样的国家，成功地实施了国内和餐厅废水的废水处理项目，甚至污染了河水。¹²该系统不仅耗尽了无机污染物等水平，例如硝酸盐，铵和磷酸盐，还具有鳕鱼，BOD等有机污染物。这也称为双相分层系统，该系统是用局部可用的材料，例如铁颗粒，土壤，黄麻或锯末，木炭和沸石或替代材料等。^3、12在土壤混合块厌氧层中，硝酸盐被转化为一氧化二氮和氮气(反硝化)，铁质被消耗为额外的可移动的亚铁，从土壤厌氧层中释放出来。²⁵虽然适当的曝气量和适当的曝气时间对MSL系统的维护很重要，但该系统不是一个复杂的系统，其有效寿命预计在10年以上。¹²由于多年来天然废水系统被大规模使用，由于电力需求少和维护成本低，传统系统取代了小型社区的卫生设施。^6,13,24,5,16

构建土壤过滤器（CSF）土壤生物技术(Soil Biotechnology, SBT)是一种特殊的单元系统，它不仅作用于土壤环境的形成，在土壤环境中，自然的基本过程如呼吸、矿物风化，而且还使光合作用与生物转化结合在一起。^15,19,10有几种类型的土地处理系统，如慢速灌溉系统，¹⁴陆上流动系统，²¹快速渗透系统，砂滤器，^4.土壤渗透系统，^6.和间歇埋藏的砂滤器。¹⁸流程成本与使用本地操作技能的处理需求与空间约束不匹配，并减少了它们的用途。^4.废水的治疗是众所周知的，但由于土壤差和相同的堵塞而没有，所以如此大的空间要求和模糊水质到达地面水的舒适.SBT是一种良好且易于治疗方法，但存在和发展细菌，以及建设的适当空间和施用其滤波和清洁机制的施用问题。

目前研究的主要目的不仅重点关注农村废水处理的问题，而且提供了一种通过最简单，经济和环保的方式净化国内废水的系统。

材料和方法

ABGS净化器按重力流原理分为4级;均衡槽、砖瓦净化器、卵石砂净化器、煤焦砂净化器。AGBS净化器流程如下;均衡、曝气、沉淀、过滤。ABGS净化器实验模型布置尺寸如图1所示。ABGS净化器各单元所用介质的详细情况见表1。

图1：ABG净化器的布局 点击这里查看图

ABGS净化器的第一个装置是一个平衡罐。它有助于原水性质的均衡。此外，第二阶段由Brickbat净化器组成，它有三个隔板，在关闭频率提供，形成之字形流模式，以适当的混合和生活污水。本装置在有机排放后补充耗氧量，降低污染物浓度。ABGS净化器的第三单元用鹅卵石和沙子填充。类似于第二单元，它有三个分区墙，具有形成Zig- Zag流程。

此外，在这个阶段，石子和沙子呈现带负电荷的粒子和带正电荷的粒子之间的分子吸引力，并允许小粒子被吸附在沙子和砂粒的表面。同样的，它有助于细菌在沙粒空隙中生长，在沙粒表面形成动物生物膜。这种细菌是在这个过程中培养出来的，并利用水中的有机杂质来喂养它们。它们通过复杂的生化作用将有机杂质转化为无害的化合物，然后减少生活废水中的有机物。第四单元由三个隔墙组成，用于提供生活废水的上下流动，在前两个隔间中使用焦煤介质，在另外两个隔间中使用沙砾介质。

表1:ABGS净化器详细信息

床铺	媒介	材料的大小 （毫米）	床的尺寸(米)	床面区域（m2）	流动模式
一世圣	Brick-Bates	80－100	0.60 * 0.45 * 0.45	0.27	急转,急转
IInd	砂(较低的媒体)	0.25 - -1.00	0.60 * 0.45 * 0.20	0.27	急转,急转
	鹅卵石（上媒体）	40-60	0.60 * 0.45 * 0.10
3理查德·道金斯	木炭 和	30 - 50	0.30 * 0.45 * 0.45	0.135	——下
	毅力	5 - 10	0.30 * 0.45 * 0.45	0.135	——下

结果和讨论

每天收集市政废水的样品并通过ABGS净化器。其对BOD，COD，浊度TSS和pH的物理化学分析是根据APHA，2005的标准方法进行的。¹结果表2中的制表号。

表2：性能的实验治疗模型城市污水

.avg。星期	2016年城市污水参数
	BOD(毫克/升)		鳕鱼(毫克/升)		浊度（NTU）		TSS（MG / L）		pH值
	流动（AVG。）	废水(Avg)。	流动（AVG。）	废水(Avg)。	流动（AVG。）	废水(Avg)。	流动（AVG。）	废水(Avg)。	流动（AVG。）	废水(Avg)。
2016年8月2日	120	18	262	40	54	13	86	22	7.3	7.7
2016年8月9日	125	14	245	30.	58	10	84	20.	7.0	7.4
2016年8月16日	130	11	260	30.	67	08	92	27	6.9	7.6
23 Aug.2016	135	12	275	20.	55	05	95	24	7.2	7.5
30 Aug.2016	140	10	352	20.	70	06	87	18	7.0	7.9
2016年9月6日	143	11	267	20.	60	08	One hundred.	21	7.3	8.0
2016年9月13日	138	09	252	20.	65	04	97	18	7.3	7.6

去除BOD和COD

图2显示了流入（120-143mg / L）和流出物（9-18mg / L）的BOD值，其除去效果为92-87％，而图3表示流入的COD值（345-352mg / L）过度流出物（20-40mg / L），COD去除效果为93-89％。

图2:按周计算的BOD与时间的变化 点击这里查看图

图3:几周内COD与时间的变化 点击这里查看图

删除总悬浮物(TSS)

悬浮物质在表征可治工性方面发挥着重要作用，从而在废水中去除污染物的程度。因此，去除TSS是国内废水处理的不利标准之一。原始污水中的TSS浓度为91±6 mg / L，降至13±3mg / L.该显示80-78％的拆除效率。

图4:周内TSS与时间的变化 点击这里查看图

去除浊度

图5显示了进水(54-78 NTU)和出水(03-13 NTU)的浊度，去除率为95 - 85%。

图5:周内浊度随时间的变化 点击这里查看图

pH水平

发现所有样品的流入pH（7.7-6.9）和流出物pH（8.0-7.2）接近中性，显示ABG的缓冲能力，如图6所示。

图6:pH值随时间的变化 点击这里查看图

各种方法的性能特征

在表3中给出的值比较了一些选择的机械化和自然的治疗方法。每种处理方法与ABGS净化器的处理相比。在各种标准或参数的术语中，为了比较ABGS净化器用于废水处理。

表3:各种方法的典型性能特征

过程	BOD去除%	土地，平方米/人	操作特征	设备要求（不包括在所有情况下需要的筛选和砂砾去除）	污泥处理
延时曝气	95-98.	0.15 - 0.20	比活性污泥简单	曝气器，回收泵，污泥刮刀（用于大型定居者）	无需消化，在沙床上干燥或使用机械脱水设备
常规活性污泥	85-92.		熟练的操作要求	曝气器，回收泵，刮刀，增稠剂，消化器，干燥器，燃气设备	首先消化，然后在床上晾干或使用机械设备
传统滴过滤器	80-90	0.20 - 0.30	熟练的操作要求	涓涓效臂，回收泵，污泥刮刀，增稠剂，燃气设备	首先消化，然后在床上晾干或使用机械设备
兼性充气环礁湖	75 - 85	0.30 - -0.40	简单的	仅限	5-10年人工清除一次
UASB的	75 - 85 (a)	0.15 - -0.20	比活性污泥简单	NIL（燃气收集和喇叭形除外;天然气转换为电力是可选的）	直接在沙床上晾干或使用机械设备
废物稳定塘	75 - 85	1.0 - -2.8	简单的	零	5-10年人工清除一次
土地处理/灌溉	80-90	10 - 20	-	喷头或滴灌（可选）	零
ABGS净化器	90 - 94%	0.05-0.03.	简单，无需熟练操作。它对重力流起作用	无(除少量amt。为曝气目的，每天操作1HP泵15分钟所需的功率)	每年直接在床上干燥

ABGS净化器的土地要求为0.05-0.03（平方米/人），与典型方法相比较少，此外，ABGS净化器的使用介质简单且本地可用，因此证明它是一种经济的废水处理方法。

结论

在奥兰加巴德政府工程学院建立了ABGS净化器实验模型，并应用于生活污水的处理。本研究的总目的是发展通过使用本地可用的材料，无预处理要求，土地要求减少，最小电力需求和无机械部件的分散性的国内污水处理系统。结果表明，COD (35 ~ 352 ~ 20 ~ 40 mg/L)、TSS (84 ~ 120 ~ 15 ~ 27mg/L)、浊度(54 ~ 78 ~ 03 ~ 13 NTU)和pH(7.0 ~ 6.9 ~ 8.0 ~ 7.2)的去除率均在同一水平。按百分比计算，污染物去除率为BOD(92% - 87%)、COD(93 - 89%)、TSS(80 - 78%)和浊度(95 - 85%)。ABGS净化器对BOD、COD、TSS、浊度和物理性质的去除效率满足排放处理废水的标准(印度环境、森林和气候变化部，2017)。建议采用ABGS净化器处理农村生活污水。

确认

通讯作者感谢奥兰加巴德政府工程学院允许在大学校园安装一个试点模型。

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