安徽中汇规划勘测设计研究院股份有限公司 安徽铜陵 244000
摘要:中国是拥有十四亿人的人口大国,乡镇及农村常住人口达到6亿左右。随着城镇化脚步的不断加快,农村人口逐渐转向乡镇集中化。近年来随着人的生活水平的不断提高,乡镇及农村地区生活污水排放量逐渐增大;由于经济条件差、缺乏成熟技术及当地群众环保意识不高等因素所限,乡镇及农村污水处理设施建设严重不足,生活污水大多直接排放。乡镇及农村生活污水不经处理,直接排放,造成河流、水体污染,导致周边水环境恶化,并进一步威胁群众的身体健康。生活污水已经成为当前乡镇及农村地区的主要污染源之一。
关键词:乡镇及农村 生活污水 处理技术 铜陵市
引言
经济和自然环境的和谐发展是我国当前社会发展的重要主题。当城市逐渐完善和建设污水管网以及污水处理厂来处理污水的同时,对于乡镇及农村日益增长的污水量同样不可忽视。我国是农业人口大国,乡镇及农村农村地域辽阔,人口达6亿多人,每天产生的生活污水数千万吨;但是由于乡镇及农村地区经济的差别和政策的重视程度,目前我国乡镇及农村的污水处理情况也存在差异,总体来说东部及沿海发达省份乡镇及农村污水处理设施的投入和建设维护情况比内陆欠发达省份地区要好很多。由于缺乏专门的污水收集处理设施,仅部分住户建有化粪池或沼气池系统对生活污水进行简单的发酵处理,大部分居民习惯于将生活污水随意排放。污水不经处理,直接流入附近的河流湖泊,加剧水体污染,对周边环境造成严重的影响,并威胁周边群众的身体健康。因此,重视与加强乡镇及农村地区的水污染治理工作,是改善和提高当前乡镇及农村人居环境工作中最重要的工作之一。
一、乡镇及农村污水的现状特点
(1)面广、分散。乡镇相对较为集中,但乡镇管辖之下的村域分散,且村庄较多,污水分散,难于集中收集。
(2)来源多。除了来自人畜粪便、厨房产生的污水外,还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水;同时部分乡镇企业和农村家庭小作坊缺少配套的污水处理设施,污水随意排放。
(3)增长快。随着乡镇及农村生活水平的提高以及农村生活方式的改变,生活污水的产生量也随之增长。
(4)处理率低。乡镇及农村地区除部分改建及新建住户配建化粪池外,多数为老式旱厕;除人畜粪便外,厨房及其他生活污水绝大多数直接排放。
(5)因外出务工人员较多多,常驻人口较少,用水量标准较低,人均污水量小。水质、水量变化大,集中在早晨、中午和傍晚。
二、乡镇及农村污水的处理现状
(1)建设情况
随着近年来国家政策的导向,中央和各级政府对乡镇及农村地区污水治理的情况越来越重视,各级财政也加大了对污水处理设施的投资和建设,但由于体量庞大,乡镇及农村已建成的污水处理厂(设施)所占比例很小,且运营情况不甚乐观。
(2)运营情况
由于工艺选择问题、处理规模小而造成工程建设费及运行费用过高以及维护管理技术人员及运行管理经验严重缺乏等,导致许多乡镇及农村污水处理厂(设施)处于摆设。有的污水处理工程收集率负荷率较低,项目建成后达不到设计负荷要求,并直接造成污水处理厂实际负荷偏低。以安徽省铜陵市为例子,目前正加快脚步完善乡镇及农村地区的污水设施的建设,目前已建的农村污水处理设施主要采用微动力污水处理设施和人工湿地,但后期无专业管理和维护,运营情况参差不齐。
三、我国乡镇及农村污水处理技术
目前国内外应用的农村生活污水处理技术比较多,但从技术上通常可归为两类:第一类是自然处理系统,主要是利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理,又称为生态处理系统,常用的有:人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等;第二类是生物处理系统,又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是通过动力给污水充氧,培养微生物菌种,利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷,常用的有:普通活性污泥法、A2O法、生物转盘和SBR法等。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧气的情况下把有机污染物转化为无机物和少量的细胞物质,常用的有:厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。
目前常见的处理技术,有如下几种:
1、厌氧沼气池处理技术
在我国农村生活污水处理的实践中,最通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益结合的生活污水处理方式是厌氧沼气池,它将污水处理与其合理利用有机结合,实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气,发酵后的污水被去除了大部分有机物,达到净化目的。
产生的沼气可作为家庭生活能源的补充;厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水。沼气池工艺简单,成本低(一户约一千元左右),运行费用基本为零,适合于农民家庭采用。而且,结合农村改厨、改厕和改圈,可将猪舍污水和生活污水在沼气池中进行厌氧发酵后作为农田肥料,沼液经管网收集后,集中净化,出水水质达到国家标准后排放。沼气池处理技术已在我国部分省份得到了有效推广和使用,有效解决人畜粪便、生活污水、垃圾污染等农村环境难题,出现家园清洁和村容整洁的新面貌。
2、好氧生物处理系统
好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多,各有优缺点,选择时要根据实际情况仔细论证和比选,注重经济适用。
生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧,培养生物菌种和微生物,通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质,少部分合成为细胞物质,促使微生物增长,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以净化排放。如SBR法,集曝气、沉淀、排水功能于一体,不断地转换,省去了传统的污泥回流设备,大大降低了建设费用;A20法具有脱氮、除磷功能,还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较,占地面积小,抗气候等外界影响的能力强,建设的地点选择范围大,处理稳定,处理效率高。但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、稳定塘处理技术
在我国,特别是在缺水干旱地区,稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法,近年来成为我国着力推广的一项技术。与传统的二级生物处理技术相比,高效藻类塘具有很多独特的性质,对于土地资源相对丰富,但技术水平相对落后的农村地区来说,是一种较具推广价值的污水处理技术。
4、人工湿地处理技术
农村生活污水经化粪池处理后,上清液通过集水管道进入进水井,经过格栅流入沉淀池,经沉淀的上清液用泵扬入一级人工湿地,而后再进入二级人工湿地,二级人工湿地的出水回流至清水池,可供绿化、灌溉,也可溢流至附近坑塘。
该系统主要是利用有机质、砾石、沙以及矿物质等人工介质分层填充,表面栽种处理性能好、成活率高、耐水性强、成长周期长的植物芦苇,形成一个独特的生态系统。稳定运行后,填料和植物根系以及附着生长的微生物形成复杂的根脉生态系统。通过物理的沉降、过滤,化学的沉淀、吸附和分解,微生物降解代谢,植物的吸收等过程进行去除污染物。具有效率高、投资和运行费用低、维护管理简便等特点,在高程合适的条件下可以实现零能耗。
四、铜陵市乡镇及农村污水设施现状及改善措施的分析
乡镇及农村和城市差异巨大,其污水收集和处理一直都是一大难题。以安徽省铜陵市为例,近几年来随着国家政策对乡镇及农村污水处理越来越重视,各级政府也积极响应国家政策,逐步开展乡镇及农村污水收集和处理工作。从2013年开始,随着“美好乡村”、“特色小镇”等相关乡镇及农村基础建设的开展,铜陵市下属各级乡镇及农村相继建成不同规模的污水处理设施,其中义安区乡镇及农村地区已建污水处理设施共47座。
从已建成的污水处理设施可以看出,因农村人口的分散性,各地农村污水处理设施设计日处理量主要在20~130m3/d之间,部分设计日处理量达到200m3/d(东联乡四个乡村)和1000m3/d(汀洲);因设计污水处理量较小,现状已建成的污水处理设施基本上采用市场上流行的一体化污水处理设备,工艺绝大多数采用A2/O法,极少数采用SBR法(汀洲)和其它工艺(人工湿地等)。
从后期对铜陵市部分乡镇及农村已建成的污水处理设施的现场调查和实地查看情况来看,农村污水处理情况主要存在以下问题:
1、乡镇及农村基层工作人员对污水处理的认知程度和意识普遍较差,部分仅当成上级主管部门下派的任务来完成;
2、部分已建污水处理设施因缺少有效的维护和管理,处于荒废或半荒废状态,无法发挥污水处理的功效;
3、污水收集难度大,污水量很小;设计按照人均用水量(100~150L/d)的80~90%来计算污水量,但实际污水量要小于这一数值;除少量厨房和淋浴污水进入已建污水管道外,大多数农村将化粪池内粪水用作自然肥料,未接入新建的污水管道;
4、污水管道配建不到位,施工质量较差,部分甚至有雨水管道接入;
根据铜陵市乡镇及农村已建成的污水处理设施现状,为保障已建成和待建污水处理设施的长期高效运行,可采取以下措施。
政策方面:
1、加强对各级村镇领导干部和办事人员的教育,使其明白农村污水处理的重要性;加大对农村地区村民有关污水处理政策和知识的宣传;
2、村镇政府和办事处设立专门管理污水处理设施运营和维护的部门或指定责任人;同时上级主管部分加强对污水处理这方面的考核机制;
3、加大对农村污水管道建设和处理设施的投资,以及对后期运营管理费用的投资。
技术方面:
1、设计时需针对现状农村现状(年轻人外出务工较多,多数为留守老人和孩童),合理设计日均污水处理量;污水管道敷根据场地标高设应最大化满足整个区域内的收集要求,少数应高程问题无法接出污水管道的住户需进行户改厕,新建三格式化粪池,最大程度减少污水的自然排放;
2、现状部分荒废的污水处理设施(A2O法)因长期污水量较少甚至没有,导致活性污泥内的生物种群死亡,从而失去功效;设计时部分地区应考虑在污水处理设施前设置配水池,储存雨水或引自然水体进入配水池,通过有效的溢流设置保障污水处理设施能长期有效的运行;
3、好氧池内的曝气装置应采用电能和太阳能相结合,并实现智能化控制;
4、针对A20法后期维护管理困难的问题,因结合农村地形地貌,推广使用沼气和人工湿地污水处理等可操作性更好的污水处理方式和设施;
5、完善污水管道的敷设和接入。污水主管道敷设完成后,应充分考虑农村住户生活污水以及化粪池末端污水的接入,尽量让大部分污水进入新建污水管道。
结束语
铜陵市乡镇及农村的污水处理现状折射出我国大部分地区目前乡镇及农村的污水处理情况。中国城镇和农村污水处理行业仍处于发展的初级阶段,污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张,而全国城镇污水处理率不高,对于农村而言仍没有具体污水处理厂。根据我国农村现状,数量多、规模小、集聚散、地形杂,农村污水处理设施的建设受村庄的分布状况、经济水平、技术力量、生活方式等许多因素的影响,不可能按照统一的固定模式处理村庄的生活污水,需要因地制宜,继续探索出更加符合我国乡镇及农村污水处理的心得出路。
参考文献
[1]贡江浅谈A2O工艺在农村生活污水中的应用《工程技术引文版》2016(9):00211-00211
[2]姜立晖,刘广奇.新农村建设污水处理模式的选择[J].建设科技.2006(13):50-51.
[3]苏东辉,郑正,王勇,罗兴章,吴文继.农村生活污水处理技术探讨[J].环境科学与技术,2005,(1).
[4]刘雨,赵庆良,郑兴灿.生物膜法污水处理技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
论文作者:葛胜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签:污水论文; 污水处理论文; 农村论文; 乡镇论文; 设施论文; 铜陵市论文; 生物论文; 《基层建设》2017年第26期论文;