浅谈新农村建设中生活废水的治理途径

蒲宏江 何 辉

（千阳县水利局 陕西 千阳 721100）

加强农村生活污水的处理，是社会主义新农村建设的重要内容。农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患，还会加剧水资源的危机，影响当地群众的生存发展。因此，加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设，避免因生活污水直接排放而引起的农村水体、土壤和农产品污染，确保农村水源的安全和农民身心健康，是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要内容，也是农村人居环境改善迫切需要解决的问题。

1 晖川村排水现状和存在问题

1.1 晖川村基本现状

晖川村地处千阳县城北4km处的千河二阶台塬之上，千高公路东1km。全村533户，2012口人，劳动力863人，耕地面积6034亩，畜禽养殖存栏3120多头（只）。该村落人口密度低，一户一院，且村庄四周即为大片的农田。

1.2 晖川村排水现状及存在问题

该村在新农村建设中，针对生活废水采用高分散末端排污的方式，每家每户单独收集污水后就近排放。随着自来水进入到该村每家每户，晖川村人均耗水量和排水量明显增加，末端排污的方式对水资源和村民居住环境的负面影响越来越大。通过调查发现：该村村民生活用水指标为50L/（人·d），大家畜除外，该村生活废水采用末端排污方式，若按60%产污量计算，农村居民每人每天排污30L/（人·d），则该村日排污水量为60m3，年排污水将达2.19万m3。目前该村在修建自来水工程中，未考虑到污水处理，排水管网不健全，排污方式粗放，普遍是无组织排水，大多数生活废水经过土渠甚至地表进行排污，少数生活废水经过砼衬砌排水渠在村庄周围漫流，加之生活废水未经处理，常年浸渗在村庄周围，异味熏天，蚊蝇肆虐，形成一个严重的面源污染和病源传播隐患，不仅影响居民生活环境和身体健康，也造成水资源浪费和地下水资源污染。

2 晖川村稳定塘系统的建立

2.1 晖川村污水处理方案的选择

通过现场勘查和综合考虑，该村污水处理方案选择时要考虑的因素有：因其地处农村，污水处理应符合建造费用低，运行费用少的原则；该村缺乏专业技术人员，所以污水处理系统和处理工艺要力求简单，运行效果应该稳定，要便于日常操作和易于维护。

2.2 稳定塘处理污水的优点

稳定塘处理污水是近年来成为国内外着力推广的一项新技术，在稳定塘建设中，可以利用荒废的河道、沼泽地、峡谷、废弃的水库等地段，具有建设结构简单、施工周期短、基建费低等优点，其基建投资约为相同规模常规污水处理厂的1/3～1/2；其技术处理污水能耗低，运行维护方便，成本低。风能是稳定塘的重要辅助能源之一，经过适当的设计，可在稳定塘中实现风能的自然曝气充氧，从而达到节省电能降低处理能耗的目的。处理污水时，无需复杂的机械设备和装置，这使稳定塘的运行更能稳定并保持良好的处理效果，其运行费用仅为常规污水处理厂的1/5～1/3；该技术产生污泥量小，仅为活性污泥法所产生污泥量的1/10。前端处理系统中产生的污泥可以送至该生态系统中的藕塘或芦苇塘或附近的农田，作为有机肥加以使用和消耗。塘系统通过其底部的污泥发酵坑使污泥发生酸化、水解和甲烷发酵，从而使有机固体颗粒转化为液体或气体，可以实现污泥等零排放；能承受污水水量大范围的波动，其适应能力和抗冲击和能力强。当污水BOD浓度很小，低于100mg/L，使用活性污泥法有时氧化沟无法正常运行，而稳定塘不仅能够有效的处理高浓度有机物水，也可以处理低浓度污水；处理后的污水，可用于农业灌溉，也可在处理后的污水中进行水生植物和水产的养殖，将污水中的有机物转化为水生作物、鱼、水禽等物质。如果考虑综合利用的收入，可能到达收支平衡，甚至有所盈余。综上所述：稳定塘投资少，污水处理工艺简单，效果稳定，便于维护操作，成为该村污水处理的首选方案。

表1 稳定塘的类型与主要特征参数表

2.3 稳定塘污水处理的原理

稳定塘深度一般为1.0m～2.0m，上层阳光能够照射透入的部位，为好氧层，在好氧层，塘内生长着好氧微生物和植物性浮游生物—藻类。藻类利用透入水中的阳光进行光合作用，向水中释放出大量的游离氧并合成新的藻类。塘面也由于风力的搅动进行自然复氧，这样使整个塘水保持良好的好氧状态。好氧微生物对塘水中的有机物进行降解，生成的C02为藻类光合作用提供碳源。这样在CO2和O2的受授过程中，有机物得到降解。在塘的底部，由沉淀的污泥和衰死的藻类和菌类形成了污泥层。由于污泥层缺氧，进行由厌氧微生物起主导作用的厌氧发酵，在产酸菌和产甲烷菌的连续作用下，相继进行产酸发酵和甲烷发酵，产生液态的代谢产物，如H2O、氨基酸、脂肪酸等与塘水混合。而气态的代谢产物，如CO2、CH4等逸出水面或被好氧层中藻类等微生物所利用。厌氧层也有降解有机物的功能，去除率约为20%左右。通过厌氧发酵过程减少了塘底污泥量。在好氧层与厌氧层之间，存在一个兼性层：该层内溶解氧浓度很低，而且是时有时无。在该层里存在的是兼性微生物，这种兼性微生物在有氧或厌氧条件下，均可以起代谢作用来降解有机污染物。总之，稳定塘内，在太阳能提供初始能量的推动下，经过各种物质在生态系统的循环作用，有效的去除了污染物，并最终实现了污水的资源化。运行管理人员只需定期对塘底沉淀的污泥层进行一定程度的清理即可。稳定塘的设计时主要可参考下表的各个参数。设计方案时主要要考虑到生活废水中BOD负荷和停留时间，经过对晖川村生活废水检测，其BOD低于10g/m2·d,因此稳定塘完全可以满足污水处理要求。

2.4 晖川村稳定塘的建设标准和内容

该村日排污水量为60m3，按最大停留时间30天计算，排污量为1800m3，考虑预留容积10%，最终确定容积为1980m3。为了便于施工，塘口设计为正方形，按照塘堤的最大坡度为3∶1，最小坡度为6∶1的要求，本着减少占地的目的，最终确定塘堤坡度为3∶1、塘内最大水深为2m，塘底平面尺寸为30m×30m，塘口平面尺寸为33m×33m，则稳定塘收集污水最大容积为1989m3，可满足设计要求。塘坡采用M7.5浆砌块石砌筑，塘底采用胶泥护底。在稳定塘入口处设格栅1座，设0.5m×0.5m沉砂池1座，入口段铺设污水收集干管300m，设出水口一处。塘岸边砌筑道沿，铺设生态砖，制作浅绿色钢护栏。同时经协商，由交通局硬化巷道并砌筑污水收集U型支渠道3km。至此，污水处理系统已完备，污水由支渠汇集到干管，随后进入污水处理构筑物稳定塘进行处理，最后，处理过的水由出水口排放或用于农田灌溉等，达到一水综合利用的目的。

3 晖川村稳定塘运行后的作用和效益

晖川村稳定塘通过一年多观测运行，经卫生局检测，生活废水经过稳定塘的处理，已完全达到生活废水排放标准，塘池设施改变了晖川村以往依靠集中工程供水单一供水的结构模式，为农村生活废水寻找了出路，目前该村除人饮用水除外，其他用水可从塘池获取，对改善用水环境起到了积极的促进作用。生活废水经处理后大部分用于灌溉农田，年可灌溉面积2000亩左右，促进用水结构和农业产业化调整，缓解了农村供水设施压力，减轻群众的用水费用，实现了生活废水资源化的目的。

4 结论

晖川村稳定塘污水处理工程充分利用农村生态环境的自然净化能力，对农村居民产生的生活废水，通过排水沟渠汇集到塘池内沉淀，依靠自然氧化处理，再加以回收利用，实现农村生活废水资源化。这样不仅解决了农村生活废水出路问题，又解决了农业生产缺水问题，改善了新农村生态环境。陕西水利