农村生活污水治理工艺研究——以徐州市为例

2013-08-22 07:49苗欢李波钱程
资源节约与环保 2013年4期
关键词:化粪池徐州市污水处理

苗欢 李波 钱程

(徐州市工程咨询中心江苏徐州 221005)

农村生活污水治理工艺研究
——以徐州市为例

苗欢 李波 钱程

(徐州市工程咨询中心江苏徐州 221005)

随着社会的快速发展,水资源短缺的日趋严峻,本文着眼于农村水环境综合治理工作和美好乡村建设的客观需要,根据农村生活污水排放及处理的现实要求以及徐州的市情市貌,通过分析四种不同污水处理的工艺特点,为农村生活污水处理选择合适的工艺提供决策参考。

农村;生活污水治理;徐州

1 概述

“村容整洁”是社会主义新农村建设五个标准之一。随着新农村建设的逐步深入,全国各地农村环境面貌得到了较大改善。但是,由于农村生态系统复杂,农村人口众多、居住分散等特点给农村环境带来很多不确定性,环境形势仍然艰巨,这其中以农村水污染治理尤其是农村生活污水控制和治理最为紧迫,它直接关乎农民的身心健康。

2 徐州农村水环境污染现状

近年来,随着徐州市城镇化进程的加快,全市小城镇建设发展迅速,由此产生了大量的生活污水。由于基础设施建设的滞后,全市生活污水集中处理率虽然达到了81.6%,全市工业废水集中处理率为76.28%,处理能力比“十五”期间大大改观,但仍不能满足需求,水质污染问题仍然不容乐观。加之近年来,随着全市农田化肥、农药用量的加大农村水环境污染形势严峻。据有关资料,1995年和2008年全市氮、磷、钾增加了54%。2008年度,全市大牲畜存栏16.07万头,生猪存栏220.49万头,生猪出栏325.21万头,羊存栏161.76万头,羊出栏359.72万头,家禽饲养量15490.59万只,兔饲养量4056.58万只。畜禽粪便产生量很大,全市每年畜禽的排粪总量约有480万吨,农业面源污染和环境的形势依然严峻。

3 农村生活污水处理方法和工艺分析

2011年徐州市农民人均纯收入为9490元,城市化率达到了53%,但作为一项民生工程和长远规划的农村生活污水处理方面,应着重从以下几方面考虑。首先是既要满足当前达标的“硬”目标,也要考虑今后的再生利用方面的长远需要。全市要根据农村地区特点和条件,因地制宜地开展农村污水处理和收集方式,既着眼于村、组污水达标排放,也要做好今后水资源的节约和保护工作;其次是处理技术选择上要既经济又实用。尽管全市农民纯收入在整个苏北地区名列前茅,但农村污水处理工艺的选择应量力而行,处理工艺选择考虑可操作性和简便性。再次是后期维护管理应简单。农村地区“懂技术,会管理”的专业技术人员匮乏,现有的一些专业人员技术水平和管理水平相对不高,因此,应考虑那些技术成熟、运行稳定的技术工艺。根据目前我国广大农村地区社会经济发展状况、污水处理与水环境保护要求,农村污水处理还可以通过改厕、人工湿地、稳定塘、土壤渗滤等几种适合农村实际的污水处理工艺技术【1】。

3.1 稳定塘系统

稳定塘旧称氧化塘或生物塘,稳定塘系统是由若干自然或人工挖掘的池塘通过菌藻互生作用或菌藻、水生生物的综合作用而实现污水净化的目的【2】。一般是把土地经过适当修整成池塘,设置围堤和防渗层,然后通过池塘内的微生物来达到污水处理的效果。徐州市属温带季风气候,雨水丰沛,水资源丰富,2011年全市水资源总量为104亿立方米,但全市降雨时空分布不均,调蓄量少,年缺水量10亿立方米。全市农村地区可以结合本地地形条件,设立污水稳定塘生态处理方式。这种工艺具有建设投资和运转费用较低、维护简单且便于操作,能有效地去除生活污水中的有机物和病原体等优点。但其不足之处是占地面积大、净化效果容易受到气温等自然因素的影响。

3.2 人工湿地技术

人工湿地是近年来发展起来的一种污水处理技术,通过独特的土壤-植物-微生物系统,综合处理污水,对氮、磷等有机质去除能力强,处理效果好【3】。据悉,通过人工湿地来处理污水,COD去除率可达80%以上,TN去除率可达60%,TP去除率可达90%,出口水质BOD小于10mg/L,SS小于20mg/L【4】。徐州市境内有河道58条,大小水库16座,湖泊3个及分布于20个镇的采煤塌陷区,湿地水域总面积为98807.65公顷。运用人工湿地来处理农村生活污水,就是采用人工方式把污水投放到种有水生植物的土地上,然后有目的的控制停留时间使污水中的物质被微生物分解以达到净化水质的处理技艺(见下图)。这种工艺基建费用低廉,人工湿地主要材料有碎石、沙砾、土壤等都可以就近获取而不需要复杂的机械设备,易于运行维护和管理。不足之处就是受季节影响较大,尤其是冬天污水结冰微生物分解能力降低;由于建造选址较大会污染周边的农田;农村生活污水较为分散,难以实现集中排放的目标。

3.3 土壤处理系统

土地处理系统(Land Treatment System)是一种把自然生态净化与人工湿地工艺结合起来的小规模的污水处理工艺。这种工艺的原理是通过农村中大量的农田、林地、苇地等土壤-植物系统的生物、化学、物理等固定与降解作用,对农村生活污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用。徐州市土壤大多为壤质土壤,这种土壤通透性好、活性高、水力负荷大,非常适宜采取土壤渗滤系统来处理生活中的污水。这种工艺技术对污水中的BOD5、COD、氨氮、总氮和总磷有着较高的去除率,并且投资省,运行费用低,管理简单,维护方便,有净化污水、美化绿化环境和节约水资源的综合效果【5】。但这种工艺容易污染到当地地下水和地表水资源。

3.4 三格式化粪池【6】

近年来,徐州市各县区乡镇均在进行生态镇的建设,加快了农村厕所改造工程,通过农村改厕可以有效处理污水,改善农村生活环境。在实际改厕中,大都采取了三格式化粪池工艺。

三格式化粪池通常是有钢筋混凝上和砖砌两种结构,一般是由便池蹲位、连通管和分成三个相互连通的密封粪池组成。其中,第1个池主要起截留粪渣、发酵和沉淀虫卵作用;第2个池起继续发酵作用;第3个池主要起储存发酵后粪液作用。在排水系统尚不健全的广大农村地区,化粪池可作为农村污水处理的预处理设施。这种技艺处理农村污水具有工程施工量小、投资少、易推广、管理方便特点。

总之,在经济发达、规模大且用地紧张的农村地区,其生活污水处理工艺应遵循优先采用处理后回用工艺:污水管网→厌氧(或化粪池)→好氧处理→沉淀→过滤→除臭消毒→回用;经济发达、规模小且用地紧张地区,其生活污水处理工艺应优先采用微动力充氧好氧生物处理+土壤渗滤工艺:污水管网→厌氧(或化粪池)→好氧处理→土壤渗滤→排放水体;经济规模且闲置土地多的地区,其生活污水处理工艺应优先采用生态处理工艺,污水管网→厌氧(或化粪池)→生态处理→排放水体【7】。

4 结语

随着三河、三湖污染的加重农村污染问题逐步受到人们的关注,对农村生活污水的治理工作起步较晚,除了上述工艺的以外,大力开展农村生活污水治理还需要政府加大环境保护的宣传力度,完善相关的政策措施。坚持因地制宜、科学规划、酌情选择、量力而行的原则,依据本地农村经济、技术实际现状合理选择工艺,使全市农村早日走上“生产发展、生活富裕、生态良好”的可持续发展道路。

【1】齐兵强,王占生.曝气生物滤池在污水处理中的应用[J].给水排水,2000,26(10):4~6

【2】刘华波,杨海真.稳定塘污水处理技术的应用现状与发展【J】天津城市建设学院学报。2003(1):19-22

【3】王德永,张丽娟,陈明.农村生活污水处理模式的研究【J】中国西部科技,2010,9(28):37-39

【4】尹士君,李亚峰.水处理构筑物设计与计算[M].北京:化学工业出版社,2004.

【5】王书文,刘庆玉,焦银珠等.生活污水土壤渗滤就地处理技术研究进展【J】.水处理技术,2006(3):5-10

【6】赵振华,王宁.农村生活污水处理工艺选择探讨【J】给水排水,2010(增刊 36):28-31

【7】白春节.我国村镇生活污水处理途径探讨【o】

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