马文强
摘要:本文在总结新疆农村生活污水处理现状的基础上,提出建立科学的农村生活污水收集体系,制订针对农村地区的污水处理排放标准,因地制宜选择合适的污水处理工艺技术,以及引进专业服务公司对水处理设施进行管理维护等对策,旨在为我国农村水环境治理问题提供解决途径。
关键词:农村污水;污水治理;问题对策;技术措施
中图分类号: R123 文献标识码: A
引言
由于农村污水既影响到农村居民的饮用水安全,又容易引起疾病的扩散和传染,对人民的生命安全产生了极大的威胁,因此,切实搞好新型农村的污水治理工作是很有必要的,也是非常迫切的。
一、我国农村水污染现状及相关规划
从上世纪九十年代以来,我国的污水治理主要集中在城市,然而,却把农村的污水处理给忽略掉了,致使我国大多数的农村污水得不到有效的处理。以新疆为例,随着近年来,农村污水排放量的逐渐增大,再加上农村大多数公共设施比较落后,导致大部分农村的饮用水出现了问题,根据有关部门的调查发现,我国大约有一半数量的人口在饮用不干净的水源。农村的污水乱排放既破坏了自身环境对又污染了流经的河流。乡村的沟塘、水库已呈相当严重的富营养化,经常有水污染事故的发生。并且,大部分水源地、生态保护区、风景名胜区都在郊区,周边大都分布着农村,因此,这些农村的水环境的整治就显得格外重要。目前,新疆农村水环境污染已相当严重,如果不及时的采取有效的治理措施,在采取控制措施时就需要投入更多的资金,而且,还会使越来越多的用水方案失去效用。此外,对人体健康的危害将是长期、无法挽回的。
自从“十一五”规划中强调了新型社会主义新农村建设以后,农污水治理工作被提上日程。“十一五”期间,我国已经加大城乡环保统筹力度,开展农村环境综合治理。
根据国家“十二五”全国村镇污水治理规划,从2010年起用大约30年时间,在中国90%的村镇建立完善的排水和污水处理的设施与服务体系。到2020年,使30%的村镇人口得到比较完善的公共排水服务,并使中国各重点保护区内的村镇污水污染问题得到全面有效的控制。“十二五”期间,全国村镇污水治理率要提升10%。农村污水连片治理将进入攻坚阶段。
二、农村生活污水的特征
(一)水量小、排放分散、水质复杂
新疆大多数农村地区的供水设施简陋、自来水普及率较低,特别是偏远山区等条件落后的农村地区,居民的用水得不到保障。此外,农村地区的居民日常生活较为单一,农村居民人均用水量远低于城市居民,农村地区生活污水的人均排放量也远低于城市生活污水的排放量。目前,新疆房屋基本都属于自建房,具有较大的随意性,缺乏合理的总体布局规划。因此,居民的生活污水排放方式存在诸多差异,有的生活污水排入明沟或暗渠,有的就近排入溪、河及湖泊,还有的农户将粪便等收集作为肥料,其余的用水直接泼洒,使其自然蒸发或渗入土壤。从总体来看,村镇分布密度小和居民的建筑布局随意导致了农村的生活污水排放变得极为分散。
(二)农村地区缺乏垃圾收集、处理设施,致使垃圾随意堆放
农村生活污水除了居民的家庭活动用水外,还混有垃圾堆放产生的污水和高浊度的雨水径流等,汇集的污水水质成分复杂。各类污水比例受生活条件状况、生活习惯等因素影响而不同,并且随着农村经济发展,农村家庭生活方式的改变,生活污水的来源会越来越多,水质成分也势必更加复杂。水质水量随地区和时间变化差异较大我国农村居住环境和人文风俗的差异导致不同农村地区排放的生活污水水质差别较大。
(三)生活污水中氨氮、溶解态磷等污染物浓度与居民经济条件、生活习惯、作息规律等密切相关。例如经济条件较好、肉类蛋白类食物消费比例高的地区,生活污水中的氨氮浓度较高,同时洗涤剂的大量使用致使生活污水中溶解态磷偏高;而经济条件较差的农户往往反复用水后再排放,导致化学需氧量浓度较高,且这些农户一般较少使用卫生洁具和洗涤剂,产生的生活污水氮、磷含量不高。农村生活污水的日变化系数较大,排放量的峰值一般出现在早晨、中午和晚上三个时段,在这些时间段中,居民的家庭活动往往比较集中,用水量也相对较大,污水中的氮、磷等主要污染物浓度的峰值也随之出现。而在其他的时段,尤其是午夜至清晨这段时间,由于用水量的大幅减少,致使污水量很小,甚至出现断流。农村生活污水的排放量随季节变化的规律表现为夏季较多,冬季较少。与排放量相反,主要污染物如化学需氧量、总氮和总磷的浓度变化规律为夏季较低,冬季较高。
三、农村生活污水治理对策
完善农村地区的污水收集体系农村生活污水收集率低是我国大部分地区普遍存在的问题,解决农村地区生活污水收集问题是治理农村水环境的重要环节。随着农村地区的经济条件增长以及国家对农村生活污水的整治力度加大,许多地区已在完善生活污水收集管网,在一些经济条件较好的新农村,已经具备较完整的收集和处理体系。现有的收集处理方式主要可分为三类:农户分散收集处理、村镇集中收集处理、统一收集归入市政管网,不同收集模式的概况。
(一)污水分类收集也是农村生活污水处理的一个有效途径
在国外,对生活污水分离处理的应用模式已较为成熟,将“黑水”和“灰水”分开处理,一定程度上可降低处理难度,还能达到中水回用的目的。有条件的农村地区可以借鉴生活污水分类收集处理的模式,“黑水”经过收集池收集后可农用,“灰水”经收集处理后可中水回用或直接排放,以达到减少处理量,降低建设运行成本的目的。
(二)制定有针对性的处理标准
污水处理排放标准直接影响着污水处理设施的工艺选择和投资规模,间接关系到污水处理设施管理和运行费用。合理地制定污水处理排放标准,对农村生活污水处理具有十分重要的作用。目前,农村生活污水处理的出水水质可参照的排放标准有:《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)、《农田灌溉水质标准》(GB5084—2005)、《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921—2002)、《渔业水质标准》(GB11607—89)等。但是针对村镇生活污水处理排放的标准仍然缺失,需要制定合理的排放标准,明确村镇污水的处理目标,从而权衡水环境质量要求和建设投资及运行费用。此外,排放标准的制定需要充分考虑我国各地区的差异,例如我国东部地区经济条件较好,公共基础设施较完善,可根据出水用途与去向灵活选择排放标准;西部地区经济条件较落后,农村人口数量较多,水环境容量较大,可以适当放宽排放标准,降低处理要求;北方地区相对南方地区较干旱,水资源不够丰富,水环境容量也较小,相应的排放标准也应该较严格,并且鼓励和引导污水处理回用。
(三)合理选择污水处理技术
农村生活污水的处理技术形式多样、工艺成熟,但只有因地制宜的污水处理技术才能真正达到控制农村水污染的目的。目前已有一些低成本、易管理的技术,例如稳定塘。稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称,有机物主要通过微生物降解、有机物吸附、有机颗粒的沉降和截滤作用去除。稳定塘在农村地区应用比较广泛,尤其是高效藻类塘式稳定塘技术。
高效藻类塘是美国加州大学伯克利分校的Oswald等在20世纪50年代末提出并发展的,它是在传统稳定塘的基础上发展起来的一种改进形式,强化利用藻类的增殖来产生有利于微生物生长和繁殖的环境,形成更紧密的藻-菌共生系统,同时创造一定的物化条件,达到对有机碳、病原体,尤其是氮和磷等污染物的有效去除,适合于农村面源污染控制。
高效菌藻塘系统处理农村生活污水除磷效果及其强化措施是发现,高效菌藻塘和水生生物塘水力停留时间分别为8和4d,进水总磷浓度1.7~17.1mg/L,出水总磷浓度全年平均值为3.33mg/L,高效菌藻塘系统的除磷能力欠佳;通过降低水生生物塘内水深、采用废弃石膏作为填料构建了新型复合水生生物塘,水力停留时间为1.6d条件下,复合水生生物塘出水总磷可保持在1mg/L以下,可达到GB18918-2002一级B排放标准。
在农村生活污水处理工艺选择方面,不仅要考虑处理效果、费用,还需要考虑工艺的适用性以及技术应用的工程建设是否存在问题,只有这样才能保证污水处理设施能够达到正常的治理效果和使用年限。
(四)加强对污水处理设施的运行维护和管理
维持污水处理设施的长期有效运行,需要长期稳定的资金投入,以满足污水处理系统运行的日常维护和定期检查工作所需。中央财政应加大对农村环境综合整治的支持力度,进一步完善污水处理设施及配套管网建设,提高污水处理率。除此之外,还可设立奖励制度,通过以奖代补的方式引导各地区加大对农村生活污水的治理力度。地方财政则负责解决污水处理设施的建设和日常运行维护所需要的资金。另外,可以向村民征收少量污水治理费用,一方面提高村民的环境责任意识,另一方面可对污水的收集处理设施建设及维护提供支持。在污水处理系统运行管理和维护方面,可以借鉴国外已成熟的方式,即承包给专业的第三方服务公司,由这些服务公司对设备的运行进行定期检查,监测运行状况及出水水质,地方政府则可提供专业培训,以及对专业人员和服务公司进行资质认证和监管。
结束语
新疆农村水体污染治理工作起步较晚,污水处理技术不多,加之广大农村的地区差异性,开发适合于不同农村地区污水治理的新技术显得尤为重要和紧迫。对于上述几种污水处理技术,各地区应根据当地地理地貌、自然环境和经济状况等因素酌情选择。选择农村生活污水处理技术时,要因地制宜,即技术本身的特征,如建设费、运行费、技术要求、管理难度、占地、能耗和处理效果等,与当地的特征,如地形、气候、政府财政收入、人均收入、人口密度、技术水平、出水用途等相匹配,实现成本的最小化和效用最大化,有效解决农村环境污染问题,推动生态文明建设和社会主义新农村建设。
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