陈燕明(三明市三元区环境保护局)
浅析农村污水处理的方法、效果及运用
陈燕明(三明市三元区环境保护局)
水是生命之源,现今农村污水随意到处排放,造成了极其恶劣的影响。本文主要讲述如何有效,稳定的处理农村水污染的各种技术方法,在可持续发展的目标前提下论述怎样运用这些方法达到节能减排,水质资源天然洁净的效果。
农村污水;方法处理;资源运用
在我国,随着社会的发展,农村人的生活水平得到提高,但农村环境污染问题也越来越突出。农村生活污水主要包括居民生活中所排放的粪便及其冲洗水,洗浴水和厨房中洗菜做饭所造成的污水等。据统计,全国农村每年排污水量达到80多亿吨,其中大部分污水得不到有效处理。另外还包括一些农村分散养殖户养殖过程中所产生的污水,这些污水由于没有完善的排放系统,直接被他们倾倒进附近的沟渠或者水体地上,更有甚者直接倒在水源地、泄洪道以及水塘边,造成河流,水塘和地下水污染,对居民生存环境造成极其恶劣的影响[1]。
1.1村民思想意识有待提高
受传统生活方式的影响,大部分村民卫生习惯较差,对农村环境的严重性和整治工作的迫切性认识不足,缺乏基本的公共卫生意识,只顾个人方便,随意乱倒、乱丢垃圾,对于在农村中展开的环境整治活动,表现出“事不关己,高高挂起”的消极思想;在环境整治取得初步成效后,总有部分村民仍沿用不良的生活习惯,破坏整治成果,对于公共设施不予爱护,对于垃圾收集及污水处理设施随手破坏,垃圾依旧按习惯扔在老地方。
1.2资金投入不足
环保设施建设是基础,运行是关键。农村环境连片整治主要内容“三清一整治”中的每一项工作都需要资金投入,由于部分乡镇村财力比较薄弱,长效运行经费不能完全落实到位,影响整治工作的推进效果。需要进一步研究制订相关政策,从资金上予以扶持,从机制上加以保障。
2011年三元区实施农村环境连片整治示范项目,包含莘口镇、岩前镇和中村乡的17个行政村,示范区范围内共有人口23633人。项目实施“三清一整治”工程(即以保护农村饮用水源为重点的“水源清洁”示范工程,以整治集中连片村庄生活污水和垃圾为重点的“家园清洁”示范工程,以整治农村畜禽养殖和面源污染为重点的“田园清洁”示范工程,以巩固提高示范工程成果为重点的“村容村貌整治”工程),工程总投资1750万元,其中中央资金908万元。对人口集中、基础设施配备较齐全、经济条件较好村庄,采用占地面积小的A/O+生物膜污水处理工艺;对人口集中、经济条件较落后的村庄,采用占地面积大的生态渠池微动力污水处理工艺或人工湿地处理工艺;对于个别居住分散的住户,采用无动力一体化生化桶处理工艺等,各村集中污水处理情况见表1。
三元区农村环境连片整治工作生活污水处理设施共涵盖A/O+生物膜污水处理工艺、生态渠池微动力污水处理工艺、人工湿地处理工艺及无动力一体化生化桶处理工艺四种处理工艺。各种处理工艺都符合各整治村的实际情况,且都各自具有其特色。其中A/O+生物膜污水处理工艺突出典型为莘口村的处理设施,莘口村生活污水处理设施在选点、处理工艺等设计上就综合考虑了莘口村的村情、周边的民情等因素。将莘口村污水处理设施建成一座集生活污水处理、绿色生态、花园式的示范点;人工湿地处理工艺突出典型为西际村、乌龙村的处理设施。人工湿地内水生植物生长旺盛,荷花、美人蕉等都开出了艳美花。设施出口水质清澈透明,生活污水得到有效处理。
表1 三元区各村集中污水处理情况表
由于各地农村地貌特性不一,因此处理模式也不尽相同,有分散式处理,集中处理和接入市政府污水管道处理等模式[2]。集中污水处理模式,适用于布局相对密集,规模较大,经济条件相对较好的村庄或村镇企业,以及一些旅游业发达,或处于水源保护区的单村、联村等,这样集中处理起来相对费用要少,成本要低,省时省力,更能达到保护水质资源的目的。而对那些经济实力相对较弱,无法配备专业污水处理设备,居民分散规模小,地形条件或者复杂的村庄则比较适合分散处理模式[3]。在我国,大部分农村人口分布相对较散,人口集中居住的村庄少,针对此种问题,采取污水处理技术方法时要考虑以下要求:建设运行费用低、抗冲击负荷能力强,并且适用就近单独处理,处理后的污水能够达到标准要求排放,且操作维护简单,尽量减少污泥的产生或者直接无污泥的产生。
3.1无动力一体化生化桶处理工艺
在我国农村,除了相对集中的村庄外,还许多农户都是单独居住,住宅分布在村庄的角落,对这些分散、单独居住的农户的生活污水,无动力一体化生化桶处理工艺有一个十分有效和简便的处理方式。它是利用有机物经厌氧发酵的原理,来达到净化的目的,这些发酵后产生的沼气去除了大部分的有机物,可以作为浴室和家庭用炊能源,而厌氧发酵后产生的污水可用作浇灌用水和观赏用水,其实现了将污水处理与合理利用相结合的的方式,不仅达到了处理效果,更是实现了污水的资源化利用。除了这些发酵后产生的沼气和污水可以利用之外,其沼渣也可转化直接利用的活性态养分,即农田施用沼肥,可替代部分化肥,其中的碳、磷、钾等营养成分基本没有损失,利用率可增加20%。无动力一体化生化桶处理工艺简单,成本低,运行费用更是几乎为零,特别适用于分散居住的农民家庭采用。
3.2人工湿地处理技术
人工湿地处理技术是在20世纪60年代发展起来的一种污水处理方式,是利用土壤,人工介质,植物和微生物的物理、化学、生物三种作用对污水污泥进行处理的一种技术。是采用工程手段摸拟自然湿地的一种人工生态系统,由人为制造与监控。在湿地底部,按一定的坡度填充选定级配的填料,如碎石,沙子等,然后再在填料表层土壤中种植一些对污水处理效果好,成活率高,生长周期长且美观,以及具有经济价值的水生植物,通过这些植物的生态处理,使其内的微生物和水生植物的协同作用,实现污染物的去除。
人工湿地建造起来后类似沼泽地的地面,其主要有三种形式:即表面流人工湿地,潜流人工湿地以及垂直流湿地。表面流人工湿地通常是利用天然沼泽、废弃河道等洼地改造而成,建设费用相对较低,但占地面积较大,不能充分地利用填料以及各种水生植物根系,而且水力负荷较小,去污能力有限,运行起来容易受气候影响[4]。潜流湿地则由于水在地表以下流动,保温效果好,处理效果受气候的影响较小,充分利用了植物根系的输氧作用,对有机物和重金属等可以有效地去除,但其控制起来相对较复杂,脱氧除磷的效果欠佳。垂直流人工湿地,是污水从湿地表面纵向流向填料床的底部,而床体处于不饱和的状态,氧可通过大气的扩散和植物传输进入人工湿地系统,它的处理能力高于潜流湿地处理技术,可用于含氨氮较高的污水处理,其控制起来也相对复杂,对有机物的去除不如潜流湿地的处理能力,落干,淹水的时间较长。
3.3渗滤处理技术
渗滤处理包括土壤渗滤处理以及生物渗滤处理。土壤渗滤处理是利用自然系统的净化功能,将污水有控制地投配到土层中,通过土壤和植物之间的降解固定作用,对污水中的污染物实现净化,对并污水及氨,磷等资源加以利用。
土壤渗滤系统有慢速与人工快速之分。慢速渗滤处理是将废水利用到耕作的土壤田地中,以满足屎农作物的生长所需,这种处理技术速度相对较慢,主要是以处理污水,利用污水中的营养物为目标,所以净化污水的效率高,生长的农作物更优良,而经过这种慢速处理,渗透出来的水更优质,基本不含第二次污染。而人工快速渗滤主要是采用天然河沙作为主要渗滤介质,并夹杂一些特殊的填料,其建造运营成本低,操作管理方便简单,提高了水力负荷能力,不受土地等自然环境的影响,具有较高的工艺实用性。土壤渗滤处理技术将复杂的污染物变成了可再次利用的简单有机物,有效地防止了食物链和地下水的污染。
生物渗滤处理技术主要是指生物滤池处理技术,包括生物滤池和蚯蚓生物滤池。生物滤池是内部由碎石或塑料制品等惰性过滤材料填充,而材料表面生长有生物群落,污水与填料表面上生长的这些生物群落接触后得以去除污染的处理技术。其最大的特点就是集生物氧化和截留悬浮固体于一体,节省了后续沉淀池的造,其占地面积小,出水水质好以及流程相对简单。蚯蚓微生物滤池是近几年发展起来的一种新型生态污水处理技术,它是将蚯蚓引入到生物滤池中,利用蚯蚓具有的增加过滤层通透性,充分解决充氧,反硝化碳源和土壤板结等技术难题。蚯蚓在滤池中可对污水与污泥进行分解与吸收,对滤床起清扫作用,而蚯蚓的排泄物更是可以吸附污染物,提高了滤床整体的处污效率。
3.4组合处理技术
农村人口分布不均,因此不能统一的采用某种污水处理技术,有的可以多种叠加在一起来使用。三元区采用生态渠池微动力污水处理工艺,就是采用生物膜+人工生态渠池的处理技术,生活污水先通过由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的载体生物膜处理后,排入配套建设的生态渠池(土壤渗滤处理),使得处理后的污水达到国家规定的排放标准。这种将两种及多种处理技术的组合使用,大大提高了污水处理效果。
现在我国发展日新月异,新农村的建设更是加快了进程,保护农村生态环境,解决农村水污染问题势在必行。针对我国农村地区资金相对短缺,能源不足的情况,实施投资少,能耗费用低,运行稳定,维护管理方便的处理技术方法是解决农村水污染问题的主要途径。各地需根据自己当地实际情况合理采取处理方式,以求达到国家排污标准,并以可持续发展为目标,节能再利用,并加大环保宣传,注重农村居民环何意识的提高,配合有关政府部门,改进完善农业生产方式,还农村一个美丽富饶无污染的自然环境。
[1]王志强,李 黎,罗海霞,陈文清.农村生活污水处理技术研究[J].安徽农业科学,2012,05:2957~2959.
[2]刘晓璐,牛宏斌,闫 海,丁 湛,卢凤兰,马晓毅,杨柳青,刘永智.农村生活污水生态处理工艺研究与应用[J].农业工程学报,2013,09:184~191.
[3]曹 群,佘佳荣.农村污水处理技术综述[J].环境科学与管理,2009,03:118~121.
[4]卜全民.我国农村污水处理模式与技术研究[J].安徽农业科学,2011,20:12261~12263.
2016-3-12
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2095-2066(2016)09-0010-02