农村污水处理技术要点探讨

2018-05-17 10:58滕少香韩雯雯赵亭月
中国资源综合利用 2018年3期
关键词:污水处理污水设施

滕少香,韩雯雯,赵亭月

(1.中国城市建设研究院有限公司山东分院;2.山东省水利科学研究院,济南 250100)

随着我国国民经济的快速发展,广大农村的生活水平、消费水平不断提高,但水污染量也随之增加,污染物的种类、人均排污数量等呈现出城市化的趋势。再加上乡镇企业的不断发展,点多面广的农村污水已成为河道、土壤、地下水的重要污染源。农村自然环境、水环境的不断恶化,使得村、镇污水的收集及处理工程迫在眉睫。

1 村镇污水处理现状

截止2015年底,我国40%的建制村没有垃圾收集处理设施,78%的建制村没有建设污水处理设施,40%的畜禽养殖废弃物未得到资源化利用或无害化处理,农村环境“脏乱差”问题突出。根据各省环保部门的公开信息,2016年,全国公开1333处饮水水源地的水质状况,有98处水质出现异常,占比7.4%。《全国农村环境综合整治“十三五”规划》提出:到2020年,新增完成环境综合整治的建制村13万个,累计达到全国建制村总数的三分之一,优先整治南水北调东线中线水源地及其输水沿线、京津冀和长江经济带三大区域,涉及880个县(市、区)8.14万个建制村,约占全国整治任务的63%。

近年来,环境保护部、住房和城乡建设部、财政部从技术、资金层面出台相应的政策、法规,形成了多部委齐抓共建的格局。2008-2016年,中央财政累计投入375亿元用于农村环境整治,带动了地方上千亿元农村环保投入,建成了一大批农村生活污水等处理设施[1]。但是,我国农村基础设施先期投入少、欠账太多,加之广大农村居民环保意识淡薄,农村的环境保护和污水处理必须有一个符合我国国情的技术路线。

根据近几年我国农村污水处理工作实践,农村、乡镇污水处理存在收集困难、收费困难、维护困难等问题,具体表现在以下方面。

(1)我国农村地域辽阔,居住地分散,村庄整体规划较差,基本没有污水收集管网等环保基础设施,再加上农村污水管道土建安装质量不容易控制、维护管理困难、村民为灌溉而进行人为破坏等因素,使得污水纳管率较低。

(2)当前,不少农村地区自来水费收缴困难且标准较低,代收的污水处理费更是无从保障,导致污水处理工程运行费用缺口较大。另外,街镇一级政府财力有限,农村污水处理设施的长期运营缺少持续的财力支持。

(3)相比于城市,农村地区经济发展水平相对落后,经济承受能力较差,导致专业技术人员缺乏,污水处理设施的运营管理困难,处理效率较低。

2 应对措施

随着农村住宅条件改善、厕所改造、道路建设等项目的实施,农村污水收集难等问题会有所好转。为做好农村污水处理,应从建设、管理等方面做好以下几方面论证工作。

2.1 选择好污水处理设施的位置与污染控制区域

管网布置是保证污水收集率的关键环节,应合理控制污水的收集范围,选择合适的收集方式,最大限度地收集污水。在污水处理设施的厂址选择上,应避让环境敏感区,如景区、水源地保护区等。同时,农村污水处理要与美丽乡村建设、海绵城市建设、耕地土壤保护、地下水保护、中水利用等项目相结合。

2.2 确定好设计污水量

污水量是关系污水厂建设投资、资金回收以及运行成本的主要因素。在近期与远期污水量的确定、主干管及干管管径的确定上要做好充分论证。

农村生活污水的来源主要有洗涤、洗浴和厨房用水以及厕所污水、家禽养殖废水等。城镇化程度较高的农村地区,其污水还包括工业、企业排放污水[2]。农村污水排放具有污染分散、间歇排放、氨氮含量较高、重金属等有毒有害物质较少等特点,且农村生活污水排放和当地居民的生活方式、作息规律密切相关。

全国各地区农村污水排放量及水质情况如表1所示,具体指标包括pH、SS(总磷)、CODCr(化学需要量)、BOD5(生化需氧量)、NH3-N(氨氮)和TP(总磷)等。可以看出,东北地区农村村落规模通常较小,村落间的距离较远,气候以干旱多风、冬季较长而寒冷为主要特征,污水人均排放量较南方地区少,但污染物浓度较高。东南地区年平均气温高、降水充沛,工农业生产发达,许多村庄达到了小康标准,农村生活水平和生活方式与城市接近,农民用水量和农村生活污水的排放量较高,氮磷浓度较高。西北地区地广人稀,由于大多数农村经济欠发达,污水人均排放量较南方地区少,污染物浓度偏低。

表1 我国各地区农村生活污水水量及水质特征

目前,农村污水处理设施设计规模的确定基本参考城市污水的思路,以人口为基数计算排污量。然而,随着我国城镇化率的不断提升,农村人口呈现出人口减少和周期性变化共同发生的特点。预测农村生活污水量时,应当考虑常住人口及人口波动。对于不具备旅游发展特色的村庄,建议遵循先小后大的原则,首先解决当下问题,逐步增加处理设施。

农村生活污水规模较小,日变化系数较大(一般为3~5),水量变化明显,早晨、中午、晚上是污水排放量高峰期,其他时间的污水排放量很小,而夜间甚至可能断流。考虑到以上因素,污水处理站宜设置调节池。

2.3 选择好处理模式

农村污水处理模式的选择应考虑农村的地理环境及地域差别,针对不同地区、不同地形地势、不同气候条件以及经济发展水平,选择对应的处理模式。目前,我国农村污水处理模式主要分为三类:接入市政管网模式、集中联片收集模式、单独分散收集模式。集中处理还是分散处理,在设计上不应千篇一律,不能刻意追求建设进度。单一处理形式可能会造成管网延伸较广、工程投资浪费、污水收集率不高、污水处理设施闲置率较高等问题,导致运营困难。为此,农村污水处理设施的建设一定要做到建设一处、稳定一方。

对于靠近城镇或靠近城镇污水管网的村庄,应优先考虑将农村生活污水接入城镇污水管网,由城镇污水处理厂统一处理;对人口规模较大、聚集程度较高、经济条件较好的村庄,宜通过敷设污水管道集中收集、处理生活污水;对人口规模较小、居住较为分散、地形地貌复杂的村庄,宜采用就地分散处理。

2.4 选择好处理工艺

农村污水处理设施应做到设备简单、维修方便,应尽量采用工艺流程短、抗冲击负荷能力强、运行费用低的工程形式。

农村污水处理技术的选择应考虑到地区水环境污染程度、经济发展水平等差异。经济相对发达、人口密度大、土地资源紧张、水环境污染严重的农村地区,应选择处理效果好、占地面积小的好氧生物处理技术,如氧化沟、接触氧化工艺等;经济欠发达的农村地区,应优先采用运行成本相对低的微动力或无动力处理技术,如三格化粪池+田间灌溉施肥、三格化粪池+自然生物塘、厌氧生物膜池+自然生物塘、人工湿地等。农村污水处理的推荐工艺如表2所示,农村污水处理工艺的性能比较如表3所示。由表3可知,四种工艺的CODCr去除率、TN(总氮)去除率、TN去除率不尽相同。

表2 农村污水处理的推荐工艺

表3 农村污水处理工艺比较

2.5 选择好运营管理体制

农村污水处理运营方式总体上应以政府宏观控制为主,统一监管,将治理责任落实到具体组织,并制定落实好奖罚机制。分散式污水处理设施可实行“自用、自管”的管理方式,即由农户自行维护管理污水处理设施,包括化粪池的定期清淘、生物处理设施的定期排泥、生态处理单元的植物收割等。各基层主管部门要分期、分批对管护人员开展知识技能培训,并对管辖范围内的分散式污水处理设施进行定期巡查。农村污水处理系统应定期检测,从收集到排放全流程从严控制。

3 结语

农村污水是面源污染的重要来源,严重破坏农村地区的水体、土地等自然环境,为确保农村水源安全,农村污水治理刻不容缓。因此,人们要选择好污水处理设施的位置与污染控制区域,确定好设计污水量,选择好处理模式、处理工艺和运营管理体制,从而有效治理水污染,保护好农村生态环境。

参考文献

1 王 波,王夏晖,郑利杰.我国农村污水处理行业发展路径探析[J].小城镇建设,2016(10):16-19.

2 潘碌亭,吴 坤,杨学军,等.我国农村污水现状及处理方法探析[J].现代农业科技,2015,(5):223-225.

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