张明贤
(六盘水师范学院 贵州 六盘水 553000)
党的十八大以来,生态文明建受到高度的重视。2020年中央一号文件要求梯次推进农村生活污水治理、开展农村黑臭水体整治,贵州省地处云贵高原,山岭纵横,地表崎岖,辖区92.5%的面积为山地和丘陵,是典型高原山地地形,村镇经济力量薄弱,农村污水处理起步较晚,历史欠账较多。为加强农村环境综合整治,梯次推进农村生活污水治理制定了《贵州省农村人居环境整治三年行动实施方案(2018—2020年)》《贵州省推进“厕所革命”三年行动计划(2018—2020年)》,持续发出“铁腕治污,不欠新账”和“多彩贵州拒绝污染”的时代强音。
农村污水治理是水环境治理的一块短板,是美丽乡村建设面临的问题,农村生活污水污染面广,是农村黑臭水体产生的根源,制约着农村经济的进一步发展,威胁着村民饮用水安全,危害村民身命财产安全。农村污水治理是建设美丽家园的内在要求,是改善水环境的必要手段,对提升人居环境,推动“农村黑臭水体”治理具有重要意义。
(一)处理模式
当前,六盘水地区农村污水处理主要存在三种模式,农村生活污水纳入城镇污水处理厂、多个村连片统一处理、原位分散处理[1]。
采取农村生活污水纳入城镇污水处理厂的模式的村庄应分布在城镇污水处理厂附近、完善污水收集管网施工难度不大,污水处理设施的建设运营成本高于完善污水收集管网至城镇污水处理厂的成本,此模式限于城镇周边的少部分村庄,但污水处理效果好、出水稳定。
多个村庄连片统一处理的模式适用范围较小,根据地形地势以及村落的分布,能够将几个村落的污水统一收集进入一个污水处理站进行处理。由于山地地形起伏、农村污水不便统一收集,这种模式在六盘水地区仅在少数村落运用。
区域分散处理模式,由于地形条件不便于污水集中处理,通常将一户或多户居民的排水收集后经过小型污水处理设施处理。这种模式较好的适用于山区,普遍运用于六盘水农村地区。
(二)典型处理工艺
六盘水地区常见厌氧生物消化处理技术是厌氧沼气池。厌氧消化池是一种清洁的处理技术,具有较好的生态效益和经济效益,产生的沼气可做燃料、变废为宝[2],厌氧消化池是上世纪末运用较多的农村污水处理技术、沼气池广泛分布在六盘水农村,但由于消化池出水污染物浓度较高、产气不稳定等因素现已逐渐淘汰,仍有少量沼气池保留作为厕所使用。
活性污泥法在六盘水农村地区污水处理工艺中占有一定的比例,活性污泥中的微生物是污染物去除的主要贡献者。A2O工艺是活性污泥法的一种,微生物新陈代谢,能够将污水中水中污染物氧化分解。A2O工艺是一种成熟的工艺,广泛用于城市污水处理厂,处理效果稳定、运行成本高、需要有专业技术人员维护[3]。六盘水农村地区部分城镇污水处理厂、连片区域一体化设备采用A2O工艺。
生物膜法通过负载于滤料或某种载体上的微生物对污水进行净化。它能够有效解决活性污泥法污泥膨胀问题,生物污泥固定在载体上形成稳定的生态系统,水力停留时间与污泥停留时间无关的特点能够更好的将污水处理设施集约化[4]。生物滤池在六盘水农村污水处理设施中有运用。
土地处理系统是人工强化自然处理污水能力的一种方式,通过土壤吸附、过滤,植物吸收、微生物分解等协同作用处理水中污染物,达到水质净化的目的[5]。人工湿地是土地处理系统的一种工艺,广泛运用于农村污水处理。它具有建设费用、运行费用低的优点,同时能够提升原位生态环境,但人工湿地出水水质受季节影响较大、填料易堵塞[6][7]。
膜生物反应器系统简称MBR,是活性污泥法的改性工艺,20世纪60年代末,美国率先将MBR工艺用于废水处理,由于膜组件的生产困难,工艺并未得到推广。20世纪80年代,膜分离技术、膜组件的生产工艺都得到长足的发展,MBR重新进入人们的视线并得到快速发展,MBR通过微生物降解有机污染物,膜组件将泥水分离[8]。MBR综合了膜分离技术与生物处理技术的特点,污染物去除效率高、出水水质稳定、结构紧凑,但膜组件易堵塞导致运行成本增加。六盘水农村地区部分污水处理一体化设备采用MBR。
污水水质、水量不稳定。山区居民分布分散、地形高差大,污水不易统一收集,这决定了污水处理系统分散,原位污水处理设施规模小,水质、水量不稳定。
日变化系数大、总变化系数大。农村排水主要以生活排水为主、排水集中在餐饮及洗漱时间,受居民生活作息时间影响大,间断排放,日变化系数与污水处理系统规模呈负相关[9]。农村很多劳动力外出务工,常住人口低于户籍人口,污水量在春节前后的一段时间内较大,存在明显的阶段性和季节性变化。污水量总变化系数大。
(一)技术层面
污水处理系统没有因地制宜。农村与城镇地区污水排放特征差异明显,选择合适的污水处理模式和工艺尤为重要。六盘水位于云贵高原,是典型的山地地形,污水难以统一收集,规模小、排放分散、不稳定、区域差异大,这就要求污水处理系统要因地制宜。六盘水冬季气温较低,微生物、植物活性降低,导致已建成的污水处理设施不能正常运行。
(二)管理层面
农村基础设施不完善。给水系统不完善,部分地区水资源紧张,水冲式厕所不能正常运行。污水收集系统不完善,部分村庄无污水收集系统,户内改造不彻底,洗衣废水没有接入户外收集管网,水冲式厕所很少,以旱厕居多,黑水没有进入污水处理系统,污染物负荷低。
缺少专业技术人员进行管理。污水处理系统出现故障时村民束手无策,制约污水处理系统发挥效益。重建设、轻管理现象普遍存在,污水处理站建设成为摆设或运行不正常。
村民环保意识有待加强。村民习惯未转变,污水乱排乱放时有发生;对污水处理认识不足,认为生活污水直接排放对环境影响不大;污水治理主动性不够,污水放任自流。
污水处理系统运行资金不足。农村地区经济基础弱,污水处理站运行费用高,虽然国家加大了这方面资金的投入,但仍不足以维持污水处理站运行。
(一)构建适宜的农村污水治理体系
应遵循因地制宜的原则,不能照搬照抄城镇污水处理模式,根据实际情况将污水纳入城镇污水处理厂、多个村集中连片处理、原位分散处理;对于农村污水排放标准应慎重考虑,应有别于城市污水排放标准,特别在山区农村,地广人稀、可以适当发挥水体自净能力,追求高标准反而阻碍污水处理的发展,贵州出台了农村污水排放标准,有力的推动贵州省农村污水治理体系健康发展;污水收集系统应进一步完善,管网普及率达100%,结合厕所改造加强户内卫生器具改造,做到一户一案,生活污水接入室外污水管网;污水处理工艺不应与城市污水处理工艺划等号,但村与村之间也存在差异,可以采取相同的处置工艺,但不能设计方便就搞千篇一律。加大对农村污水处理工艺的研发力度,充分发挥科技引领,推广适合高原山地地区的污水处理技术,研发运行费用低、维护管理方便、自动化水平高、集成度高的处理技术。
(二)加强农村水环境污染防治管理
注重村民环保意识的提升,树立良好的环保理念,保护环境宣传力度加大,节能减排,节约用水、提倡绿色农业,减少污染,从源头进行水环境污染防控。加强污水处理设施运营管理,建立健全长效管理机制。农村污水治理可借鉴城市污水处理管理工作经验,成立污水处理专职机构,完善水污染防治法律法规,明确污水处理设施运营主体责任,加强监管,建立台账,避免建设投资浪费。面对缺少专业技术人才的困境,应当着力培养“土专家”,能够进行污水处理设施日常维护。增加对农村水污染防治的资金投入,增加运行维护费用,保障污水处理设备正常运行。
农村污水治理是一项系统工程,工作面广、设计量大。我国农村污水治理仍处于起步阶段,而西部欠发达地区更是起步较晚,规划设计应当因地制宜,谋定而后动,不能机械的套用城市污水处理的模式和工艺,充分考虑农村排水特征、水质水量的参数取值、排水标准等。着力增强村民环保意识,建设和运营并重,确保农村污水得到有效治理,实现人与自然和谐相处,助推乡村振兴。