农村建筑工程污水生态处理工艺研究

金 鑫 江西省水投生态环境有限公司

1 前言

十九大以来，农村问题获得了高度重视，新农村建设工作得到了快速发展，很大程度上改善了农村地区一直存在的建筑工程污水随意排放问题。就现阶段农村地区建筑工程污水处理工作成效来看，在取得较好成效的同时也存在着一些亟须解决的问题。比如部分农村地区还没有建立完善的污水收集系统，长期以来缺乏系统化的管控，导致农村生态环境和周边水环境受到较大的污染，对农村地区人口生活质量和经济发展能力均造成了较大的影响[1]。在新时代背景和新农村建设战略背景下，进一步做好农村地区建筑工程污水生态处理工作已经显得十分急迫和必要，必须予以充分的重视。本文结合现阶段农村地区建筑工程污水排放现状，提出好氧生物处理技术、人工湿地和稳定塘系统、土地处理系统在农村建筑工程污水生态处理中的应用优势与要点，旨在为农村地区生态处理建筑工程污水提供思路和方向，现作如下的分析论述。

2 农村建筑工程污水问题重要性

农村建筑工地的施工污水主要包括基坑水、混凝土浇灌、混凝土养护、车辆冲洗等，污水较为零散，不便污水集中处理。就现阶段农村地区的建筑工程污水排放治理工作来看，建筑工地污水的处理长期处于一种被忽视或不够重视的情况，工地污水大多只经过简单处理直接排放，各级政府主管部门应给予农村地区建筑工程污水生态处理充分的重视，增加资金和基础设施建设的投入力度，多数的贫困地区的管网收集系统建设尚不完善，在建筑工程污水治理方式上仍属于粗放型排放。随着近年来农村地区工业经济的发展，所产生的建筑工程污水类型更加多样和复杂，一些没有经过处理的污水会直接排放至村庄所在的明渠、暗渠及天然渠，最终流入到附近的水塘、农田、洼地和灌溉渠，直接污染水资源和土地资源，威胁农村人口的居住环境和质量。因此，进一步落实农村建筑工程污水生态处理的基础性设施建设工作，强化建筑工程污水处理力度已然成为保障农村地区获得良好发展的有力抓手，科学合理的应用农村建筑工程污水生态处理工艺有十分的必要性。

3 农村建筑工程污水生态处理工艺

3.1 好氧生物处理技术

好氧生物处理技术是现阶段农村地区建筑工程污水生态处理的一种常用技术，尤其是在小量污水生态处理中的优势更为显著，常用的工艺有生物接触氧化、生物转盘、生物滤池和序批式反应器。其中的生物接触氧化法是农村地区应用最为范围的处理工艺，其是借助生物滤池通过接触曝气形势改良而来的生物膜处理技术。实际使用需要先在填料的表面培养微生物以确保形成生物膜，而后向微生物供氧，供氧方式与曝气池方法一致，当建筑工程污水流经时可以与生物膜发生接触和反应，继而通过微生物的新陈代谢作用来降解和净化建筑工程污水中的污染物质。就生物接触氧化法的应用优势来说，其不需要占用较大的土地面积，有较高的处理负荷，且抗冲击能力强，在多种环境下均可有效使用。长期的实践应用发现，生物接触氧化法对冲击负荷有很好的适应能力，且可以在间歇运行条件下依然保持良好的污水净化处理能力，在数量不均匀的农村地区可得到很好的应用效果。但生物接触氧化技术实际应用过程中也有一定的局限性，比如其需要较高的资金支持，运行过程中所产生的费用偏高。比如其中的厌氧好氧模式可以虽然可以有效降解建筑工程污水中的有机污染物，甚至可以通过地埋式和全自动化的方式来处理，但运行过程中需要较多的运行费用，维护管理也有一定的难度，因而当前阶段主要应用在南方地区一些富裕的村镇，北方地区并未得到大范围的推广。

3.2 人工湿地和稳定塘系统

3.2.1 人工湿地技术

人工湿地技术是一项从20世纪80年代便开始使用的污水生态处理技术，其可以处理多种形式的污水。比如建筑工程污水、工业废水、地面径流雨水及垃圾滤渗液，可有效降解和去除污水中的污染物质，包括重金属、氮、盐类、磷及病原微生物。在应用人工湿地技术处理建筑工程污水时，可以凭借系统中的化学、生物和物理的协同作用来净化污水，所模拟的人工生态系统可以有选择性地植入植物。就人工湿地技术的应用优势来说，其可有效去除氮、磷等营养物质，出水水质高，且整个运行过程中所需要的经济投资较少，运行维护也较为简单，使用范围广泛。目前来看农村地区所使用的人工湿地技术主要有两种，即表面流形人工湿地和潜流形人工湿地，两种人工湿地技术均有较好的应用效果，不但运行费用较低，维护简单快捷，而且具有污染负荷和水力负荷大的优势，在处理重金属、化学需氧量和生化需氧量中有显著优势，对营造卫生水平高的农村环境有十分重要的意义[2]。但人工湿地技术在实践应用过程中也存在一定的局限性，比如会受到当地气候条件的影响，当处于低温状态时会导致人工湿地技术无法有效去除有机物和氨氮，尤其是无法清除氨氮，这导致人工湿地技术多应用于南方地区，而北方地区很少使用。

随着近年来人工湿地技术的发展，在农村地区建筑工程污水生态处理中获得更好的发展，由此也衍生出了诸多的联合使用模式，比如厌氧水解池+复合人工湿地模式、地埋式人工湿地技术、生物滴滤-人工湿地技术、地埋式A2/O-人工湿地技术。比如其中的厌氧水解池+复合人工湿地模式可以克服厌氧水解池和复合人工湿地技术彼此的局限性，厌氧生物处理氨氮、悬浮物和磷的能力可以得到很大程度的提升。当联合使用时可以最大限度缓冲污水负荷和水力负荷的冲击作用，处理过的水质品质可以达到《城镇污水处理厂污染物的排放标准》，其排放标准可以达到一级B。再比如生物滴滤-人工湿地技术通常情况下可以将塑料制品和砾石作为过滤材料，建筑工程污水中的污染物质和细菌可以被吸附在滤料的表面，同时微生物可以在滤料的表面形成生物膜，生物膜的微生物可以有效吸附有机污染物，从而实现净化污水的目的。就生物滴滤-人工湿地技术的适应性来说，其通常应用在建筑工程污水处理质量要求不高和规模小的项目中，处理规模可达到10t/d～30t/d。

3.2.2 稳定塘系统

稳定塘系统技术是一种借助自然生物净化能力来实现污水净化的处理技术，其与天然水体的自净化过程有较大的相似性，借助微生物代谢活动和多种生物的作用可降解有机污染物。按照微生物特性和稳定塘内溶解氧含量可以将稳定塘系统技术分为三种，即厌氧塘、氧塘和兼性塘，均有各自的应用优势。总的来说，稳定塘系统技术在农村地区建筑工程污水生态处理中有较为显著的优势和劣势，优势体现在其可以充分利用所处的地质地形条件，施工周期短，不需要花费较多的费用便可以实现污水资源化[3]。更为重要的一点是，还可以在塘内种植经济作物，放养水生动物。其劣势体现在占地面积较大，其处理建筑工程污水的质量极易受到季节、温度和光照等因素的影响，处理效果不稳定，易因散发臭气而滋生蚊蝇。

针对稳定塘系统技术应用过程中所存在的不足，近年来相继发展了多种结合性的处理技术，包括厌氧水解+生态沟+稳定塘处理工艺、地埋式A/O-生态塘技术。比如厌氧水解+生态沟+稳定塘处理工艺可以先对有机物初步分解，而后排入到生态沟，借助水生植物的生长能力来吸附氮、磷，实现降低有机物含量的目的。最后生态沟中的水进入到氧化塘，在自然充氧和氧化分解作用下进一步降低水中的有机物。就实践应用效果来说，厌氧水解+生态沟+稳定塘处理工艺简单可行，占地面积较小，适用于污水量不大的项目中，不仅可以有效清除建筑工程污水中的污染物质，而且可以利用鱼塘和闲置的沟渠，可发挥农村地区诸多基础设施的应用优势。

3.3 土地处理系统

土地处理工艺主要是利用土壤-微生物-植物所组成的生态系统，可对建筑工程污水中的污染物质作一系列的净化处理，同时可以通过土地处理系统中的水分和营养物质来促进绿色植物生长，最终可实现建筑工程污水处理的系统化、资源化和无害化。总的来说，现阶段农村地区建筑工程污水处理中广泛使用的土地处理工艺主要有两种，即土壤地下渗滤工艺和人工快渗工艺。以其中的土壤地下渗滤工艺为例来说，其可以将建筑工程污水投配到土层中，所选择的土层具有良好的渗透性能和扩散性能，可以借助土壤毛细血管的浸润扩散作用促使建筑工程污水最快的扩散，最终污染物质可以通过生态系统来实现降解和净化[4]。作为一种浅层土壤处理技术，土壤地下渗滤工艺不会对地面景观和基础设施造成影响，运行过程中的费用较低，在清除氮、磷等污染物质中效果显著，通常情况下处理过的污水可以回收再利用。

4 结束语

氧生物处理技术、人工湿地和稳定塘系统、土地处理系统在农村建筑工程污水生态处理中均有较高的应用优势和价值，可大大提升建筑工程污水的处理质量，但考虑到各种技术实际应用时均存在一定的局限性，因而在后期要进一步加大研究力度，将研究重点放在厌氧生物处理、生物-生态组合工艺等方面，以此提升建筑工程污水处理技术的实用性和适用性。