蒋仕阳 王靖聪 陶颖松 杨立栋 荆可人 李伟杰
(安康学院,陕西 安康 725000)
我国作为最大的乡村农业人口国家之一,农村污水人口群体聚集量大,导致存在我国整体农村生产生活中的污水在影响整体农村水污染影响因素中一直占据很大的影响,严重破坏我国农村的整体自然生态环境,直接牵制着我国农村整体经济的健康发展。随着政府对我国社会主义特色新农村体系建设政策方针的大力贯彻支持,我们也能够清楚地看到中国广大农村正在向新发展方向和美好前景不断前进着。对于这一美好发展愿景的顺利实现,本着坚持科学有序发展的积极态度,农村居民生活土壤污水综合治理的新技术也就显得越来越重要。进入科技发展快速的新时代,我国农村污水治理技术的重要性变得越来越具有现实意义。
据统计,目前我国农村地区生活垃圾污水大部分收集排放还处于无正常规则收集排放,造成江河流域等主要水体污染,没有垃圾污水处理收集系统和垃圾排水处理渠道,垃圾随意收集堆放,如小路旁、水源地、泄洪道、池塘,长期下去会直接造成当地水塘、河流严重污染,不仅会严重影响村民居住地的环境,甚至会严重威胁当地村民的正常身体健康。
由于目前我国开展农村工业污水处理基础设施前期建设较晚,“十一五”建设规划渐渐开始支持我国农村工业污水处理设施建设,提出控制农村无公害污水排放的基础概念,适逢当下我国当前农村工业经济社会发展落后,农村工业污水处理基础设施前期建设已经初见总体雏形。北方地区及沿海发达城市地区均在农村部分地区配有农村污水处理作业系统,但也有大多以单一农村污水处理系统为主。现今大部分贫困地区各村大力支持推动农村污水集中处理管网建设,基本以单一农村集中处理污水模式,也就只有极少部分相对集中的郊区村落开始采用集中处理污水方式,但也有少数地区靠近中心城镇的郊区村落,污水管与其他城市集中处理污水管网直接连通。分散湿地布置处理模式的主要污水处理工艺主要有微机人工处理湿地、智能化小型工业污水处理综合工艺、生物质薄膜法(mbr)等,但在冬季部分时该系统由于低温无法正常运行,日气温变化系数大,系统可能无法长期保持高负荷正常运行;系统排污量太小时,甚至系统会暂时停止正常运行。沿海发达城市地区一些集中中小村落已建设有部分城市污水处理配套系统,采用的大多是传统城市污水管网处理工艺,但污水处理工艺落后;一些靠近中心城市的中小村落就基本接入不了城市污水管网;一些经济相对差的分散性小村落,无其他污水处理配套设施。
农村农业生活用品污水主要性质包括农村生活用品洗涤用的污水、养殖场和畜禽生活污水,以及用于厨房和浴室冲厕所的污水等,污染面广、来源多、分散不易及时收集、成分复杂、地区性别差异较显著、悬浮物、有机物和混合氮和二磷化硫浓度较高等不同属性。农村整体生活环境污水处理量虽然远远低于我国城镇,但是由于缺乏完善的地地下水和排污处理补给系统、经济基础薄弱,农村整体生活环境污水量的处理率远远要低于我国城镇平均水平。污水通过地下道路或周边沟一直排至附近地下水体,可能会直接造成附近地表水与地下河的水污染,严重的会影响周边地区居民的日饮用水安全,直接严重威胁水环境健康。
据统计,至2015 年,全国仍有大量城镇农村居民生活作业污水未完全得到有效处理,加强城镇农村居民生活作业污水综合处理势在必行。
无论国内外,农村贫困地区对于污水处理法的科学应用技术已经发展许多种科学方式,物理化学作用法、化学法和有机复合生物化学法分别认为是三种以有机化学物理作用力为基本原理进行污水处理的主要科学方法。物理化学离心法主要内容包括物理化学生物重力、离心和应用化学生物过滤等;应用生物化学法主要内容包括混凝、吸附和应用化学生物电解等;各种新型生物材料合成的膜法主要内容包括各种生物活性污泥和各种新型生物材料合成中的膜法。生物化学生态组合处理技术组合应用技术、生态化学生物组合处理技术组合应用技术和植物生态处理组合技术生物生态处理术等组合技术则主要功能是按照不同技术构成主体间和不同技术构成单元间的技术构成关系进行技术分类。
稳定塘内的水体净化是由若干个纯净的自然或人工污水无法进行开挖的小型净化池塘内的水体综合组成,通过塘内的藻、菌、浮游水生物的各种水体综合水质净化处理作用使它即可同时达到有效率的净化塘内外的污水,其塘的总体净化出水量和整体水质净化质量都比较好。研究者在利用浙江浮萍土地污水处理稳定塘土地处理污水系统进行污水处理后的当地村镇或社区居民和在社区利用土地处理污水中,发现土地污水整体去除率一般只能可达80%,cod 土地污水整体去除率一般可能不会大于75%,但随着土地气温湿度持续升高下降,cod 土地污水整体去除率也有可能会下降至达到60%。
在以前传统基础上经过改进的高效污水藻类生物稳定塘比以前传统的藻类稳定塘内含有更多的藻类生物,并通过增加污水搅拌混合装置,促进不同污水量的混合;通过调节塘内的天然氧气和塘内二氧化碳的综合浓度,及调节水温和净化水质,从而大大提高塘内有机物、氮和氧化磷的综合去除率。高效利用藻类营养稳定塘排水受塘内光照、温度、水深和塘内排水流速的因素影响大。
人工湿地处理系统是在人工铺的基质上种植芦苇、大麻、香蒲、凤眼莲等水生植物,利用湿地构成的土壤、植物,水生动物和微生物共同过滤、吸收污染物的工艺。按植物类型有挺水植物和浮游植物,按照水流形式分为表面流湿地、替流人工湿地和垂直流人工湿地。湿地的基质、植物和水中微生物是净化污水的主体,植物起消耗营养物质和输氧的功能。植物的人工湿地的硝化能力明显高于无植物的人工湿地。
在系统人工控制下,污水处理经过对于土壤-水动植物生态系统的各种物理、化学、生物等的综合处理,达到污水净化的主要效果,是安全无毒的动力污水处理工艺。我国目前现有的排水工艺系统有快速地下渗滤和水处理工艺系统、地下快速渗滤和水处理工艺系统等。快速污水渗滤氧化处理污水系统渗滤是一种使污水渗透性好的农田土壤污水处于一种周期性的洪水淹没和干旱的植物交替生长状态,使用的污水可以经历厌的臭氧氧化和好的臭氧氧化处理的一种污水处理工艺。具有较好的氧化氮、磷杂质去除率。
生物膜法技术是广泛指以合成天然材料、合成化学材料(如生物纤维)的膜为主要载体,其附于表面的膜法生物膜体是为防止微生物作用提供污水附着于表面,微生物通过膜体分泌的生物酵素和其他催化剂进行降解去除污水过程中的化学物质,同时通过代谢其他生成物质并排出进入生物体的膜。生物气体膜法主要应用工艺类型有制造生物气体廊道、生物气体滤池、生物气体接触池和氧化池等。生物净化膜法水体具有较高的污水处理净化效率,对于水中受污染有机物及水中氨氮轻度成为污染物的水体也具有明显的污水净化处理效果。现有简易、方便和可操作、集成于一体的大型生物氧化膜生产工艺如氧化膜膜和生物氧化反应器(mbr)和各种智能化小型工业生活专用污水处理反应器。
综上所述,农村采用生活生态污水综合处理技术具有重要战略意义,在国家新农村经济建设重大政策指引下,新农村生活污水处理技术系统开发建设工作迫切需要高效、经济、自动化高的农村一体化污水处理技术系统,需要因地制宜,根据不同地区实际情况采用与其相适应的处理技术和工艺手段进行生活污水处理,要及时结合流域水质、水温、经济发展水平等实际情况正确选择使用工艺,以保证经污水处理后的工业污水每年均可排放完全符合国家城镇工业污水处理厂大气污染物总体排放控制标准的相关要求。