农村污水处理现状与对策建议*

2022-03-25 13:09:04朱栋华于墨涵孙浩崔永芳郑言学
智库时代 2022年12期
关键词:污水处理污水工艺

朱栋华 于墨涵 孙浩 崔永芳 郑言学

(安徽新华学院)

乡村振兴的一项重要举措就是改善农村生活环境。改善农村环境的一项重要内容就是农村污水的治理。但是目前农村在污水治理方面还存在着一些问题。主要原因在于农村人口分散居住,农村污水处理的难度较大,分析农村污水处理现状,研究污水处理技术非常有必要,采取科学合理的污水排放技术,探索农村污水处理对策对于建设美丽乡村意义重大。

2019年7月,中央农办、农业农村部、生态环境部、住房城乡建设部、水利部、科技部、国家发展改革委、财政部、银保监会等九部门联合印发了《关于推进农村生活污水治理的指导意见》。《意见》明确了扎实推进农村生活污水治理八个方面的重点任务。一是全面摸清现状。二是科学编制行动方案。三是合理选择技术模式。四是促进生产生活用水循环利用。五是加快标准制修订。六是完善建设和管护机制。七是统筹推进农村厕所革命。八是推进农村黑臭水体治理。

一、农村水污染的现状分析

农村污水主要存在以下特点:污水的污染源较为分散,污染点较多,导致污水处理的难度比较大;部分地区存在小型工厂,污水的成分更加复杂;另外,农村的生活污水排放量越来越大,并且地方污水排放标准也不完善等。根据住房和城乡建设部《城乡建设统计年鉴》(2020)数据,自2015到2020年,中国污水排放量每年都在增长(见图1)。以2019年为例,中国城市污水排放总量是554.6亿吨,县城污水排放总量是102.3亿吨,村镇污水排放总量是216亿吨。

图1 2019年污水排放量

(一)生活污水

农民生活垃圾主要指的是瓜皮、果皮、菜叶、废旧的塑料用品、垃圾袋等。个别村民会直接把垃圾扔进河里,这使得水中的化学成分不断增加,造成水体的严重污染。生活污水的水质不具有稳定性,主要的污染物包括COD、N、P以及致病的微生物,生活污水的水量每年都在增长。

(二)畜禽粪便

随着经济的发展,越来越多的养殖场出现。但是部分养殖场并没有将可持续发展的理念贯穿于经营之中。如部分养殖场缺少污染防治的技术以及措施。这就导致大量的牲畜粪便直接排入水体,给河流带来严重污染。

(三)工业污染

随着城镇化的发展,有些在大城市的企业开始转移至农村,乡镇企业也越来越多。但是部分企业在环保方面的投入不够,没有相配套的污水处理体系。

(四)农药化肥使用过量

在农作物生长过程中,大量的农药、化肥被投入使用,但真正被农作物吸收的较少,其余的成分都遗留在土壤中,随着雨水等冲到地下水中,使得地下水中重金属、亚硝酸盐等含量不断提高。若是流入到地表水中,则会直接引起地表水的成分变化。这给水的净化增加了难度,不利于人们的生活和生产。

二、主要的农村污水处理技术分析

根据调查,农村常用的污水处理技术主要有以下几类:人工湿地技术、土地处理技术、生物滤池、一体化处理装置等。这几种技术的优缺点分析如下:

(1)人工湿地。其优点为低投资费用,便于管理方便,并且净化效果好。缺点是容易受气候影响,容易受病虫害影响,而且人工湿地具有较大的占地面积,去除总氮的效率也不高。

(2)土地处理技术。其优点为低投资、操作简单,而且低能耗。但是其缺点也较多,如脱氮效率低,而且较易污染地下水。

(3)生物滤池。其优点为占地面积小,具有较强的耐冲击负荷能力,并且运行成本低,但是如果长时间运营,容易堵塞滤池等。

(4)一体化处理装置。其优点较多,运输方便、现场安装操作简单,占地面积较小等,但是其投资费用较高,运行维护等费用也较高,而且出现问题后不容易检修。目前一体化设备以AO工艺、MBR工艺、SBR工艺三种为主。

①A/O工艺

其优点为较少的投资费用,水力停留时间短,较低的污泥膨胀系数,脱氮除磷效果良好,但其能耗较大,还存在对于污泥渗出液需要化学除磷等不足之处。

②MBR工艺

MBR工艺优点较多,如占地面积小,污泥膨胀系数低,且出水水质好等。但是在较长运行时间之后,膜通量严重衰减,那么其处理量也渐渐降低,最后会导致出水困难。而且污水处理设施需要定期清洗,运行成本高。

MBR工艺流程见图2所示。

图2 MBR工艺流程示意图

③SBR法

SBR管理较简单,是一种可靠的节能高效的处理工艺,SBR尤其适合处理中小水量的污水。其处理工序是间歇的,具有周期性。SBR法最主要的优点就是管理方便,投资小,操作简单,处理效果好而且成本小。适合于经济条件比较发达的地方且用地紧张的地区处理污水。

④几种工艺比较

从出水水质方面看,MBR工艺相对于其他两种更好一些。从出水稳定性方面讲,SBR工艺相对于其他两种更好一些,且SBR工艺占地面积较少。从抗冲击能力方面讲,MBR工艺具有更高的抗冲击能力。三种工艺施工均比较容易。

三、目前农村污水处理存在的问题

(一)污水处理技术的选择

目前农村污水处理技术主要包括人工湿地技术、土地处理技术、生物滤池、一体化处理装置等,但是每种处理方式都有各自的适用范围。目前存在着有的地方农村过度追求出水水质,并没有基于实际的区域需求来考虑,这在一定程度上阻碍了技术的实际使用价值的发挥。

(二)不重视源头治理

对于农村生活污水,关键在于源头。但目前部分农村只是把重点放在末端治理上。并没有做好源头管理。这导致了污水处理效率不高。

(三)污水处理设施的选址不当

污水处理设施的选址很重要,但目前农村还存在部分污水处理设施选址不当的问题,如选址太远或太近,地势太低等,往往会造成雨水倒灌的问题,对村民的日常生活造成影响。

(四)运行维护管理问题

目前,在农村污水处理设施运营维护过程中也存在一些问题,一些设施并没有得到及时的维护。这主要由于以下原因:很多农村的污水处理站主要由农民进行管理,农民缺乏专业素养,缺乏维护管理的经验。这也进一步导致了污水处理效率低的问题。另外,污水处理设施分布较散,不便于日常运维,当然,还受到运维资金的限制等多方面影响因素。

(五)农民缺乏环保意识

在农村的环境治理中,农民应发挥主要作用。但是由于宣传不到位,受教育程度偏低,很多农民并没有认识到水污染造成的危害。在生产生活过程中,会有一些破坏环境的行为。比如大量使用农药,随意丢弃垃圾,对家养畜禽的粪便也没有合理处理等。

四、对策措施

针对以上提出的目前农村污水处理阶段存在的主要问题,提出以下对策措施。

(一)选择适合的工艺技术

污水处理的技术有很多种,在选择的时候一定要根据实际情况合理选择,不要盲目选择高成本、难管理的工艺技术,优选运行成本低、工艺简便的技术。农村不能完全照搬城市的污水处理模式,可以根据情况选择适宜农村特点的,如人工湿地等工艺。

(二)从源头加强治理

要解决农村的污水难题,重点就是从源头进行防治。

对于生活污水,可以按照实际情况制定相应的治理措施。按照近郊、山区、远离城市的农村等不同情况,制定不同策略。环境保护部门于2010年发布了《农村生活污染控制技术规范》(HJ574-2010),规范中指出农村生活污水源头控制可采用的技术路线如图3所示。

图3 源头控制技术路线

对于畜禽产生的粪便的处置,考虑集中式的牲畜养殖模式,集中治理污染,对畜禽产生的尿粪进行深度加工,以改良农田土壤。

对于农作物的病虫害问题,应该大力研究绿色的技术。科学指导农药化肥的使用,进一步通过生物防治技术以及生物农药来达到降低农药使用量的目的。当然,也可以采用生态化大棚,形成现代农业发展模式。

(三)污水处理设施选址要合理

不合理的选址会造成很多问题。但是分户式与集中式的项目在选址时需要考虑的因素有差异。

(1)集中式生活污水处理设施。需要全面研究考虑地形特点、农村供电情况、农村管道铺设、农村当地的主导风向等等因素。严禁在低洼区布置污水处理站。(2)分户式。选址时应充分考虑的一个因素就是农户居住地点,布置时遵循就近原则。新建设施适宜在接户管下游布置,并且布置位置要考虑维修方便。当然,选址要考虑的因素很多,比如还应符合乡镇总体规划,考虑乡镇的水源保护等。

(四)优化运营维护管理

针对目前管理方面存在的不足,可以从以下几个方面进行优化:

加强对技术人员的培训,提升其专业素养与技术水平;增加人手,增多运营维护的次数,提高效率;通过多种途径加强监督管理,保证运营维护的管理效率得到实质提升。

(五)进行宣传,提高农民的环保意识;建立健全监督机制,提高居民参与积极性

在农村当地,村干部要加强宣传,通过媒体、网络、广播等各种方式,提高村民对水污染问题的重视程度,纠正污水随意排放的行为,建设绿色生态家园。

农村水污染的有效防治关系到每位农村居民的切实利益。这需要全员参与。首先,环保部门应该完善监督机制。其次,拓宽公众监督的渠道。通过各种方式、各种有效措施鼓励居民揭发污染环境的行为。或者通过网络征求居民的意见,听取居民的建议。进一步强化社会监督机制。

五、结语

随着经济的不断发展,农村经济也带来了一些生态环境污染。其中一大污染就是水环境的污染。针对目前农村水环境的污染问题,需要从多方面来进行防治,如选择适合的工艺技术,从源头加强治理,污水处理设施选址要合理,优化运营维护管理,进行宣传,提高农民的环保意识;相关部门要严格落实政策,保护农村生态环境,提高公民参与环境监督的积极性,从而提高农村水资源利用效率。

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安徽新华学院(Anhui Xinhua University),坐落于安徽省合肥市,是安徽新华集团投资有限公司举办的全日制普通本科高等院校;入选安徽省地方应用型高水平大学立项建设单位。

学校前身是创办于2000年的安徽新华职业学院。2005年5月,经教育部批准升格为普通本科高校,更名为安徽新华学院。

据2020年6月学校官网信息显示,学校占地面积1500余亩,校舍建筑面积50万余平方米;有全日制在校生23000余人,专任教师1300余人;有11个二级学院和2个教学部,开设62个本科专业和22个高职专科专业。

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