我国农村生活污水治理的现状及相关对策

2023-06-16 10:23冉瑞桥杨帆田海华
农村农业农民·A版 2023年6期
关键词:农村生活污水治理对策

冉瑞桥 杨帆 田海华

摘 要:随着乡村振兴战略的全面推进,提升农村生态环境质量已经成为一项重要工作,由于我国农村生活污水治理工作起步较晚,农村生活污水仍存在收集难、处理难、处理不可持续等问题。本文分析了农村生活污水治理的现状、主要的污水处理技术和当前污水治理存在的问题,提出了积极完善污水排放管网建设、多渠道加大资金投入、积极使用新技术、提升管理人员素质和居民环境保护意识等对策,以期对提高我国农村生活污水的治理能力有所帮助。

关键词:农村生活污水;治理;对策

改革开放以来,我国经济取得了举世瞩目的成绩,居民生活水平得到了很大改善,与此同时,居民生活用水量在不断增加,农村生活污水的排放量也呈逐年增长的态势。长期以来,我国污水治理的主要工作集中在城市地区,农村地区的污水治理工作远远没有跟上城市的步伐。近年来,随着精准扶贫和乡村振兴战略的实施,对改善农村居住环境提出了较高要求,各地职能部门也加大了农村生活污水治理力度,但依旧存在一些问题。

一、我国农村生活污水治理的现状

(一)我国农村生活污水的来源

农村生活污水主要分为黑水和灰水两类。黑水主要来源为居民厕所粪便、尿液和冲洗用水,氨氮含量较高;灰水主要来源为厨房污水和盥洗污水,盥洗用水主要为居民洗澡、洗衣服等用水。虽然相对城市来讲,农村生活污水排放总量较小,但是我国地势分布较复杂,农村地区居民住宅比较分散,缺乏污水管网处理设施,多数生活污水直接排放至农田、附近河流或沟渠。因此,农村生活污水对当地水环境质量影响较大。

(二)农村生活污水的特征

第一,分散性大、排放规律。根据2021年5月公布的第七次全国人口普查结果,我国农村居住人口占全国人口比重约为36.11%,但农村土地面积占全国总面积的57.59%,由此可见,我国农村居民人口较为分散,而且,多数农村居民住房为独家独院,与城市相比,缺乏较为集中的规划,导致农村污水管网建设难度较大。农村生活污水排放量随时间变化较大,夏季天气炎热,居民用水量较大,生活污水排放量也大;冬季寒冷干燥,居民用水量大幅减少,生活污水排放量也随之减少。大部分地区生活污水排放主要集中在早上6点至8 点、中午11点至1点和晚上5点至8点,夜间基本不排水。

第二,排水量随地域不同变化较大。农村生活污水在不同地域的水质水量变化较大,一般来讲,南方地区大于北方地区,经济条件好的地方大于经济条件差的地方。

第三,水质存在地域性和时间性差异。农村地区生活污水与城市生活污水相比成分较为复杂,水质变化与农村居民的居住条件、生活方式、地理气候、地理环境有着密切关系。由于我国农村地区缺乏相应的污水收集管网,黑水和灰水基本混合排放,致使农村生活污水成分比城市复杂。从季节上来说,夏季湿润多雨,大量雨水混入生活污水中,各种污染物的浓度比冬季低;从地域上来说,东北、华北地区农村生活污水COD(化学需氧量)含量相对较高,东南地区农村生活污水BOD5(生化需氧量)含量相对较高。此外,随着我国农户养殖规模不断扩大,污水中残留的抗生素也逐渐成为污水治理的重点。

由此可知,农村生活污水排放较为分散,难以集中收集,排放时间具有一定规律性,水量水质随时间和地域有显著差异,污水水质具有高浓度的氮磷元素、有机物和高悬浮物,具有较好的可生化性和沉降性,几乎不含重金属元素和有毒有害物质,可根据当地实际情况选择合适的污水治理技术。

二、农村生活污水治理技术

(一)生态处理技术

稳定塘技术。稳定塘通常是自然形成或人工修建的池塘,是农村生活污水治理的常见方式。污水在池塘内滞留时,通过塘内细菌、藻类等生物对污水中的有机物和无机物进行分解,从而有效降低污水中氮磷等污染元素。黄翔峰等(2006年)的研究发现,稳定塘技术对农村生活污水中的氨氮、化学需氧量、总磷和总氮的平均去除率分别为 84.33%、97.02%、77.34%和 80.18%,去污效率较高,并且可达到中水回用的目的。稳定塘可以充分利用广大农村的地理条件进行建造,施工简单,成本低廉,不需要大量的管网建设。但是稳定塘容易受到外部环境的干扰,维护不当容易导致恶臭和污染物堆积,对污水治理效果产生影响。

人工湿地技术。目前,人工湿地处理技术已经成为我国偏远山区一种常见的农村生活污水治理技术。通常来讲,人工湿地是将合适的填料由上而下分层填埋至填料层、微生物层和水生植物层,它是人为按照天然湿地修建的一种生态处理系统。

经过多年的探索和实践,人工湿地主要分为表面流型、垂直流型、水平潜流型3种类型。表面流型人工湿地系统水位较浅,建设时工程量不大,技术难度低,成本投入小,可充分利用农村的现有资源,缺点是这种类型的人工湿地占地面积较大,只适合污水治理量较小的地区;垂直流型人工湿地系统对于含氮磷较高的农村生活污水治理效果较好,但建造设计、施工难度和后期维护较复杂,建造成本相对较高;水平潜流型人工湿地系统经过过滤、化学分解、微生物分解等作用净化水质,对氮磷的脱出效果较好,卫生条件较好,不太容易产生臭味和滋生蚊虫,相对其他处理系统,维护较方便。

(二)一体化集成污水治理技术

目前,一體化集成污水治理技术主要有厌氧生物处理技术、序批式活性污泥技术(SBR)和膜生物反应器(MBR)技术。厌氧型污水治理技术起始于1860年,利用厌氧型微生物将污水中的有机物分解成甲烷、二氧化碳和水。该技术处理效能较高,污泥剩余量较小,其中甲烷气体可以作为能源回收用于照明、烹饪,因此在农村生活污水治理中备受青睐。序批式活性污泥法是将污水按时间顺序进行流入、反应(曝气)、沉淀、排放、待机(闲置)等程序的操纵流程,达到去除污水中的氮磷等污染元素的目的。薛晨楠等(2020年)研究发现,利用该技术对污水中的COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为95.30%、91.48%、70.83%和92.80%,由于序批式活性污泥技术占地面积小,处理效率高,特别适用于土地、水资源匮乏但经济条件较好的农村地区。膜生物反应器技术是我国目前较常见的一种污水治理技术,相对于传统的生物处理技术,膜生物反应器技术主要改进了二级沉淀池,改用了膜进行泥水分离,增加污泥浓度,提高了微生物处理效率,该技术对污水中常见的污染因子处理率均在90%以上,并可实现中水回用,非常适合用于我国农村生活污水治理。

三、农村生活污水治理存在的问题

(一)污水排放管网不完善

长时间以来,我国都将污水治理的中心集中在城市,对农村生活污水的治理缺乏相应的规划和重视,农村污水管网设施和污水治理设施均比较缺乏。此外,我国幅员辽阔,农村人口众多,居住分散,居住地势高低不平也增加了污水排放管网设施的建设难度。近年来,随着乡村振兴战略的实施,各级部门逐渐重视农村生活环境的改善工作,大力推进农村生活污水治理工作,包括对人口相对集中的乡镇集中进行管网建设,实行雨污分流;部分地区加强了人工湿地等污水治理设施建设工作,但污水管网建设覆盖面仍然不大。

(二)农村居民环境保护意识不足

近年来,为了提高农村家庭粪便利用率和减少生活污水排放,在国家的大力支持下,我国部分农村地区进行了“厕所革命”,建造了家庭化粪池,通过化粪池将农村厕所粪便转化为有机肥料,在减少环境污染的同时又使资源回收利用。但从实际情况来看,受地域经济条件和自身文化素质的影响,一些居民认为没有必要建化粪池,还有一些家庭因养殖家禽和牲畜不适合建化粪池,对“厕所革命”并不是很积极。

(三)管理人员专业素养较低、污水治理设施运维不到位

人工湿地和一体化集成污水治理技术是目前我国农村地区污水治理的主要手段,在部分地区取得了较好的效果。但部分地区运维人员缺乏相应的专业知识和责任心,专业素养有待提高。笔者曾对西南某地区农村污水治理的运维情况进行调查,发现污水治理设施周围杂草丛生,护栏生锈严重,湿地植物较少,运维情况堪忧。

(四)财政资金投入不足

乡村振兴战略实施以来,各级政府为改善农村居住环境投入了大量资金,但相对于城市仍然较少,主要原因在于我国农村地区广袤,人口居住分散,地势变化较大,难以像城市一样进行集中处理,给污水治理带来了难度。此外,农村地区主管部门重视程度不够和财政投入不足也严重制约了农村生活污水的有效治理。

四、提升农村生活污水治理的对策

(一)积极完善污水排放管网建设

我国农村地区的地理条件严重制约着农村污水排放管网的建设,在对管网的建设中,要积极吸取国内外的先进经验和技术,多进行实地勘察和走访,结合农村未来的发展方向和环境治理要求统筹规划,制定完善的工程计划,避免二次工程造成的经济资源浪费。与此同时,监管部门应落实责任,全过程监督工程建造,验收部门可聘请相关领域专家对工程质量进行评审验收,质量达标后方可结束工程。

(二)多渠道加大资金投入

充足的资金是农村生活污水治理的基础。现阶段,我国大部分农村地区的污水治理都依赖于政府财政资金支持,既给国家财政带来了较大压力,又不利于农村生活污水治理的健康发展。相关主管部门应充分发挥自身主观能动性,积极作为,鼓励有能力的企业参与到污水治理中来,谋求更多的资金支持,引导农村生活污水治理向市场化、可持续化方向发展。

(三)积极使用新技术

农村地域广,污水治理设施众多,各站点距离较远,单靠人力进行运行维护效率较低。近年来,陈国辉等(2022年)将物联网和太阳能等新技术运用到农村生活污水治理中,取得了较好的效果。在农村生活污水治理中,国家要鼓励科研人员和企业参与其中,加大处理设备创新,提升污水治理效率,从源头上减少农村生活污水对水环境造成的影响。

(四)提升管理人员素质和居民环境保护意识

农村生活污水治理设施的管理和维护是污水治理的重要保障,具体应从以下几个方面加强管理:一是制定科学管理方法,根据当地的实际情况,明确管理内容和管理方式;二是完善日常管理机制,可以从当地选拔具有一定文化水平和责任心的村民担任管理员,对其进行专业知识培训,实行当地村民自治;三是重点做好日常监管工作,检查湿地植物和设备运行情况;四是积极宣传环境保护知识,提升居民环境保护意识,让每一位居民都参与到环境保护中来。

五、结语

农村生活污水的有效治理将会极大改善农村居民的居住条件,美化村容村貌,加强乡风文明建设。同时将带动农村地区经济可持续发展,进一步推进我国生态环境保护和乡村振兴战略。因此,各级政府应积极支持农村生活污水治理,引导社会各界进行资金支持,提升農村居民的环境保护意识,为建设和美乡村作出贡献。

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[责任编辑:朱松琳]

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