摘要:由于生态文明建设是乡村振兴的重要内容,因此农村水环境问题治理作为农村生态文明建设的主要任务之一备受关注。其中,农村生活污水治理在我国农村水环境问题治理中尤为关键。因此,调查农村生活污水排放现状、污水处理设施建设和运行情况,并对现阶段农村生活污水处理相关技术及存在的问题进行深度分析,促进农村生态环境建设非常重要。研究以江西省南部(赣南)某村庄生活污水治理为例,提出农村生活污水治理的解决策略,以期为赣南农村生活污水治理提供借鉴参考,助力乡村振兴战略实施。
关键词:乡村振兴;农村生活污水;污水治理
随着农村经济社会的快速发展和乡村振兴战略的深入推进,农村环境问题日益受到关注,其中农村生活污水处理问题作为农村水环境治理的关键尤为突出。本文以江西省南部(赣南)一个普通村庄——赣州市南康区朱坊镇朱坊村的生活污水治理为例,开展调查研究,详细论述农村生活污水的治理现状及存在的问题,并剖析了农村生活污水处理工艺技术,提出了农村生活污水治理的合理建议,力求为农村生活污水处理找到科学合理的治理对策。
1 农村生活污水特点与治理现状
1.1 农村生活污水特点
朱坊村位于赣州市南康区朱坊镇,辖区面积约1.4 km2,其中大部分为山地。辖区有12 个村民小组,现有居民365 户(共计1325人),常住人口约568 人。经调查,以朱坊村为代表的赣南山区农村生活污水主要来源于厕所污水、生活洗涤污水和厨房污水[1]。
1.1.1 分散性高难以集中收集
村庄人居分散,地形地势复杂,经济发展水平较低,生活污水呈现污染源点多面广、管网集中收集处理难度大等特点。
1.1.2 水量小且波动大[2]
空心化较为严重,村庄中常住人口不到户籍人口的50%,生活污水产生量少。一天之中早、中、晚是用水高峰期,一年之中夏季生活污水排放量高于冬季,节假日期间用水量暴涨且用水量日变化系数较大。
1.1.3 水质不稳定
生活污水水质不稳定,COD、氨氮和磷等浓度波动较大,如有些区域COD 浓度偏高,有些区域COD 浓度则较低。
1.2 农村生活污水治理现状
朱坊村目前无集中式污水处理设施,厨房污水和生活洗涤污水一般通过庭院式排污口排入房屋周围沟渠,然后汇入附近溪流、水塘或渗入土壤。98% 的农户家庭自建了三格式化粪池,80% 以上的常住农户使用化粪池尾水浇菜浇树,少数农户化粪池水满自溢。
2 农村生活污水治理存在的问题与困难
2.1 难以集中处理
朱坊村地形复杂,村组较多,村民居住较分散,常住人口少。生活污水水量水质波动大[2],源头分散,导致收集难度大、处理成本高[1]。
2.2 缺乏相关资金和项目
朱坊村属一般村,无上级项目落地,加之村集体收入低,基本不具备自行建设污水处理设施的经济能力。
2.3 资源未能充分有效利用
村民自建的化粪池质量参差不齐,导致有些不能达到国家和地方的标准要求,使得污水停留时间不足,出水水质无法达到资源化利用的标准。
2.4 管网建设薄弱
地处丘陵地带,地形复杂、地势起伏大,污水管网系统未规划建设,农户家中也未建设专门的污水管道,只有简陋而标准不一的排水沟渠,因此即便建成污水处理设施,也会面临无法有效收集污水运行的困境[3]。
2.5 环境保护观念欠缺
村庄管理部门对生态环境保护、绿色低碳生活等的宣传不够深入,部分村民对污水处理的重要性认识不足[1],并对农村生活污水治理工程持不同意见,因而尚未能从农村可持续发展的角度建立起环境保护观念。
3 农村生活污水处理技术
3.1 简单处理模式
简单处理模式主要为人工湿地- 稳定塘- 人工湿地- 土壤渗滤相结合的方式[4],可单一或联合进行农村生活污水处理,适合条件较差、对环境保护有较高需求、可利用用地较多的农村。本研究主要对化粪池- 稳定塘、化粪池- 人工湿地、化粪池- 土壤渗滤这3 种简单的农村生活污水处理模式进行分析。
3.1.1 化粪池- 稳定塘
农村生活污水经过化粪池净化后,排入稳定塘,其滞留期不少于48 h;出水在稳定塘内可滞留4~10 d,其作用深度约为0.5 m。
3.1.2 化粪池- 人工湿地
农村生活污水经过化粪池净化后,再排入人工湿地,滞留时间 ≥ 48 h,出水中的 SS 浓度< 100 mg/L;出水在人工湿地中滞留4~8 d(表面流人工湿地),2~4 d(潜流人工湿地),去除多种污染物,水质得到显著改善,并具有较高的恢复能力和重复使用效率 。
3.1.3 化粪池- 土壤渗滤
农村生活污水经过化粪池预处理后有控制地投配到距地面约0.5 m 深、有良好渗透性的土壤层中,借土壤渗滤作用,污水经过滤、分散、迁移、生化转换,水体中的有机质、重金属等污染物被降解,使出水得到净化。采用化粪池- 土壤渗滤模式处理生活污水,滞留时间≥ 48 d,出水SS 浓度< 100 mg/L;排出液经渗滤管后的水力负载值由土体的渗透性决定,通常在0.2~4 cm/d 内。朱坊村土质多为粘土,易渗漏,不适合用该模式处理村庄中的生活污水。
3.2 常规处理模式
常规处理模式适合在条件相对良好但对环境保护有很高需求的农村进行。该模式处理农村生活污水以传统处理工艺为主、部分专业化的机械工艺为辅[4],如可在人工湿地-稳定塘系统中增设厌氧生化池,以强化生活污水的深度净化。本研究主要对 预处理- 厌氧池- 稳定塘/ 人工湿地/ 土壤渗滤、预处理-生物接触氧化池/SBR/ 生物滤池、一体化设备污水处理这3 种常规的农村生活污水处理模式进行分析。
3.2.1 预处理- 厌氧池- 稳定塘/ 人工湿地/土壤渗滤
预处理- 厌氧池- 稳定塘/ 人工湿地/ 土壤渗滤处理模式是将农村生活污水先排入化粪池,并在其中滞留12~36 h;化粪池上层清液流入厌氧池,进行厌氧消化处理;出水再由稳定塘/ 人工湿地/ 土壤渗滤净化。在该组合模式中,稳定塘通常为水深0.5 m 的好氧塘;人工湿地采用横向暗流和垂向暗流2 种类型,其排出的污水可用于园林绿化和灌溉,也可漫溢到周围的河道中;土壤渗滤分为快渗滤和地下水渗滤2 种,其中快渗滤土体下可使用预处理- 生物稳定塘/ 强化人工快渗-人工湿地组合模式。
3.2.2 预处理- 生物接触氧化池/SBR/ 生物滤池
预处理- 生物接触氧化池/SBR/ 生物滤池处理模式是先采用网格+ 沉降槽的方式对200 m3/d 的农村生活污水进行前处理,确保进入生物接触氧化池/SBR/ 生物滤池系统的污水SS 含量不超过100 mg/L,避免系统的阻塞。另外,在山地丘陵地区使用该组合模式处理农村生活污水时,可通过吹风或借助地势的高低差异,采取降水法进行通风。
3.2.3 一体化设备污水处理
一体化设备污水处理模式是目前应用于污水处理的新工艺、新技术,其利用一种微型集成设备,结合厌氧、A/O、MBR、多级A/O 等比较成熟的生物处理工艺,对农村生活污水进行处理。该模式由于具有结构紧凑、占地面积小、出水水质稳定、操作简便的特点,因此适合用于中小水量及水质波动较小的农村对生活污水的处理。采用该模式处理农村生活污水时,如果需要更高质量的出水,还可利用天然生物工艺对出水进行深度净化,使出水达到更高的排放标准[4]。
4 农村生活污水治理对策
针对朱坊村生活污水治理存在的问题,结合农村生活污水处理技术分析,提出6 项农村生活污水治理对策,供赣南农村生活污水治理参考。
4.1 分类施策 分级处理
对于常住人口较为集中的区域,可采取常规污水处理模式,如化粪池- 厌氧池/ 一体化设备- 稳定塘/ 人工湿地的组合模式。在化粪池预处理后将出水通过排污管道引流至集中处理设施进行处理,之后再排至稳定塘或人工湿地进行后续处理。另外,选择采用化粪池- 厌氧池/ 一体化设备- 稳定塘/ 人工湿地模式处理农村生活污水时,需综合考虑村情、地形地貌和水文条件等因素,选取合适的厂址和处理工艺,最大程度地兼顾经济性和实用性[5]。
对于常住人口较为分散的区域,可采用简单污水处理模式,如化粪池- 稳定塘/ 人工湿地的组合模式。在现有的村民自建化粪池处理的基础上,将化粪池出水和厨房污水通过少量管道引流至稳定塘或人工湿地进行生物、化学、物理处理。稳定塘和人工湿地可在原有鱼塘或洼地的基础上加以改造,同时还可结合村民休闲散步的需求,将稳定塘和人工湿地打造成微小型公园与乡村振兴示范点,提升村民生活质量。
对于常住人口较少的区域,无需对生活污水进行收集处理。生活污水经村民自建的三格式化粪池处理后可直接进行资源化利用,来不及资源化利用的少量污水,即使排至低洼处或渗入土壤中,也会在水体或土壤自身所具有的净化能力下得到净化处理,不会对农村的生态环境造成负面影响。
4.2 因地制宜 降本增效
不断探索因地制宜的农村生活污水处理方式,将临近城镇的农村生活污水纳入城镇生活污水处理厂处理;在解决当前农村生活污水处理和达标排放问题,以及充分考虑污水处理回用需求的基础上,鼓励创新开发新型污水处理工艺,实现农村生活污水处理降本增效的目的,以及实现水资源节约、水环境保护的目标[5]。
4.3 多方蓄力 争取支持
积极争取上级财政资金,优化整合农村人居环境整治、农业农村治理等资金用于农村生活污水治理;倡导村企结对,鼓励和支持企业、社会团体等市场主体参与农村生活污水治理[3];争取乡贤、“五老”等力量的支持,鼓励村民参与家乡生活污水治理工作。
4.4 科学规划 完善管网
根据农村地形地貌、人口数量及污水量大小等规划设计农村生活污水管网,按照能近则近、能小则小、不破坏道路等原则降低工程造价;结合农村实际情况,完善农村生活污水处理的相关规范,为农村生活污水管网后续设计提供规范性指导;鼓励村民在户内建设污水管网,为农村生活污水治理打下良好基础。
4.5 强化宣传 提升意识
通过广播电视、自媒体等平台进行多样化宣传,推动村民养成绿色、低碳、环保的生活方式;加强基层工作人员环保知识培训,经常性地开展入户“点对点”环保宣传;表彰在农村生活污水治理中作出较大贡献的村民,示范带动其他村民积极参加农村生活污水治理[3]。
4.6 重视管护 保证运营
加强对农村生活污水治理规划、建设、验收和运维等全过程监督,建立污水管网及处理设施日常维护、定时巡检等运行维护管理制度和监督考核机制,确保农村生活污水有效收集、污水处理设施稳定运行、出水水质稳定达标。
5 结束语
农村水环境质量是衡量我国生态文明建设水平的重要指标,加强对农村生活污水的治理,是落实乡村振兴战略任务的具体体现。由于赣南农村住户的高分散性,使其农村生活污水治理任重道远,因此赣南农村生活污水治理应综合考虑技术、经济、管理及实际情况,因地制宜、科学合理地选择相应的污水处理工艺,以及不断改进升级传统工艺,优化流程,取长补短,在低投资、低运行成本下,实现农村生活污水最优化的处理效果,提升农村水环境质量。
参考文献
[1] 张秋洁.农村生活污水治理现状及主要应用技术分析[J].资源节约与环保,2023(12):132-135.
[2] 高小涛,樊新颖,蔡明,等.农村污水新治理模式探究[J].水处理技术,2023, 49(10):13-18.
[3] 林中雨.农村生活污水治理研究——以S省R县为例(硕士论文)[D].咸阳:西北农林科技大学,2023.
[4] 彭圣洁.云南省某山区农村污水现状及关键处理技术[J].水科学与工程技术,2024(2):68-71.
[5] 龚亚峰.乡村振兴下的农村生活污水治理途径分析[J].城市建设理论研究(电子版),2023(17):181-183.
作者简介
陈军(1990—),男,汉族,江西兴国人,工程师,大学本科,研究方向为生态环境管理与咨询。
加工编辑:冯为为
收稿日期:2024-08-06