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农村生活污水治理

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摘要:目前,我国每年的废(污)水排放总量很大,其中大部分未经处理就直接排入江河湖泊,部分湖泊受到了不同程度的污染,有近60%的城市没有污水处理厂,农村地区的生活污水基本上未经过处理就直接排放,农村生活污水治理已经影响到现代新农村的建设。因此,农村环境污染越来越受到人们的关注。文章针对农村生活污水的实际情况,介绍了农村生活污水处理的一些技术与措施,期望能为我国农村污水治理分析的研究提供有益的借鉴作用。

关键词:农村生活污水;污水治理;渗滤净化系统;厌氧生物处理系统

据有关资料显示,我国每年的废(污)水排放总量已经达到了620亿吨,其中大部分未经处理就直接排入江河湖泊,有近四分之一的湖泊受到了不同程度的污染,有近60%的城市没有污水处理厂,农村地区的生活污水基本上未经过处理就直接排放,农村生活污水治理已经影响到现代新农村的建设。我国是农业大国、人口大国,水资源严重短缺,水资源占有量仅2200立方米,为世界人均占有量的1/4,并被列为13个贫水国家之一。到2030年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降到1700至1800立方米,需水量接近水资源可开发利用量,缺水问题将更加突出。目前,我县在开展社会主义新农村建设中,污水治理任重而道远。

一、农村水环境污染现状和特点

(一)农村水环境污染现状

农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国总计有乡镇45412个,村民委员会739980个,乡村户数23692.7万户,乡村人口达91960万人。农村人口分散,人口数量多,没有任何生活污水的收集和处理设施,这使农村生活污染源成为影响水环境的重要因素。据测算,全国农村每年产生生活污水80多亿吨,严重污染了农村地区居住环境,农村大部分地区河、湖等水体普遍受到污染,饮用水水质安全受到严重威胁,直接危害农民的身体健康,严重影响农村地区的环境卫生,极易导致一些流行性疾病的发生与传播。据估算,农村环境问题每年造成的经济损失已超过千亿元,我国农村环境与生态状况令人担忧。

改革开放的三十多年来,我国农业生产能力获得了较大幅度的提高。畜禽散养户的不断增多,大量畜禽粪便没有处理就直接排放,粪便污染逐年加重。有资料显示,养殖一头猪所产生的废水是一个人的7倍,而养殖一头牛则是22倍。这些有机物未经处理,渗入地下或进入地表水,使水环境中硝态氮、硬度和细菌总数超标,严重威胁着居民饮用水的安全。

(二)农村污水特点

农村生活污水的特点:厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲洗厕所用水,这些用水分散,农村没有任何收集的设施,随着雨水的冲刷,随着地表流入河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体,其中有机物含量大是其主要的特点。

1.水质特点。(1)农村村镇人口较少,分布广泛且分散,大部分没有污水排放管网;(2)农村生活污水浓度低,变化大;(3)大部分农村生活污水的性质相差不大,水中基本上不含有重金属和有毒有害物质(但随着人们生活水平的提高,部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质),含一定量的氮、磷,水质波动大,可生化性强;(4)不同时段的水质不同;(5)厕所排放的污水水质较差,但可进入化粪池用作肥料。

2.水量特征。(1)一般农村的生活污水量都比较小,除小城镇外,农村人口居住分散,水量相对较少,相应地产生的生活污水量也较小;(2)变化系数大,居民生活规律相近,导致农村生活污水排放量早晚比白天大,夜间排水量小,甚至可能断流,水量变化明显,即无水排放呈不连续状态,具有变化幅度大的特点;(3)在上午、中午、下午都有一个高峰时段。

3.排放体制特征。农村生活污水一般呈粗放型排放。很多农村尚无完善的污水排放系统,污水沿道路边沟或路面排放至就近的水体。少部分地区具有完善的污水排放系统。

农村生活污水中有机物含量高,N、P含量增多。人们无意识的排放和雨水的冲刷,使大量的有机质和N、P等物质流入湖泊等水体,如果不加以处理利用,常常会引起富营养化,给人们的身体健康带来不利影响。

二、农村生活污水处理技术的选择

(一)污水处理技术路线

农村污水处理技术的选择要量力而行,充分考虑到农村地区财力状况薄弱、农民实际承受能力较低这一普遍情况,处理工艺的选择不能盲目攀比,不能一味地选择时髦先进、处理效果好、自动化控制水平很高的处理工艺,而着重应该考虑选用既成熟可靠,又适合农村特点和实际的污水处理适用技术。建议污水处理技术的选择优先达到两个目标:一是达标排放或回用;二是注重经济适用,运行成本低,管理维护简单。

目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多,名称也多种多样,但从工艺原理上通常可归为两类:第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理,又称为生态处理系统,常用的有:人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等;第二类是生物处理系统,又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是通过动力给污水充氧,培养微生物菌种,利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷,常用的有:普通活性污泥法、AO法、生物转盘和SBR法等。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧气的情况下把有机污染物转化为无机物和少量的细胞物质,常用的有:厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。

(二)人工湿地处理系统

有条件的村庄,应充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等,建设人工湿地处理系统。

污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统,自然湿地就是自然的沼泽地,人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理,使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处于饱和状态、生长有象芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并经过多层过滤,来达到降解污染、净化水质的目的,它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系,以及介质所具有的物理、化学特性,将污水净化的天然与人工处理相结合的复合工艺。

湿地处理系统工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低、对进水负荷的适应性强,能耐受冲击负荷,净化出水水质良好、稳定。缺点占地面积大,易受气候影响,表面径流的臭味比较大。

(三)地下土壤渗滤净化系统

分散的几户或十几户人家适合采用地下土壤渗滤净化系统。

地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理,予以工程化、实用化而创造出的一种新型小规模污水净化工艺技术,是将污水有控制地投配到经一定构造、距地面约50cm深和具有良好扩散性能的土层中。投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层,在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物,作物根区处于好氧状态,污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。所以地下渗滤的处理过程非常类似于污水慢速渗滤处理过程。由于负荷低,停留时间长,水质净化效果非常好,而且稳定。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单,基建投资少,运行费用低。整个处理装置放在地下,不损害景观,不产生臭气。

(四)好氧生物处理系统

好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多,各有优缺点,选择时要根据实际情况仔细论证和比选,注重经济适用。

生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧,培养生物菌种和微生物,通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质,少部分合成为细胞物质,促使微生物增长,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以净化排放。如SBR法,集曝气、沉淀、排水功能于一体,不断地转换,省去了传统的污泥回流设备,大大降低了建设费用;A20法具有脱氮、除磷功能,还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较,占地面积小,抗气候等外界影响的能力强,建设的地点选择范围大,处理稳定,处理效率高。但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。

(五)厌氧生物处理系统

我国从上个世纪80年代开始开展生活污水厌氧生物法的开发和研制工作,许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置得到应用。如无动力地埋式生活污水处理装置采用无动力厌氧生物膜技术,工艺流程简单,不耗能,全部埋于地下,也无需专人管理。与好氧生物处理相比,无动力地埋式生活污水处理装置技术设备的基建投资略高于好氧处理,无日常运行费用的支出。

厌氧生物法目前技术上还存在一些问题,主要表现在生物处理效率较低,尤其表现为氮磷去除率很低,在一定程度上限制了其应用。

实践证明,以上方法都能很好的解决农村生活污水治理的问题,但在运用中要考虑到建设与运行成本等费用,要根据实际情况加以选择。

农村生活污水治理责任编辑:刘老师    阅读:人次