探究农村污水处理模式

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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探究农村污水处理模式

张国威

天津市市政工程设计研究院天津300000

摘要:良好的农村生态环境是美丽乡村和生态文明建设的应有之义,农村水污染治理是建设美好乡村的必要内容。本文在对我囯农村污水特点进行概述的基础上,介绍了我囯目前常见的三种农村污水处理模式,包括管网截污模式、集中处理模式及分散式处理模式,并说明了模式的适用情形。对多种农村分散式污水处理工艺的研究情况进行了分析评述。最后针对目前我囯农村污水处理过程中存在的问题,提出农村生活污水技术选择与管理模式运用要坚持因地制宜的原则,采用多种污水处理技术单元组合的形式,辅以适当的管理模式共同作用于农村水污染治理实践中,并完善相应的法规、标准及政策,促进农村生活污水处理设施长效稳定运行。

关键词:农村污水;污水处理;技术模式

引言

近些年来,随着我国农村城镇化建设,农村水环境污染问题日益严重,其周边河流被污染的现象随处可见,这不仅造成粮食减产,而且使得广大农村地区的饮用水安全得不到保障。据调查,我国人群患病的80%都与饮用水不洁有关。研究农村污水处理技术模式,能够在充分考虑我国广大农村地区的自然、经济、社会条件的基础上,因地制宜地选择投资省、费用低、易维护、处理效果好的污水处理模式,对我国农村水污染防控具有重要的理论和现实意义。

1我国农村污水特征及处置现状

1.1农村污水一般特征

农村污水主要指农村居民生活污水,一般包括灰水和黑水两部分,灰水是指除浓度较低的生活污水,有厨房用水、洗衣和洗漱用水等(不包括冲厕用水);黑水通常指厕所冲洗粪便的高浓度生活污水。农村生活污水因生活习惯、方式和经济水平等差异而呈现出不同的特点:①水质特点:成分复杂,浓度低,基本不含重金属和有毒有害物质,来源多、分布广泛而分散,且含有一定量的氮和磷,可生化性高;②水量特征:水量小,间歇排放,且排放量一般早晚比白天大,夜间小,日变化系数大;③排放特征:通常呈粗放型排放。

1.2农村污水处理现状及问题

长期以来,经济相对落后的农村污水处理处置没有得到足够的重视,许多农村地区缺乏完善的污水排污系统和有效的污水治理措施,生活污水未处理就任意排放,严重污染了农村的生态环境。从我国当前的研究来看,农村生活污水处理工程的技术研发进展较快,技术已经不再是影响农村生活污水处理能力的主要因素,问题关键在于如何选择与快速发展变化的农村社会经济状态相适应的处理方案以及后续的管理维护体系。快速城市化导致的人口和生产要素、村镇体系等的动态变化,很大程度上制约了农村生活污水处理的可持续性。农村污水处理的资金投人机制不完善,技术人员缺乏,常常导致污水处理设施建设困难以及很难长期稳定运行的问题。

2现有农村污水处理模式

2.1市政管网截污模式

市政管网截污模式主要是通过在农村铺设污水管网,将污水统一收集后接人市政管网,由城镇污水处理厂进行污水处理。该模式投资少,无需在村庄附近建设污水处理站,且施工方便、易管理、污水处理效果好,但是对村庄的地理位置和地形具有一定的要求,适合于距离市区近且地势平坦的村庄采用。对于靠近城市或城镇、经济基础较好且污水治理具备由“分散治污”转变为“集中治污”条件的农村地区来说,管网截污模式是常用的一种的污水处理模式[1]。

2.2集中处理模式

所谓集中处理就是在村庄统一建设污水处理设施,污水处理设施一般多采用二级生物处理等工艺。将农户产生的污水全部集中收集后,接人该污水处理设施,治理后的污水直接排放到自然水体或回用村庄。该模式占地面积小、抗冲击能力强、运行安全可靠且出水水质好,但处理成本较高。对于规模大、布局紧、经济条件较好、位于水源保护区内的村庄较适合采用这种模式,目前我国东部和华北地区村庄分布密集、经济基础较好的农村较多选用。

2.3分散式处理模式

污水分散式处理是我国广大农村地区常用的一种污水处理模式,也是国内外农村生活污水治理的常用方法。这主要是由农村住户分散、地势高低错落、污水收集处理难度大等特点所决定的。分散式生活污水处理模式研究在国外起步较早,而我国对分散式污水处理模式的研究较晚,在不断的进行探索和实践中,研究最多的主要是人工湿地、稳定塘、厌氧好氧组合等工艺,这些技术在我国农村地区应用较为广泛。

3农村分散式污水处理模式主要实用技术

3.1土地处理

污水土地处理是一种自然生态净化与人工湿地工艺相结合的工程处理技术,其原理利用土壤植物系统的自我调控及人工调控的机制,在经过物理、化学、生物等固定与降解作用后,使污水中的污染物得到净化并对污水中的氮磷加以利用,从而实现污水的无害化、稳定化和资源化。利用土壤净化床对分散厌氧处理后的生活污水进行处理,结果表明,土壤净化床能有效去除C0D、TN、NH4+-N、TP,且C0D去除率一般在70%到~90%;TN和NH4+-N去除率稳定在50%以上;TP去除率则稳定在60%左右。目前污水土地处理技术已经在沈阳、北京、昌平等地成功运行。土地处理技术工艺类型灵活多样,有慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、地下渗滤等系统,具有工程简单,投资省,运行管理方便,处理效果稳定等优点,但是其占地面积大,水力负荷低,受季节影响,土壤易堵塞,可能造成地下水污染。

3.2稳定墙

稳定塘作为堤防和防渗层的天然水体净化系统,主要通过菌藻互生作用或菌藻、水生生物的综合作用而实现污水净化的目的。稳定塘具有经济节能、可实现污水资源化等特点,尤其适用于土地资源相对丰富的农村地区。近年来,研究者在原有稳定塘技术的基础上开发了一些新型工艺。多级稳定塘技术由于各级水质在递变过程中会产生各自相适应的优势菌群,可以结合人工构建的水生植物和水生动物系统发挥各种微生物和水生动植物的水质净化作用,研究表明:三级生态塘能有效去除污染物,对C0D的去除率在80%以上,对TN的去除率最高达95%,对NH4+-N和TP的去除率均在90%以上。传统稳定塘系统处理效果受环境影响、可能产生臭味和污泥歡积而受到一定限制,改良的曝气稳定塘技术解决了传统稳定塘存在的部分缺陷,通过对曝气控制条件的研究可以获得较高的处理效果和经济的能耗。

3.3人工湿地

人工湿地是一种在韩国广泛研究和应用的污水处理技术,属于生态处理范畴,它主要利用湿地生态系统的物理沉降作用、化学作用以及生物作用来完成对污水的净化处理。人工湿地技术具有成本低、管理方便、处理效果好、美化环境等特点,但是占地大,易受季节影响,低温时不利于有机物和氨氮的去除,且实际运行过程中普遍存在基质堵塞问题,堵塞会造成基质处理效果下降、运行寿命缩短等一系列严重问题,这将成为人工湿地发展的重大障碍,需要后期的深人研究并解决。由于单一的技术的缺陷及地区的不适应性,很多学者致力于农村污水处理组合技术的研究[2]。

结束语

鉴于农村生活污水特点及广大农村地区的自身特点,使得污水处理方式不能过于单一,因此适合农村污水处理的工艺必须注意多样性,能够适应不同区域社会、地理环境的要求,要做到因地制宜,制定出最适宜的污水处理方案。由于分散式污水处理技术在我国仍处于发展阶段,相关部门还没有制定出科学有效的管理方法,致使分散型污水处理装置的使用缺乏监督管理,处理装置制作随意性较大,影响了分散型污水处理系统的发展。

参考文献:

[1]张莉.分散农村污水处理模式分析[J].资源节约与环保,2013(6):99-99.

[2]樊燕,耿松涛.新型农村污水处理模式及设施建设研究[J].经济研究导刊,2014(36):27-30.