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淺析農(nóng)村生活污水治理
摘要:目前,我國每年的廢(污)水排放總量很大,其中大部分未經(jīng)處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%的城市沒有污水處理廠,農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過處理就直接排放,農(nóng)村生活污水治理已經(jīng)影響到現(xiàn)代新農(nóng)村的建設。因此,農(nóng)村環(huán)境污染越來越受到人們的關注。文章針對農(nóng)村生活污水的實際情況,介紹了農(nóng)村生活污水處理的一些技術與措施,期望能為我國農(nóng)村污水治理分析的研究提供有益的借鑒作用。
關鍵詞:農(nóng)村生活污水;污水治理;滲濾凈化系統(tǒng);厭氧生物處理系統(tǒng)
據(jù)有關資料顯示,我國每年的廢(污)水排放總量已經(jīng)達到了620億噸,其中大部分未經(jīng)處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%的城市沒有污水處理廠,農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過處理就直接排放,農(nóng)村生活污水治理已經(jīng)影響到現(xiàn)代新農(nóng)村的建設。我國是農(nóng)業(yè)大國、人口大國,水資源嚴重短缺,水資源占有量僅2200 立方米,為世界人均占有量的1/4,并被列為13個貧水國家之一。到2030年我國人均水資源占有量將從現(xiàn)在的2200立方米降到1700至1800立方米,需水量接近水資源可開發(fā)利用量,缺水問題將更加突出。目前,我縣在開展社會主義新農(nóng)村建設中,污水治理任重而道遠。
一、農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀和特點
(一)農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀
農(nóng)村水環(huán)境是指分布在廣大農(nóng)村的河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體的總稱。我國總計有鄉(xiāng)鎮(zhèn)45412個,村民委員會739980個,鄉(xiāng)村戶數(shù)23692.7萬戶,鄉(xiāng)村人口達91960萬人。農(nóng)村人口分散,人口數(shù)量多,沒有任何生活污水的收集和處理設施,這使農(nóng)村生活污染源成為影響水環(huán)境的重要因素。據(jù)測算,全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水80多億噸,嚴重污染了農(nóng)村地區(qū)居住環(huán)境,農(nóng)村大部分地區(qū)河、湖等水體普遍受到污染,飲用水水質(zhì)安全受到嚴重威脅,直接危害農(nóng)民的身體健康,嚴重影響農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生,極易導致一些流行性疾病的發(fā)生與傳播。據(jù)估算,農(nóng)村環(huán)境問題每年造成的經(jīng)濟損失已超過千億元,我國農(nóng)村環(huán)境與生態(tài)狀況令人擔憂。
改革開放的三十多年來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力獲得了較大幅度的提高。畜禽散養(yǎng)戶的不斷增多,大量畜禽糞便沒有處理就直接排放,糞便污染逐年加重。有資料顯示,養(yǎng)殖一頭豬所產(chǎn)生的廢水是一個人的7倍,而養(yǎng)殖一頭牛則是22倍。這些有機物未經(jīng)處理,滲入地下或進入地表水,使水環(huán)境中硝態(tài)氮、硬度和細菌總數(shù)超標,嚴重威脅著居民飲用水的安全。
(二)農(nóng)村污水特點
農(nóng)村生活污水的特點:廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水,這些用水分散,農(nóng)村沒有任何收集的設施,隨著雨水的沖刷,隨著地表流入河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體,其中有機物含量大是其主要的特點。
1.水質(zhì)特點。(1)農(nóng)村村鎮(zhèn)人口較少,分布廣泛且分散,大部分沒有污水排放管網(wǎng);(2)農(nóng)村生活污水濃度低,變化大;(3)大部分農(nóng)村生活污水的性質(zhì)相差不大,水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質(zhì)(但隨著人們生活水平的提高,部分生活污水中可能含有重金屬和有毒有害物質(zhì)),含一定量的氮、磷,水質(zhì)波動大,可生化性強;(4)不同時段的水質(zhì)不同;(5)廁所排放的污水水質(zhì)較差,但可進入化糞池用作肥料。
2.水量特征。(1)一般農(nóng)村的生活污水量都比較小,除小城鎮(zhèn)外,農(nóng)村人口居住分散,水量相對較少,相應地產(chǎn)生的生活污水量也較小;(2)變化系數(shù)大,居民生活規(guī)律相近,導致農(nóng)村生活污水排放量早晚比白天大,夜間排水量小,甚至可能斷流,水量變化明顯,即無水排放呈不連續(xù)狀態(tài),具有變化幅度大的特點;(3)在上午、中午、下午都有一個高峰時段。
3.排放體制特征。農(nóng)村生活污水一般呈粗放型排放。很多農(nóng)村尚無完善的污水排放系統(tǒng),污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體。少部分地區(qū)具有完善的污水排放系統(tǒng)。
農(nóng)村生活污水中有機物含量高,N、P含量增多。人們無意識的排放和雨水的沖刷,使大量的有機質(zhì)和N、P等物質(zhì)流入湖泊等水體,如果不加以處理利用,常常會引起富營養(yǎng)化,給人們的身體健康帶來不利影響。
二、農(nóng)村生活污水處理技術的選擇
(一)污水處理技術路線
農(nóng)村污水處理技術的選擇要量力而行,充分考慮到農(nóng)村地區(qū)財力狀況薄弱、農(nóng)民實際承受能力較低這一普遍情況,處理工藝的選擇不能盲目攀比,不能一味地選擇時髦先進、處理效果好、自動化控制水平很高的處理工藝,而著重應該考慮選用既成熟可靠,又適合農(nóng)村特點和實際的污水處理適用技術。建議污水處理技術的選擇優(yōu)先達到兩個目標:一是達標排放或回用;二是注重經(jīng)濟適用,運行成本低,管理維護簡單。
目前國內(nèi)外應用農(nóng)村生活污水治理的處理技術比較多,名稱也多種多樣,但從工藝原理上通�？蓺w為兩類:第一類是自然處理系統(tǒng)。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理,又稱為生態(tài)處理系統(tǒng),常用的有:人工濕地處理系統(tǒng)、地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)等;第二類是生物處理系統(tǒng),又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是通過動力給污水充氧,培養(yǎng)微生物菌種,利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機物、氮和磷,常用的有:普通活性污泥法、AO法、生物轉(zhuǎn)盤和SBR法等。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程,在無需提供氧氣的情況下把有機污染物轉(zhuǎn)化為無機物和少量的細胞物質(zhì),常用的有:厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB升流式厭氧污泥床等。
(二)人工濕地處理系統(tǒng)
有條件的村莊,應充分利用現(xiàn)有的農(nóng)田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等,建設人工濕地處理系統(tǒng)。
污水濕地處理系統(tǒng)分自然和人工濕地處理系統(tǒng),自然濕地就是自然的沼澤地,人工濕地污水處理技術是一種基于自然生態(tài)原理,使污水處理達到工程化、實用化的新技術。將污水有控制地投配到土壤經(jīng)常處于飽和狀態(tài)、生長有象蘆葦、香蒲等沼澤生植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并經(jīng)過多層過濾,來達到降解污染、凈化水質(zhì)的目的,它是一種充分利用地下人工介質(zhì)中棲息的植物、微生物、植物根系, 以及介質(zhì)所具有的物理、化學特性,將污水凈化的天然與人工處理相結(jié)合的復合工藝。
濕地處理系統(tǒng)工藝設備簡單、運轉(zhuǎn)維護管理方便、能耗低、工程基建低、運行費用低、對進水負荷的適應性強,能耐受沖擊負荷,凈化出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定。缺點占地面積大,易受氣候影響,表面徑流的臭味比較大。
(三)地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)
分散的幾戶或十幾戶人家適合采用地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)。
地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理,予以工程化、實用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化工藝技術,是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約50 cm深和具有良好擴散性能的土層中。投配污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層,在土壤毛管作用下向附近土層中擴散。表層土壤中有大量微生物,作物根區(qū)處于好氧狀態(tài),污水中的污染物質(zhì)被過濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過程非常類似于污水慢速滲濾處理過程。由于負荷低,停留時間長,水質(zhì)凈化效果非常好,而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設容易、維護管理簡單,基建投資少,運行費用低。整個處理裝置放在地下,不損害景觀,不產(chǎn)生臭氣。
(四)好氧生物處理系統(tǒng)
好氧生物處理系統(tǒng)是新農(nóng)村污水處理中最常用的一種處理技術。好氧生物處理工藝眾多,各有優(yōu)缺點,選擇時要根據(jù)實際情況仔細論證和比選,注重經(jīng)濟適用。
生物處理法就是通過風機等設備給污水輸氧,培養(yǎng)生物菌種和微生物,通過菌種和微生物把污水中的大部分有機物分解為無污染的二氧化碳、水等物質(zhì),少部分合成為細胞物質(zhì),促使微生物增長,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以凈化排放。如SBR法,集曝氣、沉淀、排水功能于一體,不斷地轉(zhuǎn)換,省去了傳統(tǒng)的污泥回流設備,大大降低了建設費用;A20法具有脫氮、除磷功能,還有如生物轉(zhuǎn)盤處理工藝、膜生物反應器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較, 占地面積小,抗氣候等外界影響的能力強,建設的地點選擇范圍大,處理穩(wěn)定,處理效率高。但基建投資、運行成本要高于自然處理系統(tǒng)。
(五)厭氧生物處理系統(tǒng)
我國從上個世紀80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發(fā)和研制工作,許多形式各異的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應用。如無動力地埋式生活污水處理裝置采用無動力厭氧生物膜技術,工藝流程簡單,不耗能,全部埋于地下,也無需專人管理。與好氧生物處理相比,無動力地埋式生活污水處理裝置技術設備的基建投資略高于好氧處理,無日常運行費用的支出。
厭氧生物法目前技術上還存在一些問題,主要表現(xiàn)在生物處理效率較低,尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低,在一定程度上限制了其應用。
實踐證明,以上方法都能很好的解決農(nóng)村生活污水治理的問題,但在運用中要考慮到建設與運行成本等費用,要根據(jù)實際情況加以選擇。
參考文獻
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