农村生活污水治理措施范文

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农村生活污水治理措施

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关键词 生态环境;农村生活污水治理措施;意见

中图分类号 X506 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)092-0182-01

水源是农村整体生态环境的重要组成部分,饮用水水源地的水质更是直接影响农村居民的生活质量和健康水平。农村生活污水的排放是影响农村水质污染问题的主要因素,具有分散较广、增长较快、污水成分较为复杂、水质变化较快等特点。农村污水的主要来源是村镇居民日常生活所产生的大量污水排放,这些生活污水在未经处理的情况下通过各种方式和渠道排放到自然水体之中,各类污染物直接进入河流,继而导致了农村整体水质富营养化,引发各种相关生态问题。加强农村生活污水治理水平、广泛推行治理农村生活污水的有效措施是建设社会主义新农村,实施可持续发展战略的重要前提。

1 农村生活污水治理现状

随着国家各部门对农村综合生态环境的治理力度以及对农村生活污水治理投入的不断增加,农村的综合生态环境水平和生活污水排放情况已经有明显的改善,生活污水的治理在农村环境保护工作中也占据一定的重要位置,但现阶段在农村生活污水治理方面还存在很多问题。目前我国大部分乡镇及村庄还没有建立完善的污水处理系统、农村生活污水随意排放的现象依旧存在、农村进行农业生产和农业养殖所产生的大量污水严重影响了周围河流的水质,并且对地下水水质产生了一定的影响。一些分布位置较浅的地下水已经受到污染,不能继续作为农村生产生活的饮用水使用,大大减少了农村进行生产生活的饮用水源,为今后的用水问题带来威胁。

在经济快速发展的背景之下,许多城镇及村庄更多致力于农村的经济建设,关于生态环境保护的意识比较淡薄。相关政府部门对于农村生活污水治理工作缺乏重视,各地用于污水治理的经济投入普遍不足,污水处理系统的建设不符合现行的市场经济体制,相关的运行和维护也没有形成完善的管理机制。大多数城镇还停留对整体生态环境和水污染问题进行专项治理的层面,不能从根本上解决农村生活污水的收集、排放、治理等问题。关于农村污水处理系统的建设和管理方面没有足够完整的机构设置,导致污水治理工程存在重复建设和严重的资金浪费情况,给国家带来不可估量的经济损失,同时严重影响了农村污水治理事业的发展进程。

目前在农村生活污水排放方面还没有形成相关标准和规范,这在一定程度上增加了污水治理的难度。对农村生活污水进行有效收集可以预防生活污水直接进入河流引起严重的水源污染问题,然而目前大部分农村对于生活污水治理普遍存在重视建设、忽视收集的情况,没有形成完善的管网建设从污水源头收集污水,而是对原有沟渠加以改建用以收集生活污水,这些情况的普遍存在导致了污水处理系统的基础设施无法发挥其有效作用,生活污水治理的问题得不到有效解决。在农村污水治理设施的建设方面,相关工程没有系统的施工方案和施工设计,对具体施工也没有明确要求和技术规范,上述情况的普遍存在直接导致污水治理系统无法满足实际的处理需要,成了应付上级工作的形象

工程。

2 农村生活污水特点分析

农村生活污水主要来自于农村居民生活以及进行农业生产和农业养殖所产生的污水,污水的排放没有规律且相对分散,这给农村生活污水的治理带来一定难度。农村居民的人口分布比较广泛,而且大部分村镇缺少污水排放管网的建设和完善,导致污水直接排放到附近的河流,加剧了水污染和水质恶化的情况。农村生活污水的水质不存在明显差异,但不同时段的水质会有所不同,普遍含有氮、磷等化学成分,水质的波动较大,可生化能力较强。一般情况下,农村生活污水的排放量较小,变化幅度较大,居民白天的用水量和污水排放量明显大于夜间,而且在每天的上午、中午、下午都会出现污水排放的高峰。

3 治理农村生活污水的有效方法分析

由于农村生活污水治理的发展现状并不乐观,严重阻碍了我国农村生态环境保护和生活污水治理的发展进程。相关污水处理设备由于得不到长效的管理和有效运营使得污水治理事业停滞不前,这与国家大量的经期投入和政策支持不成正比。切实应用有效的治污方式、促进农村污水治理事业的长效发展是摆在我们面前的重要问题和巨大挑战。根据我国国情和农村生活污水的治理现状,对农村生活污水的有效治理措施具体总结如下:

3.1 因地制宜,科学的选择污水治理技术

农村生活污水处理技术的选择一定要根据农村自身的情况,从地势地貌、地方经济实力、农民配合程度等几个方面进行综合考虑,拟定科学、规范的实施方案,制定合理、完善的建设规划,切实保障国家和人民的根本利益。力争使投入建设的污水处理工程能够发挥其良好的治污作用,从根本上促进我国农村生活污水治理事业的发展。所选择的污水处理措施一定要满足农村实际的治污需求,并且注重相关财力投入、运行成本以及管理维护适应农村的发展现状。

3.2 应用自然处理系统进行农村生活污水治理

目前世界范围内关于农村生活污水的处理技术的研究很多,农村污水治理在处理技术的选择上应该立足农村自身的发展现状和实际需求,选用相对成熟、操作简单适合农村自身特点的治污技术。自然处理系统是指通过利用植物吸收、土壤过滤、微生物分解等科学原理进行农村生活污水治理,常见的实施方式包括人工湿地的建设以及土壤渗滤系统等。人工湿地是指充分利用农村的环境资源,将农村的荒地、洼地、沼泽、废弃池塘等作为农村生活污水的排放地,利用土壤对污水的有效过滤功能、植物根茎对污水吸收、排污地点微生物的分解作用,达到净化污水和改善水质的目的。应用人工湿地进行污水处理具有运行操作简单、经济投入较少、工程能耗较低、经处理的水质比较稳定等特点,是充分利用自然生态原理的实用化污水处理技术。人工湿地污水处理系统引起自身所具有的诸多优良特性在我国现阶段的农村生活污水治理工作中被广泛应用。在实际操作过程中应注意建立长效的管理和维护机制,使污水处理系统能够发挥持续的治污作用,并且注意有效规避人工湿地处理系统的缺点,保证农民的生活质量。

3.3 应用生物处理系统进行农村生活污水治理

生物处理系统具体包括好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术。好氧生物技术主要通过在污水中培养丰富的微生物,利用微生物分解的作用原理进行污水处理;厌氧生物技术是利用一些微生物的厌氧特性和代谢功能将污水中的有机污染物质转化为无机物进行污水处理。常见的好氧生物技术包括生物转盘发、活性污泥法、SBR和AO法等;常见的厌氧生物技术包括厌氧滤池法、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床等。

4 总结

为改变农村生态环境水平和水污染的现状,积极落实农村生活污水治理工作是十分必要的。合理选择适应农村治污需求的污水治理系统,能够有效改善农村水质污染情况,不仅保护了农村现有生态环境水平,而且对于建设环境友好型和资源节约型社会及促进我国社会主义新农村建设具有重要战略性意义。

参考文献

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关键词:农村;生活污水;治理;现状;对策

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.244

贯彻落实社会主义新农村建设,并重点强化农村环保工作的有效开展,是进一步提高农村生活质量的重要手段。随着环境保护形势的日益严峻,针对农村生活污水污染问题进行专门分析和研究,并采取有效的治理措施和解决对策,才能在缓解农村环境污染问题的同时,推动整体环保工作的进一步落实和发展。

1 农村生活污水污染现状

所谓农村生活污水,指的是农村居民在生活中排放的清洁洗浴污水、厨房污水和厕所污水等。农村生活污水有着随机性强和较为分散、分布面广等特点,污水水质较复杂且变化较大,但生化性较强,污染物浓度相对较低。

从我国农村生活污水污染现状来看,六十多万个行政村和二百五十多万个自然村占据全国总面积约90%,其污水排放总量约占全国生活污水排放总量的五分之一以上。全国90%以上农村并未建有排污渠道和污水处理系统,生活污水直接肆意排放,最终径流到江河湖泊当中或渗透到地下水中。这不仅导致湖泊水体的富营养化,氮和磷占比过大,也使得农村周边生态污染严重,居民健康受到较大威胁。

2 农村生活污水治理现状分析

2.1 污水排放和收集系统不完善

我国虽尽力推广农村生活污水治理,也取得了一定的成绩,但从治理现状来看,形势仍十分严峻。农村生活污水排放和收集系统不完善,绝大部分农村地区并未建设污水排放系统,生活污水经由明暗沟直接排入到江河湖泊当中,或者在雨水径流渗透到地下。同时,雨污无法有效分流,污水未能得到有效收集,粗放型排放问题严重。在这一形式下,要进行污水的统一治理难度巨大。

2.2 污水处理技术实用性不强

由于我国幅员辽阔,农村分布地域条件不同,相应的自然环境和社会经济发展水平也各不相同,在推广生活污水治理技术时无法采取相同标准和统一技术。在农村生活污水治理工作的探索和起步阶段,污水治理技术也在不断的研究和开发当中,也就缺乏适合大范围的推广技术,针对不同地区的不同特点设计的具体技术也就十分匮乏。这样一来,在相关政策的强力推广下,一些农村地区不得不进行技术的生搬硬套,而不是结合当地水质特点进行有效选择。污水处理技术实用性不强,不仅治理效果不佳,浪费大量资金,还引起农村居民的较大不满。

2.3 缺乏长效污水处理管理机制

由于农村生活污水治理过程相对漫长,且对资金投入要求较高,也就导致绝大多数农村地区未能建立起长效的污水处理管理机制。缺乏充足的运行费用,且没有专门的管理人员对污水处理工作进行有效监管和维护,造成污水治理工作无法长效进行。部分农村地区的污水处理设施处于零管理状态,不仅设备故障无人维修,发生水池堵塞问题时也得不到及时处理,造成污水处理中断,无法发挥长效作用。更严重的是,一些污水处理设施问题不断积累,引发二次污染问题。

3 农村生活污水的治理对策

3.1 建立完善的污水收集系统

污水收集系统是农村生活污水治理的基础,因此,必须充分结合农村污水排放特点做好污水收集系统的建设工作。依据农村地域特点和自然条件,综合具体的社会条件和风俗习惯等考虑,对农村生活污水收集和处理方法进行有效设计。依据我国农村的实际情况,除市政统一收集和镇村集中收集外,还可采取住户分散收集的模式。选择最佳的收集模式,并建立起完善的污水收集系统,铺设好污水收集管理网络,为生活污水治理打下坚实基础。

3.2 选择最佳污水处理技术

选择最佳的污水处理技术,才能有效契合农村特定的污水排放特点,达到最佳的污水治理效果。目前,我国投入应用的农村生活污水处理技术有高负荷的下渗滤污水处理技术和多级跌水新型人工湿地处理技术等,两种技术的侧重点不同,处理效果和建设成本也存在一定区别。应当依据农村的实际情况,从成本、能耗和维护、效果等方面进行综合考量,选取最适合的处理技术。

3.3 建立长效污水处理管理机制

农村生活污水治理不是一朝一夕的,也不是一蹴而就的,必须建立起长效的运行和管理机制,才能实现长足目标并达到最佳的治理效果。一方面,政府应加大资金扶持和补助力度,并通过奖励机制激发农村居民主动参与的积极性。另一方面,建立起专业的设施管理队伍,既要保证管理人员专业的管理知识,还有着强烈的责任感和使命感,确保污水治理管理和维护工作落实到位。此外,可采用第三方运营模式,委托工业企业或技术公司承担污水治理工作,在协议规范之下确保污水治理的长效性。

4 结语

农村生活污水治理问题日益严峻,必须得到充分关注和重视。应建立起完善的污水收集系统,选择最佳污水处理技术,并建立长效污水处理管理机制,确保污水治理工作的有效落实和长效进行。同时,依据农村的实际情况,对污水处理技术进行有效更新,并不断完善污水处理设施建设和运营机制,以不断提高整体治理水平。

参考文献:

[1]吴杰,童祯恭,刘占孟,陈少华.农村生活污水治理现状及对策分析[J].环境保护,2014(04):58-60.

[2]亓玉军,魏英华,侯述光.农村生活污水治理现状及对策研究[J]. 环境科学与管理,2014(06):98-100.

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【关键词】农村 污水 设施 管理

江苏省太湖流域(以下简称“太湖流域”)农村污染排放总量占总污染负荷的比重呈逐年增加趋势,农村生活污染、农业面源污染已经成为太湖流域氮、磷污染的重要来源。近年来,随着农村环境综合整治的全面开展,太湖流域建设了大量的农村生活污水处理设施,对改善农村水质,建设美丽乡村发挥了重要作用,但这些设施在运行管理方面还存在不少问题。太湖流域农村生活污水处理设施建设起步早、推广快,一些问题也较早地表现出来,对其他地区具有借鉴意义,应给与高度关注。

1太湖流域农村生活污水处理设施建设运行现状

(1)设施覆盖率不断提高。通过农村环境连片整治、美丽乡村建设等载体,太湖流域累计已建成5800余套分散式农村污水处理设施,规划保留村庄处理设施覆盖率已超过40%,太湖一级保护区内规划保留村庄覆盖率近90%。地方政府对农村污水处理工作的重视程度不断提升,出台了一系列推进政策措施,例如常熟市制定了《加强全市城乡生活污水处理工作的实施意见》,武进区出台了《农村分散式生活污水处理设施运营管理暂行规定》等。

(2)设施运行率普遍较低。据抽样调查,太湖流域已建的农村污水处理设施正常运行率不到50%,约10%的设施已废弃或拆迁。设施运行率较低的主要原因:一是污水实际收集量与设计规模差距较大。大部分农村地区实际居住人员为老人、儿童居多,用水较为节俭,加之污水收集管网入户率还不高,产生的污水和收集到的污水量均较少,设施规划的处理能力与实际收集水量出入较大,长期以往造成设施闲置荒废。二是运行维护资金得不到充分保证。设施建成后,大多交由镇村运行管理,部分镇有几十套设施,加上提升泵站,一年运行管理费用需要几十万甚至上百万元。镇村财政大多比较紧张,有些地方为节省费用,出现“迎检运行”现象。三是布局选址不尽合理。少数设施建设时未考虑长期规划,在城镇化、新农村建设过程中,部分地方人口减少、村庄撤并,处理设施逐步废弃。

(3)设施运行效果亟待提升。江苏省目前尚未出台农村生活污水处理设施排放标准,设施运行效果良莠不齐。一是早期项目建设水平总体偏低,部分工艺不合理。在农村污水处理设施建设初期,由于缺乏经验,各种工艺一哄而上,仅太湖流域就有120余种处理工艺,使用率在1%以上的工艺类型有17种,部分工艺不适合农村地区夏季及早晚水量大、冬季水量少;节假日及冬季污染物浓度高、平时及夏季浓度低;可生化性强,反硝化碳源不足的特点,处理效果较差。二是配套设施不完善。部分地方化粪池建设不标准,渗漏现象严重;雨污分流不彻底,导致雨期收集水量超过处理负荷,进水污染物浓度较低,影响处理效果。三是缺乏长效运行管护机制。农村生活污水处理普遍存在“重建设轻管护”现象。在设施建成初期,由于设备厂家负责调试维护或镇村安排专人管理,处理效果较为明显。但在设备厂家维护期结束后,缺乏专业技术人员管护,同时设备不断老化,导致设施运行效果不佳。

(4)监管制度仍需建立健全。农村生活污水处理设施由环保、住建、农业、水务等多个部门负责建设管理,各部门工作自成体系,重建设轻管理,未能形成统一有效的管理制度,对地方农村污水处理工作的指导、监督力度不够。目前太湖流域已有锡山、武进、常熟、吴江、吴中、相城等6个区(县)实行设施统一委托运维,但大部分地区尚未出台相关管理规定,还存在工作要求不具体、监管措施难落实的问题。

2加强农村生活污水处理设施建设管理的建议

2.1选择切实可行的治理路线和处理工艺

推行接管优先、集中与分散治理相结合的治理路线,根据村庄的地形地貌、经济发展水平和人口状况等具体情况,因地制宜选择常规污水处理工艺(厌氧、生化等)、生态处理工艺(氧化塘、湿地等)或者是组合工艺。尽量选择免工艺参数调节、免设备调度、抗水质和水量变化能力强、维护简单的工艺设备。目前,农村生活污水处理设施技术规范、施工标准与监管体制尚未建立,工程建设随意性较大,责任不明确。有关政府部门应研究制定适宜工艺(设备)的建设和制造标准、技术规程等,提高农村生活污水处理设施的科学性、实用性。

2.2加快现有处理设施改造和配套管网建设

流域各地应开展农村生活污水处理设施运行情况调查摸底,对存在工艺缺陷、设备损坏等问题的要安排经费实施改造,确保已建设施能够正常运转。将配套管网建设作为重要任务,尤其是完善支管网建设,打通“最后一米”,不断提高污水收集率。由于区划调整、人口减少等原因不适合建设污水集中处理设施的地区,可因地制宜建设经济实用的氧化塘、人工湿地等,防止污水直接入河。

2.3建立完善长效运营管理机制

认真落实国务院《水污染防治行动计划》提出的“以县级行政区域为单元,实行农村污水处理统一规划、统一建设、统一管理”的要求。参照常熟市“统一规划、统一建设、统一运行、统一监管”的四统一模式,在县(市、区)级层面整合农村生活污水处理设施的建设管理,统一打包委托第三方专业公司运营,发挥专业力量优势,降低运维管理成本,有效提升管理水平,实现规模化效应。参照吴江区“区、镇级财政分别承担50%的运行管理费用”做法,加大市、县、镇财政投入力度,尽量降低村级组织投入比例或者不安排村级组织支付运维费用。发动经济效益好、社会责任感强的企业开展帮扶工作,鼓励社会资本进入农村生活污水处理领域。

2.4加大监督考核力度

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一、农业面源污染和农村生活污水基本情况

(一)农业面源污染情况

1.畜禽养殖现状

畜禽养殖业是我市农业传统主导产业,主要为生猪、肉鸡和湖羊三大养殖品种,其中肉鸡和湖羊产生的粪便直接作为有机肥得到资源化利用,畜禽养殖业对水环境产生影响主要为生猪饲养产生的粪尿、污水和沼液的排放。目前全市共有养殖户13231户,存栏生猪23.1万头,其中存栏20头以上养殖户1235户,共存栏生猪16.4万头,占全市存栏量的71%;存栏20头以下养殖户11996户,共存栏生猪6.7万头,占全市存栏量的29%。通过前期整治,目前全市生猪存栏20头以上养殖户已治理的有661户,已治理场户生猪存栏量约占全市生猪存栏量的63%。

2.温室甲鱼养殖现状

据统计,全市共有温室甲鱼养殖户2058户,养殖面积总计270.6万平方米,分布于许村、长安、周王庙、斜桥、袁花、海洲等镇(街道)。其中许村镇有养殖户1891户,占全市总养殖户数的92%,养殖面积246.2万平方米,占全市养殖面积的91%,虽然温室甲鱼养殖主要集中在许村镇,但是养殖户分布于许村的各个村、组,分布较散,而且养殖规模普遍较小。温室甲鱼污水排放集中在养殖后期,养殖前4个月由于池内水位较低,基本不产生污水排放,养殖后4个月每隔7天排一次污水,排污量较少,春节前后甲鱼起捕时,养殖池内污水一次性排空,因此近97%的污水集中在春节前后排放。

3.化肥农药减量施用现状

化肥农药是农业面源污染的重要源头,尤其是化肥的不合理使用,造成化肥利用率低,流失严重,同时也造成土壤养分比例失调和质量下降。近年来,我市通过测土配方、推广有机肥、病虫害统防统治等一系列措施,积极推进肥药减量增效工程,化肥和农药使用量逐年下降。据统计局数据显示,2010年,全市使用化肥8249吨(折纯),农药948吨,分别比2006年下降17.2%和8.7%。2010年,共开展测土配方面积52.3万亩次,开展统防统治面积2.8万亩,推广使用有机肥15.6万吨(含畜禽养殖有机肥),推广高效、低毒、低残留农药102吨(折纯),有效减少了化肥农药使用强度。

(二)农村生活污水治理现状

我市农村目前共有村(社区)182个,农户137105户。近年来,通过开展“生态家园”建设、村庄整治和“两新”工程集聚,已实现农村生活污水整治村覆盖率100%,其中有23个村(社区)开展了污水纳管建设。目前全市通过生态家园建设实施农村生活污水治理49158户(其中净化池处理42615户,接入污水管网6543户),通过“两新”工程集聚农户10660户(集聚点配套建设雨污分流设施),两者占全市农户总数的43.6%。

(三)水源地保护区情况

1.养殖业情况。全市一级水源地保护区内共有水产养殖场3户(长安2户、海昌1户);全市二级水源地保护区共有养殖户7户,均为生猪散养户且全部在海昌街道。

2.农村生活污水情况。全市水源保护区共涉及农户1438户,其中一级保护区626户(许村174户,长安397户,海昌55户),二级保护区812户(许村502户,长安115户,海昌195户);全市水源保护区已治理农村生活污水1171户,未治理267户,其中长安镇水源地保护区农村生活污水已经全部完成治理,许村镇水源地保护区有257户未治理,海昌街道水源地保护区仅利民村10户农户未开展治理,且该区块已经列入市拆迁计划。

二、指导思想和总体目标

(一)指导思想

深入贯彻落实科学发展观,围绕全市水环境综合治理和发展生态循环农业总体要求,坚持“科学治水,铁腕治污”,以改善农村生态水环境,着力发展生态高效农业为出发点,以遏制农业污染排放、减少化学农资投入、优化产业结构、转变发展模式为工作重点,以生态循环农业示范创建为典型带动,全方位开展农业面源污染和农村生活污水防治工作,推进生态高效现代农业发展,构建和谐社会主义新农村。

(二)总体目标

通过五年努力,全市农业面源污染和农村生活污水得到有效防治,到2015年实现以下目标:

1.2011全面完成生猪存栏20头以上养殖场整治,2012开始启动实施20头以下散养户治理,到2015年完成治理3600户;畜禽养殖污染后续管理服务体制进一步完善,实现已治理场后续服务全覆盖,养殖业准入制度有效实施,禁、限养区政策全面落实。

2.存栏生猪200头以上养殖场全部实行农牧结合饲养模式。

3.实现温室甲鱼养殖污染治理全覆盖。

4.开展标准农田质量提升1.5万亩以上;实施测土配方266万亩(次);实施统防统治21.78万亩;实施绿色防治技术14.67万亩。

5.创建省级生态循环农业示范区1个、示范企业2个、示范项目5个。

6.农村生活污水治理率达70%以上。

7.强化重点区域防治。2011年底前基本完成水源地保护区内农村生活污水治理,水源地保护区内生猪散养户全部实施整治,2012年7月底前完成一级保护区内水产养殖场搬迁或关停。

三、工作任务

坚持生产发展与生态保护相协调、因地制宜与分类发展相统一、政府主导与社会参与相结合原则,精心组织实施七大工程,大力发展生态循环农业,加快推进养殖污染和农村生活污水防治,有效改善农业生产和农村生态环境。

(一)生态循环农业示范工程

以粮食生产功能区和现代农业园区为主平台,以资源利用集约化、生产过程清洁化、废弃物利用资源化为主线,积极开展生态循环农业示范创建工作。通过创建,大力宣传发展生态循环农业理念,鼓励和指导农业企业、专业合作社、种养大户开展生态循环农业技术、模式的探索和创新,构建符合发展生态农业的产业体系、组织结构、生产方式、运行机制、服务体系和政策框架,有效改善农业生态环境,助推全市水环境提升。到2015年,争创省级生态循环农业示范区1个、示范企业2个、示范项目5个。

(二)产业结构调整工程

积极调整优化农业产业结构,构建资源节约、环境友好的现代生态农业产业体系。科学制订畜牧产业、水产产业发展规划和养殖业准入意见,依照产业发展规划和环境承载能力,合理布局产业和控制养殖总量。提高畜牧业规模化、组织化、产业化和生态化水平,加快转变养殖业生产方式,加大对规模畜禽养殖户的扶持力度,大力培育和发展生猪专业合作社,积极创建名牌产品,通过市场机制逐步扩大规模化率,减少中、小散户饲养。鼓励甲鱼“两段”法养殖和全程池塘养殖,引导温室甲鱼养殖户在利用原有生产资料的基础上向低环境污染、高经济收益的种植业转产。到2015年,全市生猪规模化养殖水平达到80%,按照每亩耕地配套0.5头生猪的载畜量控制区域内养殖存栏总量,年饲养量控制在50万头以下。

(三)农牧结合推广工程

把农牧结合作为深化和巩固养殖污染治理的主抓手,积极探索和创新符合我市生态循环农业发展实际的各种农牧结合模式,实现排泄物资源化利用和种养业协调平衡发展。探索和建立养殖户与种植户的农牧结合对接机制,充分发挥后续管理服务队伍在农牧结合应用中的纽带作用,鼓励社会力量参与“三沼”综合利用,建立市场化的“三沼”利用、服务机制。2010年全市存栏500头以上生猪规模场全部实现农牧结合。到2014年,全市存栏200头以上生猪养殖场全面实现农牧结合。(详见附件2)。

(四)畜禽养殖污染整治工程

加快生猪存栏20头以上养殖场治理力度,组织开展粪尿污水直排入河或离河道水域较近的散养户整治工作。强化整治措施,对污染严重、无法治理的养殖场一律实施关停。禁限养政策全面落实,做好饮用水源二级保护区内(海昌街道)7户散养户的治理。强化畜禽养殖污染治理后续管理服务,进一步完善后续服务管理运行机制和管理考核制度,提高服务效率和质量,实现已治理养殖场污染零排放。2011年,全面完成生猪存栏20头以上养殖场整治,关停禁养区和污染严重、治理无望的养殖场30户;2012年起对生猪存栏20头以下散养户开展治理,到2015年计划完成3600户散养户的治理(详见附件3)。

(五)温室甲鱼养殖污水治理工程

按照“控制发展、有效治理、逐步转型、生态发展”的方针,通过对养殖场污水开展沉淀净化和生态池净化等治理试点工程,积极探索温室甲鱼养殖污染治理的有效方法。同时推进养殖污水纳管建设,根据温室甲鱼污水集中时间段排放的特点,通过建造污水储存池和污水收集管道,把养殖户排放污水统一收集到储存池中,利用泵或槽罐车将储存池中污水抽送至就近的污水管道或污水泵站。到2015年,实现温室甲鱼污染治理全覆盖。

(六)化肥农药减量增效工程

积极推广节肥、节药等节约型农业技术,减少化肥农药投入。大力推广测土配方技术,推广应用配方肥,提高施肥的科学性和精确性;开展耕地质量评价,实施标准农田质量提升工程,大力推广冬绿肥种植翻埋、农作物秸秆还田等技术,积极推广有机肥施用,增加土壤肥力,减少化肥使用;进一步加大统防统治力度,提高统防统治覆盖率;全面控制高毒、高残留农药的销售和使用,大力推广高效、低毒、低残留农药,推广物理防治、生物防治等绿色防治技术,减少农药喷施;突出肥药减量增效示范引领,全市建立12个百亩肥药减量增效示范区。到2015年,全市累计实施测土配方面积266.08万亩次,推广配方肥6000吨;实施标准农田质量提升1.5万亩以上;开展统防统治面积21.8万亩;推广高效、低毒、低残留农药525.4吨(折纯),实施绿色防治技术14.68万亩(详见附件4、5)。

(七)农村生活污水防治工程

统筹推进农村生活污水治理,改善农村生态环境。一是结合“两新”工程建设和重大工程拆迁项目建设,对新建居民集聚点实施雨污分流同步配套建设;二是结合村庄整治和美丽乡村建设开展农村生活污水治理;三是对农户相对集中、未纳入“两新”拆迁规划和村庄整治计划的保留村庄开展生活污水处理设施建设。四是对盐官下河饮用水源头保护区范围内许村镇茗山村、联盟村和科同村257户生活污水未治理农户实施治理。2011年实施农村生活污水治理5000户,争取到2015年全市农村生活污水治理率达到70%以上(详见附件6)。

四、整治标准

(一)畜禽养殖污染整治

遵循“属地管理,上下联动”、“依法整治,公开公正”、“引导为主,强制为辅”的原则,对养殖区域在已划定的禁养区范围内或养殖设施简陋、养殖方式粗放,环境危害大,不具备治理设施建造条件、治理无望的养殖场(户)实行限期关停;对尚未采取污染治理措施,或虽已建造部分治污设施但设施不配套或没有正常运行,但主动整改配合意识较好,且具备治理设施建造(或改造)条件的养殖场(户)按照“因地制宜、一户一方案”的方针进行限期治理。

1.存栏100头以上的场户。整治实行“两分离、三配套”,即养殖场实行雨污分离,粪污干湿分离,依据养殖规模建造或修复配套的沼气厌氧池,沼液直接接入沼液贮存池,沼液贮存池不允许设置污水排放口。

2.存栏20头~100头的场户。实行雨污分离,依据养殖规模建造或修复配套的沼气厌氧池和沼液贮存池,沼液贮存池不允许设置污水排放口。

3.存栏20以下的场户。建造封闭式粪污储存池,粪尿污水排入储存池,由农户自行清理。

4.对存栏20头以上已治理养殖场全部纳入后续管理服务,全面封堵排污口,确保已治理养殖场污水零排放。各镇(街道)要按照辖区内沼液产生量,合理布局公共沼液贮存池和污水管网接入口,确保产生的沼液全部利用或送入污水管网。

(二)温室甲鱼养殖污染整治

1.治理。根据试点结果选择有效、可行的治理方法,制订治理方案。

2.污水纳管。一是有条件的场直接接入管网;二是运用槽罐车将污水抽运至就近污水泵站。

(三)肥药减量增效

1.冬绿肥种植翻埋。引导并鼓励农民种植冬绿肥并翻埋,主要种植紫云英、黑麦草等冬绿肥。

2.推广秸杆还田:重点推广晚稻、大、小麦机械秸杆切碎还田。

3.商品有机肥推广应用。推广使用商品有机肥,进一步提高土壤有机质含量,快速、简便培肥地力,推广区每亩年使用有机肥200公斤。

4.配方肥推广应用:根据土壤养分状况和作物需肥规律推广相应的专用配方肥,推广区每亩年使用配方肥35.8公斤。

5.加强病虫监测,推广绿色防控技术:完善病虫监测体系,加强田间调查,水稻等农作物病虫短期预报准确率95%以上;推广水旱轮作、以水压草、灌水杀蛹、昆虫性诱剂等绿色防控技术。

(四)农村生活污水治理

1.分散处理。对自然地形复杂的农村自然村、组。农户生活污水经地下管道收集后依地势就地分散或联户(一般联户数量不超过15户)建造净化池。建池地点一般选在河滨和农田排渠旁。净化池分前后两个处理区,前面为厌氧区,后面为兼氧生物过滤区,前后处理区池容比为2:1;池容按每户1立方米设计。

2.集中处理。对小区内排水已采用雨污分流,但污水无法接入城市污水集中处理厂收集管道的农村集中新村点,采取集中处理方案。建池地点一般在小区绿化带下,池型分前后处理区和氧化沟,前后池容比例约为2:1,前处理区为沉淀和厌氧消化区,后处理区为兼氧生物过滤区,氧化沟前端设拔风口,沟内分级落差,每户设计有效容积不小于1立方米。

五、政策保障

(一)畜禽养殖污染治理、后续服务管理、养殖场关停补助政策按《关于印发市农业生态化建设补助政策的通知》文件执行。

(二)标准农田质量提升工程补助按《市2010年标准农田质量提升工程土壤培肥项目实施方案》执行。

(三)统防统治补助资金按《关于预拨2011年粮油生产机械化作业环节补贴资金的通知》执行。

(四)列入村庄整治的农村生活污水治理补助资金按《关于印发市农业生态化建设补助政策的通知》和《关于认真做好2011年村庄整治整镇整治和待整治村创建工作的通知》文件执行。

(五)温室甲鱼养殖污染治理在试点结束后确定治理方案和补助政策。

六、工作要求

(一)加强组织领导,强化工作推进。市成立由农业分管领导为组长,相关部门为成员的农业面源污染和农村生活污水防治领导小组,统领和协调防治工作开展。市农经局成立由局长任组长,相关分管副局长任副组长,各相关科室负责人为组员的农业面源污染防治领导小组。各镇(街道)要相应成立由主要领导挂帅的领导小组,落实人员组成工作班子,精心组织和实施农村面源污染和农村生活污水防治各项工作。

(二)明确职责分工,落实工作措施。市农经部门负责制订农业面源污染和农村生活污水防治行动计划,做好统筹协调、业务指导、督促检查和组织验收,密切掌握各镇、街道工作进度和成效,及时分析工作存在问题和总结工作经验。财政部门负责安排落实防治工作补助经费。市环保部门负责养殖业排污许可制度的实施和农业面源污染违法行为的监管和查处。市水务集团负责做好污水管网建设。各镇(街道)根据年度工作任务,具体负责辖区内防治工作的实施,做到年初有计划、年度有方案、年底有总结;要明确工作职责,落实配套资金,确保防治目标全面实现。

篇5

论文摘要: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。

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。

参考文献

[1]何刚,等.新农村污水治理工作的探讨[J].北京水务,2007,(6).

[2]宁桂兴,高良敏.浅议农村生活污水处理模式[J].矿业科学技术,2007,(2).

篇6

关键字:农村生活污水,人工湿地,存在问题 , 措施

Abstract: through the analysis of the current situation in China's rural sewage, and concludes that the artificial wetland processing technology has low investment, with high-quality water resistance, strong, increase the impact and product, improve and green land ecological environment beautification, simple operation, maintenance and operation cost is low wait for an advantage, suitable for the rural area of sewage treatment, has wide application prospects. And in the light of artificial wetland in the application of existing problems of relative measures.

Key word: rural life sewage, artificial wetland and existing problems, and measures

中图分类号:R-1文献标识码:A 文章编号:

1 我国农村生活污水现状与问题

我国农村人口多达9亿,每年产生的生活污水量约为80多亿吨。据2005年建设部《村庄人居环境现状与问题》对全国部分农村的调查显示,我国农村而96% 的村庄都没有排水渠道和污水处理系统,生活污水随意排放[1]。农村生活污水主要为冲厕污水、炊饮污水、洗澡污水、洗衣污水等,主要污染物为COD、氮和磷,水质相对稳定。

农村污水分布广,不集中;日污水流量不连续等都增加了对污水收集处理的难度。无法采用以城市废水处理模式集中收集并处理污水,且农村地区技术经济基础薄弱,缺少充足的资金和专业的技术管理人员。因此,农村污水处理技术应因地制宜,以维护简单、运行费用低、工艺流程简单、便于管理为选取原则。

2 人工湿地

人工湿地处理污水最早可追溯到1903年,英国约克郡建立了世界上第一个用于处理污水的人工湿地[2]。1972年,Kichuth等提出高等植物在人工湿地系统中的“根区法”理论后,80年代人工湿地系统由实验阶段进入应用阶段。

人工湿地通过基质-微生物-植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用处理污水。污水流经时,SS被填料和植物根脉阻截,有机质通过微生物的吸附、同化及异化作用分解。人工湿地污水处理系统缺点在于占地面积较大,但农村地区则易于实现。其优点主要有:①基建费用低廉,只有常规处理方法的1/2或1/3;②出水水质稳定,一般出水可以达到二级排放的标准;③材料来源广,可就地取材;④运行费用低,管理简单,维护容易[3-4]。

3 人工湿地在处理农村生活污水的应用

3.1国外的应用现状

人工湿地是2O世纪7O年代末发展起来的一种污水处理技术,兴起于美国、澳大利亚、荷兰、丹麦、英国等国家。人工湿地早期应用主要是中小城镇和农村的生活污水。20世纪80年代初,美国就开始了人工湿地技术的理论研究,提出相关的理论和参考设计参数。美国是世界上拥有人工湿地污水处理系统最多的国家,目前有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水。德国正在使用的人工湿地大约有5 000个,广泛用于从单个家庭到上千居民的社区生活污水的治理。应用较多的是地下潜流系统,种植有芦苇、菖蒲等湿地植物,大多采用砾石作为填料[5]。

3.2国内的应用现状

我国于“七五”期间才正式开始较大规模的人工湿地研究,我国第一座大规模的人工湿地为深圳白泥坑人工湿地,处理规模可达到3100m3/d,之后北京、天津、武汉等地都陆续建立了人工湿地的实验基地。2006年10月,“基于垂直潜流生态滤床技术的分散式污水及污泥处理系统”在常州市正式投入运行,出水水质已达到城镇污水处理厂一级排放B标准。人均建设成本476元,维护费用仅为每年12.5元/人。深圳石岩河15000m3/d处理量人工湿地,水力停留时间l2小时,占地24000m2,总投资800万元,运行成本0.18 元/吨[6]。广东汕头龙珠水质净化厂900m 3/d处理量人工湿地,水力负荷为0.5m 3/m2·d,占地2000m2 ,总投资60万元,运行成本0.05元/ 吨。

为了规范我国人工湿地污水处理工程实施,沈阳环境科学研究院对人工湿地进行优化研究,提出了适合我国气候和水质特点的设计参数,如表1,为我们农村地区污水处理的设计和运行管理提供相关依据。以潜流湿地为例,典型村庄人工湿地工程占地面积估算如表2所示[7]。

表1 小规模人工湿地设计参数

表2典型村庄人工湿地工程估算(安全系数取1.5)

4 人工湿地处理农村生活污水存在的问题

现我国农村的生活污水治理受到技术、经济等诸多因素的限制,主要问题有:

气候条件的制约。气候条件对人工湿地有重要影响,春季和夏季温度高时,植物生长快,对污染物吸收好,处理污水效果较好,而在秋冬季植物枯萎,吸收速度放慢,且死亡的植株释放污染物,处理效果差。

容易堵塞。污水没有经过预处理直接排入湿地或是在人工湿地运行初期,由于植物的根系尚不发达,去除悬浮物的能力差,会存在一定的堵塞问题。当堵塞现象发生时,使得废水的有效停留时间减少,原来的流动路径短路,废水在湿地表面径流,水力传导性、湿地处理效果和运行寿命降低。

5 人工湿地处理技术的发展对策

(1)建立人工湿地数据库。参考学习一些其他国家的数据库建立开发经验,但同时也要结合我国的实际情况,丰富数据库内不同地域、类型、用途的人工湿地系统设计运行等数据。

(2)减少气候温度的影响。人工湿地净化水质的适宜温度是20-25℃。冬季气温较低造成处理水质不达标,我们可采取科学的人工湿地冬季保温法。申欢等[8]采用了一种新型的潜流式人工湿地冬季保温方法,将收割的湿地植物就地覆盖在湿地表面作为保温层,这种保温方法可以避免或减轻冬季湿地填料的冻结。

(3)加强预处理,减少堵塞。减少人工湿地中进水难降解的SS。适当密度种植湿地植物,定期对基质进行更换,对植物进行收割。

6 总结

我国农村地大面广,污水排放具体情况千差万别。人工湿地作为一种高效、简易和低耗的污水处理技术,非常适合广大农村地区的污水处理。但国内对这项技术研究尚处于起步阶段,且还存在着许多制约与不足。研究与改进人工湿地技术,治理农村生活污水是我们的当务之急,以实现农村生态环境的改善。

参考文献:

[1] 车伍,周晓兵. 城市风景园林设计中的新型雨洪控制利用[ J ]. 中国园林, 2008, 24 ( 11) : 52 - 56.

[2] 刘昭军.陕南地区建设人工湿地初探[J].陕西林业科技,2008(4):135-137.

[3] 陈太长,王雪,祁继英.国外人工湿地技术的应用及研究进展[J].中国给水排水,2003,19(12):105-106.

[4] 吴晓磊.人工湿地污水处理机理[J]_环境科学,1995,16(3):83-86.

[5] Brix H. Use of Constructed Wetlands in Water Pollution Control: Historical Development, Present Status, and Future Perspectives[J].Wat.Sci.Tech.,1994,30(8):209-223.

[6] 刘春常,夏汉平,简曙光.人工湿地处理生活污水研究一以深圳石岩河人工湿地为例[J].生态环境,2005,14(4):536-639

[7] 杨俊,龚琴红.人工湿地在我国农村生活污水治理中的应用[J].环境管理。2007

篇7

关键词:农村生活污水;生态处理;应用;进展

中图分类号: R123 文献标识码: A前言

随着工业化的全盘深入,目前我国的农村生活污水污染十分严重,据调查,我国农村地区每年产生的生活污水高达80亿吨,大部分污水直接进入生态环境,而且绝大多数村庄没有一个良好的排水系统与污水处理系统。农村生活污水污染已经成为主要的污染源之一,这与国家新农村政策中提出的和谐,文明,宜居的新农村理念背道而驰,农村生活污水污染已经成为亟待解决的问题,加强水污染防治是改善农村生态环境和防治农业面源污染的重要措施,农村生活污水收集处理与资源化设施建设,不但关乎新农村建设的需要,也是避免农村水体土壤和农产品污染,确保农村环境安全和农民身心健康的重要举措。

一、农村生活污水的主要来源

农村污水是农村村庄和小镇的居民生活污水和生产废水的总称。 它的来源很多,通常有: 农村居民日常生活产生的污水;中小学、当地政府机关、民俗旅游、旅店排放的污水; 农民养殖的畜禽排泄物;乡镇企业排放的各种污水。 其中,农村生活污水一般来源于以下三方面:

1、厨房污水,多以洗碗水、涮锅水、淘米和洗菜水组成。淘米洗菜水中含有米糠菜屑等有机物,其他污水中含有大量的动植物脂肪和钠、醋酸、氯、碘等多种元素。由于生活水平的提高,农村肉类食品及油类使用的增加,使生活污水的油类成分增加。

2、是生活洗涤污水,洗涤用品的使用使洗涤污水含有大量化学成分。洗衣粉的大量使用加重了磷负荷问题。

3、是冲厕水。部分农村改水改厕后,使用了抽水马桶,产生了大量的生活污水。部分农村仍在使用旱厕,且有的农户养家畜家禽,产生了冲圈水,粪料还田,粪水溢流。畜禽粪尿所含的N、P及BOD等浓度很高,冲洗水中的COD、BOD5和SS浓度也很高。

二、农村生活污水的特征

从农村生活污水的取样与分析表明,农村生活污水的水质并不是很差,但变化范围较大,如水中N、P两种微量元素含量较低、若是没有经过处理就直接排放,很容易造成水体污染。此外,农村的生活污水分布较广,水量较大、排放不均匀;但生化性能较强,水中有毒害污染物含量几乎为零。农村生活污水增长较快,处理率极低。

三、农村污水治理的重要性

农村生活污水没有统一规划的管理系统,一般都是随意排放,这就很容易导致疾病地随意散播,严重损伤广大农民的身体健康。由于农村自来水的普及率不高,许多农村家庭用水还是向自然汲取,但由于生活污水肆意排放,农村的地下水源也在一定程度上受到了污染,村民饮用的河水、井水中也会含有一些病菌,如皮肤病、斑牙病等,严重可致癌,由此可见,污水若是不能经过系统的处理,危害将无法想象。

四、农村生活污水处理现状

目前,我国农村地区生活污水的处理率还不高,农村生活污水治理工程较少,很多处理技术也仅仅处在示范研究阶段,目前农村生活污水的治理存在一个较大的难点,即基建投资以及运行费用较大,农村经济实力以及技术力量很难满足常规城市生活污水处理厂技术要求等 因此,急需要开发高效低能耗低成本的污水资源化技术,引进适合我国国情的国外发达国家的先进技术与工艺,解决农村生活污水污染问题。

五,农村污水生态处理技术的应用及进展

农村污水处理生态技术在传统工艺的基础上,将朝着以土壤介质的净化作用为核心,在技术上特别强调在污水污染成分处理过程中植物-微生物共存体系与处理环境或介质的相互关系的方向发展,特别注意对生态因子的优化与调控。传统的污水生态处理技术有人工湿地系统土地渗滤系统稳定塘系统,近年来将蚯蚓引入生物滤池的生态工艺也越来越引起人们的重视。

(1)稳定塘处理系统

稳定塘实际上是一种人工处理过后的池塘,池塘周围设有防渗层与围堤,它主要利用自然生物的净化系统与水生生物的净化功能让污水得到净化。这种系统工艺性较低,建设费用与运行费用都比前两种方式要低,且不需要进行污泥处理。但是它也存在着一些弊端,这种方式受气候条件的影响较大,且需要利用村民自家池塘,占地面积较大,有机负荷较低。为了更进一步的利用池塘来处理污水,研究者们开始向高效藻类塘研究并取得了一定成果。这种藻类塘能够充分利用塘内藻类产生的氧气,通过菌藻的共生关系来高效处理污染物。这种高效藻类塘还处于研究阶段,并未被广泛使用。

(2)沼气池处理技术

污水净化沼气池是一种利用污水中的有机物对污水进行发酵,在接近厌氧的状态下处理污水的一种技术。这种沼气式的处理办法在农村居民中使用最为广泛,也是最为节俭、通用的处理技术。沼气池通过将污水中的有机物发酵,产生的沼气可以提供居民洗澡、烧火的能源,而污水中的有机物也随着沼气的产生被去除大半,处理后的污水可以用来浇花浇田,实在是一种社会效益与环境效益相结合的处理模式。在我国,传统的化粪池已被这种生态沼气池所取代。而这种沼气池的设计由于每个居民都是自行建造的,在建造过程中会有不合理现象出现。因此,在改进生活污水净化沼气池方面,研究者还需要深入分析,不断改进建造方案及工艺,为村民详细的介绍搭建方法,让污水处理更为有效。

(3)生物滤池系统

生物滤池是一种由塑料制品或碎石等惰性材料填充,表面生长生物群落的一种过滤系统。这种系统让污水与填料表层的微生物膜间隙接触,相当于制造了一层生物膜反应器。这种滤池系统最大的特点就是将截留悬浮与生物氧化继承与一体,节省了传统污水净化中的二沉池作用,省掉了二沉池的建筑面积,具有除污效果强、占地面积小、出水水质好的特点。另外,研究者发现利用高效功能的陶粒来作为填充材料也是很好的选择。此外,一些研究者正研究将蚯蚓这种生物引入滤池中,以提高土壤的透气性与透水性,促进有机物质的分解。

(4)人工湿地处理系统

所谓人工湿地,是指利用人工手段模拟出来的自然湿地系统,以构筑物形式呈现在人们眼前。在这种构筑物的底部,会铺设一层由沙子、碎石组成的填料,在填料上层的土壤中种植一些生长期长,有排污能力和经济价值的水生植物,建立一个小型的生态系统。通过这个小型生态系统中的水生植物与微生物的协同作用,污染物能够被成功去除。人工湿地作为一种高效、经济的处理系统,在农村污水处理上起到了重要作用。

(5)土地渗滤处理

由于农村地段的公共建筑面积较少,有大量土地不作为建筑用地,因此土壤的排污能力远远高于城镇地段。土壤渗滤系统充分利用的大自然的净化功能,将污水有计划、有条理的排入地下土层中,通过土层本身及内部有机物来吸附污水中的有害物质,对污染物进行降解,常用的土地渗滤技术为慢速渗滤处理以及人工快速渗滤处理。

1)慢速渗透处理

所谓慢速渗透是指完全按照土地本身吸收状况来处理污水,将废水引入到耕作农田中,污水中的有机物能够满足部分农作物的生长需要。这种渗透技术的速度非常慢,以利用水中的营养物、深度处理污水为目标,有效利用污水,不易产生污水的二次污染。早期,污水的慢性渗透处理多在小麦、玉米地上进行,慢速渗透处理系统虽说速度较慢,但具有一定的经济效益。

2)人工快速处理系统

这种处理系统充分利用了人工工艺,采用天然河沙为渗滤介质,通过参入一定的特殊填料来达到净化的目的。这种方式不仅运营成本较低、管理简单,在处理工艺上也比较简便,与传统工艺相比,它不受土地等自然环境因素的影响,还能够提高水力负荷,具有较高的实用工艺性。人工快速处理系统采用的是干湿交替的运转方式,被认为是解决农村小流量污水的最可靠、最适合的方式。通过加大落干与淹水的频率、缩短淹水周期,能够达到明显的除污效果。迄今为止,人们尚未对这种除污的去污机理研究透彻,普遍认可是在过滤过程中吸附、截留与生物降解下三者共同作用的结果。

结语

综上所述,污水生态处理系统已成为农村生活污水处理的重要组成部分,对农村水环境面临的水资源危机问题有一定缓解作用。农村污水生态处理是一个很好的出路,处理流程不能拘泥于形式,可根据不同处理要求对现有的污水处理技术进行组合来完成污水处理技术的低能耗,优质化,资源化。

参考文献

[1]陈长太,王雪,祁继英.国外人工湿地技术的应用及研究进展[J].中国给水排水.2003年

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一、编制通用图集,降低建设成本

在确保装置长期安全、高效、稳定运行的前提下,充分利用厌氧功能优点与池体功能设置区域优势,对生活污水处理系统进行优化,保证了处理系统的长效化。通过改进,新系统处理效果可提高近10%,工程造价减少近10%,每100立方米净化沼气池减少近10个施工日。改进的系统,操作管理简单,无需能耗和专人管理。设计了12套在我市具有一定的通用性和代表性的厌氧池容积分别为20m3~600m3。的通用图集。在图集选用时,实施村只需提供由当地派出所提供的人口证明,按照每人每天产生0.1吨生活污水,污水在净化沼气池内水力停留时间以3天计,就可确定实施村所需厌氧池容积大小。另外,为方便使用,我们根据不同时期的信息价,为各套图纸编制了工程预算,供项目实施村免费选用。设计成本、预算成本、建设成本、运行成本的降低使该系统的大范围推广成为可能。

二、改进污水收集管网施工技术

1、排水管道管材对比选择。目前市场销售的排水管管材有:传统的混凝土管、钢筋混凝土管和预应力钢筋混凝土管;新型管材的硬质聚氯乙烯管(UPVC),聚乙烯管(PE)、玻璃钢夹砂管。从结构形式分有实壁管和结构管,如以UPVC为主材的径向加筋塑料管、双壁波纹管、螺旋缠绕管和以PE为主材的双壁波纹管、缠绕结构管、钢筋复合螺旋管。为遴选出适合农村生活污水收集管网使用的管材,我们针对混凝土管和UPVC加筋管等进行了对比。

从表1可知,UPVC加筋管较混凝土预制管拥有诸多的优点,因此,在项目施工中,优先选用UPVC加筋管,以提高污水收集管网施工质量。

2、改进污水窖井流槽施工。早期项目中多采用平底沉砂井,污水中的粪便、剩菜剩饭等有机物易淤积于井底,致使窖井变成了小化粪池,粪便等有机物滞留发酵,臭气通过管道反冒至室内,影响农户生活。若污水窖井底部设置流槽,即“U”型槽,一方面保证污水水流畅通,无积水;另一方面污水中的粪便、剩菜剩饭等有机物能及时被污水冲洗掉等,无残渣沉积。但由于施工中多使用混凝土制作流槽,流槽的光面层易被渗水或管道内的流水冲刷掉,造成表面粗糙,不利冲刷垃圾。我们将UPVC加筋管剖开制作成流槽底部的施工工艺,不仅有效解决了流槽表面不光滑的问题,而且大大节省了施工工时,也方便了管道的日常使用和维护。

3、推广适合农村使用的窖井盖。在城市市政工程中,窖井通常使用铁质窖井盖,虽其强度大,但因其造价高,且易被偷,不适合在农村中推广使用,尤其是经济条件较差的村。在我市农村生活污水治理项目中,早期许多工程使用工程施工队自制的混凝土预制窖井盖,形状不规则、笨重、拉环易坏、窖井盖不易开启。之后,有些工程施工队采用复合材料塑料窖井盖,而该窖井盖易老化、破损率高。而高强度钢纤维混凝土窖井盖,其强度高,易开启,且造价只有相同型号的铁质窖井盖的1/4,十分适合农村使用。

三、改进和提升净化沼气池装置

1、棕丝作为生物滤池填料。由于棕丝是纯天然的植物纤维,不会腐烂变质,只需对棕丝进行逆向拉毛处理就可作填料,它具有重量轻,质地软,比表面积大,有着极佳的微生物亲和性和附着性。棕榈树在我国南方地区广为种植,方便易得,价格低廉。因此,利用棕丝作为生物滤池的填料,并采用多层叠加的布置方式,易挂膜,可大大提高污泥滞留期,这对于处理低浓度的生活污水具有较理想的效果,更适合在农村地区推广。

2、设置拔风采风装置。应用“沉淀+一级厌氧发酵+兼氧过滤+多级生物滤池”集成工艺,采用任何单级、单一工艺的处理工艺都是不完善的。对于处理农村生活污水而言,如果采用多级厌氧发酵处理,虽然COD、BOD5降解率较大,但出水的NH3-N指标不合格;而单纯采用好氧工艺则投资大、运行费用高,操作维护复杂,不适合在农村地区应用。而采用独特的拔风采风装置,依次将沉淀、二级厌氧发酵、兼氧过滤、多级生物滤池等工艺相互配合应用,增加了兼氧过滤与多级生物滤池。拔风装置投入只增加2元/m。左右,而NH3N去除率比原来提高22.3%,大大提高了污水处理效果,并降低了运行成本,适合在经济条件较差的农村地区推广应用。

四、量化项目管理

建易管难,如何管理市政府以奖代补资金,使其发挥最大作用。尤其将相关政策在定性的基础上进行定量或量化处理。为此,我们在项目建设、监督管理、验收、资金管理等方面做了大量的探索。

1、强化项目“五统一”建设。为巩固和扩大建设成果,针对工程中存在的问题和弊端,从2008年起,我们在工程监督管理上侧重于项目的“五统一”管理,即统一设计、统一预算、统一招投标、统一监理、统一决算。从设计、预算、招投标、监理、审核等环节人手,着重抓好设计单位实地踏勘率,严格把好设计关,提高设计图纸的实用性、专业性、操作性和合理性,同时明确规定:项目的预算和审核必须由两家不同单位进行,项目设计费用、预算费用、监理费用由市、镇街承担。这些管理措施的实施,确保了工程进度,减轻了村经济压力和村干部的工作压力,从源头上遏止了工程腐败。

2、落实四级监督管理制。农村生活污水治理工作是一项涉及多个单位的综合性工作,为此,我们理顺关系,积极实践,对工程建设建立了由实施村、镇街、市级组成的四级监督管理制度。首先,由项目实施村村两委成员组成建立村级质量监督小组,做好项目施工期间的监督管理工作;其次,由镇街统一聘请监理单位,对镇街施工项目做好各项监理工作;再次,由镇街主要领导组成的分管部门对辖区内的施工项目进行监督管理;最后,由市治污办负责全市范围内的工程质量监督管理及技术指导。四级监督管理制度的建立,确保了工程保质保量的完成。

3、严格项目四级验收制。一是市治污办经办人员与项目实施村初验。在日常监督管理的基础上,我办分管经办人员联同项目实施村负责人、施工队进行初验,检查其工程质量是否符合验收要求,初步确立验收范围。二是镇街自验。要求各镇街对自身所辖的项目村进行自验,并出具自验意见。对符合验收要求的,上报我办。三是精挑细选,确立验收名单。在市业务人员初验、镇街自验的基础上,市治污办再次组织业务骨干从 纳污率、窖井、管道、厌氧池等各个方面,对照验收标准,对项目村进行细致的检查,对工程中存在的问题提出整改意见,限期落实整改,最终确立验收名单。四是总体验收。市治污办牵头,组织农业局、财政局、建设局、环保局、污水处理厂建设指挥部等相关部门的专家对完成建设申报要求验收的村进行总体验收,验收合格的方式申请财政资金奖励,确保政府资金的经济性、安全性。

4、实行多元化技术培训。由于部分镇街和村监督人员业务不熟悉,监管不严,影响工程进度和质量。为做好治理工作,我们采取集中培训与分散培训、理论培训与现场实践培训等多元化培训方式,对各镇街监督管理人员、项目实施村负责人和监管人员、施工人员、监理等进行了培训和技术交底。通过培训,各镇街管理人员的理论素质和实践管理水平有了大幅提升,村级监督管理人员也更精于业务管理,而且培训为各工程队提高了一个技术交流平台,加强相互间的技术交流。截止2010年底,我们累计集中培训15次,培训人数达1240人。

5、量化项目验收办法。在项目验收过程中,一个项目质量合格与否,或好坏与否,直接影响着项目资金奖励数额。如果只进行定性验收,则主观随意性比较大,不能完全反映一个项目质量的好坏,因此还需量化考核。为此,我们根据实施细则,在验收办法中设置了5个硬性指标,凡达不到5个指标之一的,则工程视为不合格。在合格项目中,为区别质量好坏,又设置10个指标,每个指标对应一个分值,总分100分,其中纳污率、联井设置、联井质量、管道管材、管网覆土厚度等重要指标赋予的分值最多,分量最重,占总分的80%左右。得分高的,相对应的资金奖励比例也较高。同时为尽可能避免人为主观因素影响,不同的指标由不同部门的专家打分,打完分后,再将全部分数汇总,最后根据得分情况,按照奖励标准,计算奖励资金。具体奖励标准为:污水管道按厌氧池奖励标准的1.4~2.0倍奖励,最低不低于1.4倍,最高不超过2.0倍。中间0.6倍奖励标准按实际验收得分比例换算,满分为100分得0.6倍,计算公式为:奖励标准=1.4+(得分率×0.6)。验收办法的量化对工程建设质量起到了良好的导向性作用。

五、强化后续服务

三分建,七分管。建污水处理设施与管网的同时,必须不断加强对已建成设施的后续服务与管理,确保最大化的发挥其作用,实现长效运行。

1、合理制定治污设施维护补助标准。在制订农村生活污水治理基础设施维护过程中,为确认维护内容测算补助标准,我们深入2007年之前的各个项目实施村,实地查看工程现状,了解工程维护现状、管理措施,总结行之有效的做法。在大量调查的基础上,确认污水管网的维护内容主要包括雨污分流,管道的清渣、保护、防渗、更换等为主要维护内容。为测算资金补助数额,我们以现行维护实施村的开支费用为基础,按照村的大小、维护内容的难易程度、人工成本、维护频率等,进行了反复测算,最终规定:污水管网和厌氧池日常维护按照村人口在500人以下的,每村每年2000元;501~1000人的,每村每年3000元;1001~2000人的,每村每年4000元;2001人以上的,每村每年5000元。2009年底,我们联合其他职能部门,对全市各镇街的污水处理设施进行考核,并按标准向各镇街发放了补助资金,各镇街再配套相应资金向各村发放后续维护资金,极大提高了项目村的维护积极性和主动性。

2、实施净化沼气池定期专业维护。因净化沼气池维护具有专业性和技术性强、危险性大的特点,需请专业清掏单位进行维护。为此,我们率先聘请专业清掏队伍对全市的24个净化沼气池进行清掏,完成了2007年之前所建的所有净化沼气池的专业维护。在净化沼气池中,污泥沉淀池一般每1~2年清掏污泥一次,厌氧区内弹性填料一般每3~5年更换或清洗一次,在清掏污泥或更换填料后,需返回10%以上的厌氧区残渣料液至厌氧区作接种物之用。为确保安全,在污泥清掏过程中,我们尽量使用机械抽取池内污泥,在确需进行人工清掏检修时,专业人员必须做到打开所有检查井,向池内鼓风24小时以上,人员进入前必须带好安全防护面具、安全帽,胸前栓紧安全绳,池外专门有人监护,单人单次作业时间不超过30分钟,作业区内严禁烟火,全方位地确保清掏人员的安全。净化沼气池维护费用由市治污办与清掏公司根据池体大小磋商而定,清掏完毕经市治污办考核合格后,由市治污办支付。对农村生活污水处理设施进行专业维护,这也标志着在发挥农村生活污水一体化治理基础设施长效性上,已为其他地区或省市树立了良好的示范作用。

篇9

农村环境连片整治的主要内容包括农村饮用水水源地保护、农村生活污水处理、垃圾处理、畜禽养殖污染治理等4个方面。对于以往的农村分散治理,农村环境连片综合整治更适用于解决大尺度、区域性农村环境。具有单位投资少,对区域环境贡献大,可实施统一监管,治理效果易于保持,发挥规模效益、统筹城乡环境设施等特点。因此可以通过“抓点、带线、促面”不断深化农村环境整治,通过连片整治解决农村区域性突出环境问题,切实改善农村环境质量。

1工程概况

眉县农村环境综合整治项目涵盖4个镇(横渠镇、首善镇、常兴镇、营头镇)50个行政村,涉及农户数15826户,项目直接受益人口100840人。目前,这些村的生活污水都是直接外排,生活垃圾随意倾倒在房屋前后、路边、田边,严重影响了环境卫生和村容村貌;饮用水水源地未得到有效保护。根据项目要求,对这些村落的生活污水、畜禽养殖废水和生活垃圾进行综合治理,对饮用水水源地进行保护。

2项目内容

2.1生活污水处理工艺

根据当地经济发展和人民生活水平,设计采用农村人均平均日排水量定额为30升/日?人,镇区周边村人均平均日排水量定额为40升/日?人。

考虑到当地村落分布较为分散,结合眉县农村污水排放及水质状况,眉县农村污水处理方式宜采用集中与分散处理相结合的污水处理模式。

项目主要建设内容包括:建设村级污水处理设施44处,其中连片污水处理设施2处。共建设人工湿地处理系统建设总面积12189m2,氧化塘处理系统建设总面积2490m2,铺设污水截污管道7.32km,铺设U型排水渠36.2Km。

2.2生活垃圾处理工艺

根据全国农村垃圾产量统计平均标准,确定眉县农村每人每天生活垃圾产生量为0. 5kg,人口增长率为3.14‰。本次设计在眉县推行“腐烂变质集中堆肥、建筑垃圾就近填埋、可回收分类补助、不可回收卫生填埋,有毒有害定点回收”的农村生活垃圾处理模式,建立农村生活垃圾减量化、资源化处理机制。

项目主要建设内容包括:建造垃圾分类收集房50个,堆肥房50个,无机垃圾填埋点50个(154602吨),机动三轮车50辆,人力收集车558个、垃圾桶5313个,垃圾运转站4座。

2.3非规模化畜禽养殖污染治理

眉县畜禽养殖污染治理应按照“源头削减、清洁生产、资源化综合利用,防止二次污染”要求,推广生物发酵床、“畜沼菜”、“畜沼果”等畜禽养殖废弃物综合利用实用技术。

该项目区域内有养殖户53户,生猪存栏量3223头,奶牛存栏量195头,蛋鸡存栏量9000只。

项目主要建设内容包括:建设沼气池共35座,其中10m3沼气池5座,20 m3沼气池23座,40 m3沼气池2座,60 m3沼气池1座,100m3沼气池4座。建造干粪堆池4个,设置固液分离机(脱水装置)4个,建设集中处理设施4套。

2.4农村饮用水水源地保护

眉县农村饮用水源保护要本着预防为主、防治结合、经济适用、因地制宜的原则进行规划。根据眉县农村经济状况和自然条件,目的是将饮用水源地限制在较为“安全”的地界,主要采取大口井砖墙围井、泉水采取砖墙围泉、河道取水口采取铁丝网保护等措施,划定保护区范围,建立界桩、围栏和标志牌,并对周围植树绿化,进行源头保护。

该项目区域内有农村饮用水水源地167处,其中160处为地下水(井深均在100~200m之间),7处地表水。

项目主要建设内容包括首善镇、常兴镇、营头镇及横渠镇4镇50个行政村的167处水源地实施保护措施,设置警示标志636个,隔离保护工程:砖围墙13399m和铁丝网2190m。

3工程概算

眉县农村环境连片整治投资需求总计:3505.335万元,其中水源地保护工程470.64万元,生活污水处理工程1647.215万元,生活垃圾处理工程1195.53万元,畜禽污染治理工程191.95万元。眉县农村环境连片整治示范工作资金安排计划见表1。

表1:眉县农村环境综合整治项目资金安排计划表

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关键词: 生活污水 环境污染 处理技术

水是生命的源泉。保护水环境、治理水污染、节约水资源,已引起世界各国的高度重视。特别是我国是世界上人口最多的国家,也是一个严重缺水的国家。随着我国经济的繁荣,人民物质文化生活水平的提高,人均用水量和污水产生量不断增加,这些生活污水未经治理无序排放,不但加重了对水体和环境的污染,而且严重威胁到农村的饮水安全和农民的身体健康,影响了和谐社会的构建。因此,解决农村生活污水处理问题,是经济社会发展的需要,是时代的需要、人民的需要。

1.农村生活污水的构成及来源

近几年我省农村居住随着小城镇建设加快,上百户农户集中居住在一起,生活污水排放加大,但几乎没有处理措施,生活污水排放严重影响了环境及人们的正常生活。

农村生活污水主要是洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水等,一般具有排水量少,所含有机物浓度相对偏高且日变化系数大、间歇排放等特点。农村污水处理管理滞后,相比城市污水处理相差巨大。农村水污染物排放量维持高位,但处理率较低。此外,我国新农村建设,城镇化企业迅速发展,使其周边环境严重恶化。

2.国外农村污水处理技术

2.1澳大利亚“FILTER”(非尔脱)污水处理系统

非尔脱污水处理系统是由澳大利亚科学和工业研究组织(CSIRO)的专家提出的,其主要是利用污水进行灌溉,通过灌溉土地处理后,再用地下暗管将其汇集和排出[1]。该系统可以有效去除污水中的病原体、N、P等污染物,给农作物提供水分和养分,使出水水质可达到国家标准[2];并且具有高效、持续性等特点。其缺点是这种处理方法受农作物生长季节的影响,非生长季节农作物不灌溉,污水处理系统就不能进行工作;而且在建造时需要修建泵站来控制排水量,导致难以普及推广。

2.2日本净化槽技术(Johkasou system)

日本的净化槽技术是运用物理沉淀、物理吸附、化学絮凝和生物降解的一体化技术[3]。其功能分区,使COD、N和P等污染物分别在不同处理单元内得到削减。目前,日本净化槽技术已经广泛应用,其污水排放可以达到以下标准:BOD在10mg/L以下,COD在15mg/L以下,TN在10mg/L以下(因处理工艺而定),TP在1mg/L以下。优点:节省动力、管理操作简便、实现了污水和污泥一体化、常年不排泥、运行期间较稳定且无须专人管理和出水水质优良;但净化槽在国内的应用的条件还不成熟,安装和运行费用较高,致使在推广应用上有一定的难度。

2.3美国加州高效藻类塘处理技术(Highrate algae pond)

高效藻类塘最早是由美国加州大学伯克利分校Oswald教授提出的,是在传统稳定塘技术进行改进形成的。高效藻类塘有利于促进藻类生长,因此使藻类所产生的氧气大大地增加[4]。其工艺流程见图1:

高效藻类塘与传统的稳定塘相比较,其优点是运行经费低、修建容易、停留时间短,占地面积少,维护简便,对病原体具有较好的祛除效果。除此以外,还可以改善环境,生产食品和饲料,具有重大的生态效益、经济效益和社会效益。其缺点是易受环境因素影响,处理效果随季节变化较大。

2.4土壤地下渗滤系统(Subsurface infiltration system)

土壤地下渗滤系统最早起源于20世纪60年代的日本,当时日本学者新见正就已经开始研究土壤地下渗滤净化污水技术[5]。其将污水通过土壤表面具有一定构造的渗滤渗透系统中,污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用进行处理和净化[6]。该技术对SS、BOD、COD和大肠杆菌的去除率均较高,一般可达80%~95%[7]。其工艺流程见图2:

该技术具有日常运行成本低、建造投资省、易于管理和维护、易收集污水和净化效率高用等优点,而且土壤表面可以合理种植经济作物,创造经济价值。

2.5人工湿地(Constructed Wetlands)

人工湿地处理技术是根据人们的需要选择一定的地理位置,通过模拟天然湿地的结果和功能,从而设计和建造的湿地[8]。最早起源于1903年英国约克郡Earby。20世纪70年代由学者Kickuth提出根区法(The Root-Zone-Method)之后,人工湿地生态理论逐步发展起来[9]。人工湿地从结构原理上主要分为表面流人工湿地(Surface flow constructed wetland)和潜流人工湿地(Subsurface flow constructed wetland)两种类型。根据污水在基质中的流动方向,潜流人工湿地可分为水平流型(Horizontal flow type)和垂直流型(Vertical flow type)两种。人工湿地系统结构组成包括基质和湿地生物两种。其中基质十分重要,是湿地污水处理的载体和生物生长的基础,使湿地内的各种处理过程连结为一个整体[10]。湿地生物主要以湿地植物为主,不同湿地对植物的要求不同,这与湿地设计的目的和处理对象及与湿地植物在处理系统中的功能作用等有关。其工艺流程见图3:

人工湿地可以合理利用资源,防止环境的二次污染。其获得了污水处理与资源化的最佳效益,建造和运行费用便宜,有着地球肾脏的功能效果,产生了更高的生物学价值。然而其也存在缺点,占用土地面积大,运行效果直接受外界环境温度及气候影响,是限制其发展的主要瓶颈,这也致使人工湿地在我国南方地区更易于实施,而在北方地区难以实施推广。

3.国内农村污水处理技术

3.1太阳能微动力污水处理技术

太阳能微动力污水处理技术是由浙江浙大水业有限公司联同浙江大学共同研究开发的。该技术以传统“A2/O”工艺为基础,由太阳能光伏板、蓄电池组、曝气系统、回流系统、微电脑控制系统和远程通信系统等组成,通过太阳能光伏板将太阳能转为电能,作为曝气设施、回流设施的动力,而多余能量则储存于蓄电池中;根据优化调试后的数据,通过微电脑控制系统,完成自动化控制,自动运行曝气设施、回流设施及搅拌设施。其经过积水、厌氧生物处理、接触氧化、沉淀,从而达标排放[11]。其工艺流程见图4:

太阳能作为能源资源在污水处理的应用中,不仅仅是用于微动力能源,在北方,还可以为水池起到保温作用,提高冬季污水处理效率。该污水处理技术具有清洁、方便、安全、节能等优点。太阳能微动力污水处理技术合理地利用了热量和气候条件,使整个过程更环保、更节能;其运行费用为零,是其他处理工艺所不能相比的。但其也存在着一定的缺点,缺乏专业技术人,在后期运行和维护过程中有困难。

3.2生活污水净化沼气池

生活污水净化沼气池(或称城镇生活污水净化沼气池)是一种新型的分散污水处理装置。生活污水净化沼气池是通过对沼气池和化粪池的改建得来的,利用厌氧消化、沉淀过滤等处理技术,降解有机质,杀灭病原菌。相对于沼气池和化粪池池来说,其解决了化粪池沉积污泥多和处理效果差等弊端[12];并且解决了沼气池沼气回收率低的缺点。经其处理后的生活污水水质BOD5

生活污水净化沼气池处理技术,减轻了水体富营养化,改善了居住条件,保护了环境卫生,具有良好的环保效果,并且有利于保护水源清洁等。用这种方法处理农村生活污水,国家无须专门的投资,投资较小,见效快。但其对氨氮和磷的去除率较低。

3.3生物滤池(Biological aerated filter)

生物滤池是将吸附、过滤和生物作用等综合在一起的农村废水处理工艺。其最大的特点是集截留悬浮固体和生物氧化于一体,省去了二沉池,大大简化了污水处理流程[13]。其工艺流程见图6:

该污水处理技术出水质量好,无二次污染;能在较低温度下正常运行,缓冲容量大;运行能耗低,投资费用省;启动时间快,挂膜时间短;日常运行管理方便,结构模块化。然而,其滤料容易流失,使用前须进行预处理,并且要进行定期冲洗。由于生物滤池为半封闭或全封闭构筑物,其生化反应受外界温度影响较小,因此适合于北方寒冷地区。

3.4蚯蚓生态滤池处理技术

蚯蚓生态滤池处理技术起源于法国和智利,主要根据蚯蚓对有机物质的分解有促进作用,并且能够提高土壤通气透水性而设计[14],具有投资省、处理效率高、管理简单等优点。然而,单级蚯蚓生态滤池对总氮的去除效果不是很显著。当进水流量大、污染物较多时,单级的蚯蚓生态滤池处理效率大大降低,影响出水水质。通过研究改进出现了一种新型的处理技术:塔式蚯蚓生态滤池。其构造见图7:

塔式蚯蚓生态滤池由多个塔层组成,每个塔层内的滤料层是以土壤为主,大概有30cm左右,主要是处理生活污水的区域,也是蚯蚓生存的区域。土壤层又由不同种类和不同粒级的填料组成[5]。每个塔层下面布有均匀的出水孔,各个塔层之间的空间有40cm左右,污水从孔中滴落,可以充分地补充有机质分解时所需的氧分[15]。其充分利用了蚯蚓―微生物―植物―土壤―填料的协同作用,有效地解决了填料堵塞,提高了污水处理负荷,并且有效提高了SS、TN和BOD等污染物的去除效率。

4.结论

综上所述,国内外农村污水处理主要为生态处理技术,每种方法均有各自的优劣。对于我国农村污水所存在的问题是:一是对于农村污水处理意识淡薄,农村污水的处理未引起人们的重视;二是建设资金投入不足,由于各地财政压力大,加上大部分村集体经济薄弱,治污项目很难开展;三是缺乏专业技术人,在后期运行和维护过程中有困难;四是没有标准的规定,目前主要是鼓励型措施。取一次性投资低、能耗低、运行稳定、运行费用低、维护管理方便的实用技术是解决中国农村污水污染问题的主要途径。

通过以上方法的比较,对于我省的农村人口较为分散,四季分明,地形复杂,经济较为落后等特点,笔者认为在我省可以将净化沼气池和人工湿地污水处理技术相结合,实现功能互补。见工艺流程:

该技术把“净化沼气+人工湿地“有机结合,解决了净化厌氧技术处理生活污水中的主要污染物的去除率控制在前端,使进入湿地水质中的污染物很低,减轻了对人工湿地的净化压力,强化了人工湿地的净化效果,节约了土地资源,并解决了人工湿地因时间而长变成了污泥坑的难题;其采用进出水自流,不用机械动力设施和电控,只需要兼管人员定期对格栅池和沉沙池中的杂物泥沙进行清除,因此实现了低能耗,维护简单,日常运行费用少;除此以外,还可以在净化装置上面的空闲地面设计绿化及景观工程,再加上人工湿地的植物和花草,如此使整个污水装置上面干净整洁、美观、文明、无臭味,使其看起来是一个小花园。

5.展望未来

随着我国新农村的提出,农村环境污染越来越严重。对于我国农村生活污水处理技术,提出以下建议:(1)加大专项资金投入,完善社会资金对农村污水治理的投入、利益分成及退出机制;(2)科学制订污水治理方案,分步、有序地实施农村污水处理设施新建和改造工程;(3)加大科技投入,人才培养,提高农村污水处理技术的效率,降低污水治理的成本。

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