杨义虎
46003219900110****,海南 海口 570100
摘要:由于远离城镇的大部分农村生活污水统一纳入城镇污水处理厂进行统一处理目前还无法实现,当前大部分农村处理厕所污水的方式是通过化粪池进行厌氧发酵,其他污水则直接排至院外地面或通过村民自家院里敷设的沟渠,排至街道、农田或河道等,给农村周围环境带来不同程度的污染。因此,找出适合不同农村地区的污水处理技术至关重要。
关键词:农村;生活污水;处理现状;处理工艺
1 导言
当前农村生活污水排放具有量小、分散、瞬时流量变化巨大等特点,其成分、污染物浓度与居民的生活习惯、生活水平以及水资源的享有状况有关。就当前农村生活污水排放的实际情况来看,农村生活污水排放对农村地区的生活环境产生着极为严重的影响,不仅如此,同时对农村经济的发展也极为不利,在一定程度上限制了农村居民生活质量的提升。因此,有必要重视并加强对农村污水的处理。
2 农村生活污水处理现状
2.1 缺少针对农村的合理设计
农村污水处理设施及后期运营管理的主要问题是:污水处理过程中的污水处理技术已不能满足农村的污水处理要求,造成资源浪费。部分农村地区,复制城市污水处理的模型,加工技术的成本过于昂贵,同时造成后期运维困难;科学技术设计相对不合理导致对农村污水处理的能力相对较低,并且处理效果较差。
2.2 农村污水排放和监管工作标准缺乏统一性
当前,国家对新农村建设这一工作目标的高度重视背景,对农村建设污水设施更是加大了资金投入,并且取得了较好的效果。但从后期运营管理角度来看,实际农村污水排放和监管工作标准存在不统一的情况,主要表现在农村中各类生活污水出现乱排乱放的现象,对生态环境存在较大的污染,但缺乏相关人员和部门对这一情况缺乏监管。
3 农村生活污水处理工艺
3.1 城市管网截污模式
城市管网截污模式是由城镇污水处理厂统一收集处理由污水市政管网排入的污水。该模式投资少,无须在村庄附近建污水处理厂,这种模式具有施工方便、易于管理、污水处理效果好的优点,但这种模式仅适合城市附近的村庄和平坦地形的村庄。对于经济基础好的城镇附近地区,城市管网截污模式是一种广泛使用的污水处理模式,可以实现污水治理从分散到集中的转变。
3.2 集中处理模式
集中处理模式是在农村地区通过建设污水处理厂集中收集农户产生的所有污水,处理后直接排放到自然水体中。由于占地面积小、运行安全可靠、出水水质好等优点,该模式被很多地区广泛应用。但是,由于处理成本高,因此其适用于人口规模大、经济基础好的农村地区,目前华东和华北的村庄多用,这些地区的村庄分布密集,经济基础较好。
3.3 分散处理模式
作为我国广大农村广泛使用的污水处理模式,污水分散式处理的形成主要是由农村住户不集中、地势不平坦、污水收集难度大等特点所决定的。国外对分散式生活污水处理模式的研究较早,而我国对分散式污水处理模式的研究主要从20世纪80年代开始,还在不断探索和实践中,研究最多的是厌氧沼气池、人工湿地、稳定塘、土地处理和膜生物反应器等工艺,这些技术在我国农村地区应用较为广泛。
3.3.1厌氧沼气池
厌氧沼气池利用粪便和秸秆进行高温堆肥,然后自然发酵。厌氧沼气池不仅可以减少肥料养分损失,消除病虫害,而且能保持环境卫生,进一步提高有机肥的质量,为农业生产提供充足的有机肥料。此外,厌氧沼气池还可以产生沼气,不仅热量高,而且燃烧不会产生有毒气体,是可再生清洁能源的理想之选。厌氧沼气池以各种形式出现,但无论实际结构如何,都具有共同的特性,即结构相对简单。
3.3.2人工湿地技术
人工湿地是一种污水处理技术,属于生态处理的范畴,主要利用湿地生态系统来完成污水处理,该系统可以实现物理沉降作用、化学作用以及生物作用,处理效果较好。其处理效果较好,经济可行,操作管理方便,值得在农村推广。
人工湿地技术由于成本低、处理效果好、环境得到美化等优点而得到广泛应用,但占地面积大,对季节变化敏感,低温去除有机物和氨氮的效率较低,实际操作过程易受基质堵塞问题的影响,由此会造成一些严重问题,这将成为发展人工湿地的主要障碍,应在后期研究中着重调查和解决。由于单一技术的不足和地区的局限性,许多研究人员提倡研发农村污水处理组合技术。组合技术对污水中氨氮、TN、TP和COD等的平均去除率可达90%,并通过设计生物过滤池、人工湿地和稳定塘组合工艺对其加以验证。
3.3.3稳定塘
作为一种天然水处理系统,稳定塘通过藻类和水生生物的作用实现污水处理的目的。稳定池主要适用于土地资源较广的农村地区,可以实现节能经济和污水资源化处理的目的。近年来,人们已经开发出基于原始稳定塘技术的几种新工艺。研究发现,淹没式生物膜稳定塘组合技术的氨氮、COD、TN和TP的平均去除率分别为84.33%、97.02%、80.18%和77.34%,可达到中水回用的目的。由于水体在各阶段变化过程中都会产生适宜的优势细菌,因此多级稳定塘可结合人工设计的水生植物和水生动物系统,发挥不同微生物和水生植物的净水作用。传统稳定塘系统易受到环境变化的影响,可能导致臭味和污染物堆积,改进的稳定塘技术弥补了传统稳定塘的一些缺陷,通过研究曝气控制条件,提升处理效果,降低经济能耗。这项技术可以充分利用农村地形,施工简单、投资少,具有美化景观的作用,但也具有占地面积大、易产生臭味、维护不便等缺点。
3.3.4土地处理
污水土地处理是一种可以有效去除水中氮磷污染物的工程处理技术,可将自然生态净化与人工湿地技术相结合,利用土壤植物系统和人工调控的综合调控作用,然后通过物理、化学、生物等进行吸收和降解,去除污水中的污染物,并且可以有效利用污水中的氮磷,实现无害化、稳定化、资源化的处理效果。研究发现,利用土壤清洗床对分散厌氧处理后的生活污水进行处理,土壤清洗床可有效去除COD、TN、氨氮和TP,COD去除率一般为70%~90%,TN和氨氮去除率超过50%,TP去除率可以达到60%左右。人们可以利用地下浸出系统处理农村污水,主要污染指标具有较好的去除率,该系统已广泛应用于农村单户污水处理。土壤处理技术类型灵活多样,有慢滤、快滤、地表漫流和地下渗滤等系统,具有工程简单、投资成本低、控制方便和效果恒定等优点,同时其面积大、水力负荷低、季节性影响大,土壤堵塞严重,可引起地下水污染。
3.3.5膜生物反应器(MBR)
膜生物反应器采用活性污泥法,有效提高污水污染物分解率和污水处理效率,使污水污染物以二氧化碳和水的形态存在。这种方法是膜组件固液分离的好方法,可以促进水资源的循环利用。膜生物反应器工艺短,处理效率高,可实现自动操作。但是,投资和维护成本较高,因此其适用于东部发达地区的农村。
3.3.6组合工艺
为弥补单体污水处理工艺的不足,人们积极研究组合工艺。首先可以通过强化预处理(如三格式化粪池、生物滤池、沼气池等)提高污水可生化性和降低污染物浓度,然后进行二级处理(如人工湿地、稳定塘、土地渗滤和接触氧化技术)。组合工艺具有稳定的出水水质,占地面积小,出水泥浆少,维护方便,且不容易受水质变化和水量变化的影响,具有广泛的适用性,但是运行成本较高,技术要求较严格,管理水平要求高,适合出水水质要求高的地区。
4 结束语
总之,城市和农村地区的生活污水组分和数量相差很大,因此,必须结合农村当地的自然地理条件,提出适合本地区的经济有效的污水处理技术。同时,要增强农村居民的节约用水及生活污水治理意识,尽可能从源头上减少污水排放,同时将生活污水回用,实现水资源的最大化利用。
参考文献:
[1]卢璟莉,肖运来.我国农村生活污水处理及利用分析[J].湖北农业科学,2019,48(9):2289-2291.
[2]苏东辉,郑正,王勇,等.农村生活污水处理技术探讨[J].环境科学与技术,2015,28(1):79-81.
[3]田娇,王玉军.农村污水处理技术现状及发展前景[J].环境科学与管理,2019,35(5):83-85.
[4]张克强.农村污水处理技术[M].北京:中国农业科学技术出版社,2016.