淺談新農(nóng)村建設(shè)中生活廢水的治理途徑

蒲宏江 何 輝

（千陽縣水利局 陜西 千陽 721100）

加強(qiáng)農(nóng)村生活污水的處理，是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。農(nóng)村生活污水造成的環(huán)境污染不僅是農(nóng)村水源地潛在的安全隱患，還會(huì)加劇水資源的危機(jī)，影響當(dāng)?shù)厝罕姷纳姘l(fā)展。因此，加強(qiáng)農(nóng)村生活污水收集、處理與資源化設(shè)施建設(shè)，避免因生活污水直接排放而引起的農(nóng)村水體、土壤和農(nóng)產(chǎn)品污染，確保農(nóng)村水源的安全和農(nóng)民身心健康，是新農(nóng)村建設(shè)中加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推進(jìn)村莊整治工作的重要內(nèi)容，也是農(nóng)村人居環(huán)境改善迫切需要解決的問題。

1 暉川村排水現(xiàn)狀和存在問題

1.1 暉川村基本現(xiàn)狀

暉川村地處千陽縣城北4km處的千河二階臺(tái)塬之上，千高公路東1km。全村533戶，2012口人，勞動(dòng)力863人，耕地面積6034畝，畜禽養(yǎng)殖存欄3120多頭（只）。該村落人口密度低，一戶一院，且村莊四周即為大片的農(nóng)田。

1.2 暉川村排水現(xiàn)狀及存在問題

該村在新農(nóng)村建設(shè)中，針對(duì)生活廢水采用高分散末端排污的方式，每家每戶單獨(dú)收集污水后就近排放。隨著自來水進(jìn)入到該村每家每戶，暉川村人均耗水量和排水量明顯增加，末端排污的方式對(duì)水資源和村民居住環(huán)境的負(fù)面影響越來越大。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)：該村村民生活用水指標(biāo)為50L/（人·d），大家畜除外，該村生活廢水采用末端排污方式，若按60%產(chǎn)污量計(jì)算，農(nóng)村居民每人每天排污30L/（人·d），則該村日排污水量為60m3，年排污水將達(dá)2.19萬m3。目前該村在修建自來水工程中，未考慮到污水處理，排水管網(wǎng)不健全，排污方式粗放，普遍是無組織排水，大多數(shù)生活廢水經(jīng)過土渠甚至地表進(jìn)行排污，少數(shù)生活廢水經(jīng)過砼襯砌排水渠在村莊周圍漫流，加之生活廢水未經(jīng)處理，常年浸滲在村莊周圍，異味熏天，蚊蠅肆虐，形成一個(gè)嚴(yán)重的面源污染和病源傳播隱患，不僅影響居民生活環(huán)境和身體健康，也造成水資源浪費(fèi)和地下水資源污染。

2 暉川村穩(wěn)定塘系統(tǒng)的建立

2.1 暉川村污水處理方案的選擇

通過現(xiàn)場(chǎng)勘查和綜合考慮，該村污水處理方案選擇時(shí)要考慮的因素有：因其地處農(nóng)村，污水處理應(yīng)符合建造費(fèi)用低，運(yùn)行費(fèi)用少的原則；該村缺乏專業(yè)技術(shù)人員，所以污水處理系統(tǒng)和處理工藝要力求簡(jiǎn)單，運(yùn)行效果應(yīng)該穩(wěn)定，要便于日常操作和易于維護(hù)。

2.2 穩(wěn)定塘處理污水的優(yōu)點(diǎn)

穩(wěn)定塘處理污水是近年來成為國內(nèi)外著力推廣的一項(xiàng)新技術(shù)，在穩(wěn)定塘建設(shè)中，可以利用荒廢的河道、沼澤地、峽谷、廢棄的水庫等地段，具有建設(shè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工周期短、基建費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn)，其基建投資約為相同規(guī)模常規(guī)污水處理廠的1/3～1/2；其技術(shù)處理污水能耗低，運(yùn)行維護(hù)方便，成本低。風(fēng)能是穩(wěn)定塘的重要輔助能源之一，經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，可在穩(wěn)定塘中實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的自然曝氣充氧，從而達(dá)到節(jié)省電能降低處理能耗的目的。處理污水時(shí)，無需復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備和裝置，這使穩(wěn)定塘的運(yùn)行更能穩(wěn)定并保持良好的處理效果，其運(yùn)行費(fèi)用僅為常規(guī)污水處理廠的1/5～1/3；該技術(shù)產(chǎn)生污泥量小，僅為活性污泥法所產(chǎn)生污泥量的1/10。前端處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的污泥可以送至該生態(tài)系統(tǒng)中的藕塘或蘆葦塘或附近的農(nóng)田，作為有機(jī)肥加以使用和消耗。塘系統(tǒng)通過其底部的污泥發(fā)酵坑使污泥發(fā)生酸化、水解和甲烷發(fā)酵，從而使有機(jī)固體顆粒轉(zhuǎn)化為液體或氣體，可以實(shí)現(xiàn)污泥等零排放；能承受污水水量大范圍的波動(dòng)，其適應(yīng)能力和抗沖擊和能力強(qiáng)。當(dāng)污水BOD濃度很小，低于100mg/L，使用活性污泥法有時(shí)氧化溝無法正常運(yùn)行，而穩(wěn)定塘不僅能夠有效的處理高濃度有機(jī)物水，也可以處理低濃度污水；處理后的污水，可用于農(nóng)業(yè)灌溉，也可在處理后的污水中進(jìn)行水生植物和水產(chǎn)的養(yǎng)殖，將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水生作物、魚、水禽等物質(zhì)。如果考慮綜合利用的收入，可能到達(dá)收支平衡，甚至有所盈余。綜上所述：穩(wěn)定塘投資少，污水處理工藝簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定，便于維護(hù)操作，成為該村污水處理的首選方案。

表1 穩(wěn)定塘的類型與主要特征參數(shù)表

2.3 穩(wěn)定塘污水處理的原理

穩(wěn)定塘深度一般為1.0m～2.0m，上層陽光能夠照射透入的部位，為好氧層，在好氧層，塘內(nèi)生長(zhǎng)著好氧微生物和植物性浮游生物—藻類。藻類利用透入水中的陽光進(jìn)行光合作用，向水中釋放出大量的游離氧并合成新的藻類。塘面也由于風(fēng)力的攪動(dòng)進(jìn)行自然復(fù)氧，這樣使整個(gè)塘水保持良好的好氧狀態(tài)。好氧微生物對(duì)塘水中的有機(jī)物進(jìn)行降解，生成的C02為藻類光合作用提供碳源。這樣在CO2和O2的受授過程中，有機(jī)物得到降解。在塘的底部，由沉淀的污泥和衰死的藻類和菌類形成了污泥層。由于污泥層缺氧，進(jìn)行由厭氧微生物起主導(dǎo)作用的厭氧發(fā)酵，在產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的連續(xù)作用下，相繼進(jìn)行產(chǎn)酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵，產(chǎn)生液態(tài)的代謝產(chǎn)物，如H2O、氨基酸、脂肪酸等與塘水混合。而氣態(tài)的代謝產(chǎn)物，如CO2、CH4等逸出水面或被好氧層中藻類等微生物所利用。厭氧層也有降解有機(jī)物的功能，去除率約為20%左右。通過厭氧發(fā)酵過程減少了塘底污泥量。在好氧層與厭氧層之間，存在一個(gè)兼性層：該層內(nèi)溶解氧濃度很低，而且是時(shí)有時(shí)無。在該層里存在的是兼性微生物，這種兼性微生物在有氧或厭氧條件下，均可以起代謝作用來降解有機(jī)污染物?？傊?，穩(wěn)定塘內(nèi)，在太陽能提供初始能量的推動(dòng)下，經(jīng)過各種物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)作用，有效的去除了污染物，并最終實(shí)現(xiàn)了污水的資源化。運(yùn)行管理人員只需定期對(duì)塘底沉淀的污泥層進(jìn)行一定程度的清理即可。穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)時(shí)主要可參考下表的各個(gè)參數(shù)。設(shè)計(jì)方案時(shí)主要要考慮到生活廢水中BOD負(fù)荷和停留時(shí)間，經(jīng)過對(duì)暉川村生活廢水檢測(cè)，其BOD低于10g/m2·d,因此穩(wěn)定塘完全可以滿足污水處理要求。

2.4 暉川村穩(wěn)定塘的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容

該村日排污水量為60m3，按最大停留時(shí)間30天計(jì)算，排污量為1800m3，考慮預(yù)留容積10%，最終確定容積為1980m3。為了便于施工，塘口設(shè)計(jì)為正方形，按照塘堤的最大坡度為3∶1，最小坡度為6∶1的要求，本著減少占地的目的，最終確定塘堤坡度為3∶1、塘內(nèi)最大水深為2m，塘底平面尺寸為30m×30m，塘口平面尺寸為33m×33m，則穩(wěn)定塘收集污水最大容積為1989m3，可滿足設(shè)計(jì)要求。塘坡采用M7.5漿砌塊石砌筑，塘底采用膠泥護(hù)底。在穩(wěn)定塘入口處設(shè)格柵1座，設(shè)0.5m×0.5m沉砂池1座，入口段鋪設(shè)污水收集干管300m，設(shè)出水口一處。塘岸邊砌筑道沿，鋪設(shè)生態(tài)磚，制作淺綠色鋼護(hù)欄。同時(shí)經(jīng)協(xié)商，由交通局硬化巷道并砌筑污水收集U型支渠道3km。至此，污水處理系統(tǒng)已完備，污水由支渠匯集到干管，隨后進(jìn)入污水處理構(gòu)筑物穩(wěn)定塘進(jìn)行處理，最后，處理過的水由出水口排放或用于農(nóng)田灌溉等，達(dá)到一水綜合利用的目的。

3 暉川村穩(wěn)定塘運(yùn)行后的作用和效益

暉川村穩(wěn)定塘通過一年多觀測(cè)運(yùn)行，經(jīng)衛(wèi)生局檢測(cè)，生活廢水經(jīng)過穩(wěn)定塘的處理，已完全達(dá)到生活廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，塘池設(shè)施改變了暉川村以往依靠集中工程供水單一供水的結(jié)構(gòu)模式，為農(nóng)村生活廢水尋找了出路，目前該村除人飲用水除外，其他用水可從塘池獲取，對(duì)改善用水環(huán)境起到了積極的促進(jìn)作用。生活廢水經(jīng)處理后大部分用于灌溉農(nóng)田，年可灌溉面積2000畝左右，促進(jìn)用水結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化調(diào)整，緩解了農(nóng)村供水設(shè)施壓力，減輕群眾的用水費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了生活廢水資源化的目的。

4 結(jié)論

暉川村穩(wěn)定塘污水處理工程充分利用農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的自然凈化能力，對(duì)農(nóng)村居民產(chǎn)生的生活廢水，通過排水溝渠匯集到塘池內(nèi)沉淀，依靠自然氧化處理，再加以回收利用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活廢水資源化。這樣不僅解決了農(nóng)村生活廢水出路問題，又解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺水問題，改善了新農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。陜西水利