彭驪
摘要:隨著經濟的發展,農村建設步伐的加快,農村污水的處理已經成為一個迫在眉睫的問題。本文介紹了適用于國內農村污水處理的幾種工藝,并且分析了各自的特點。指出針對我國農村地區資金短缺、技術落后的情況,采取一次性投資低、運行穩定、運行費用低、維護管理方便的實用技術是解決中國農村污水污染問題的主要途徑。
中圖分類號:TB47文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)04(a)-0000-00
近年來隨著鄉鎮企業的飛速發展,大量的工業廢物、生活廢物、畜禽養殖排放廢物和農村面源排放污染物對農村生態環境造成了嚴重的破壞,尤其是水環境的破壞尤為嚴重。據建設部2005年《村莊人居環境現狀與問題》項目組織對全國部分村莊的調查顯示:96%的村莊沒有排水溝渠和污水處理系統,89%的村莊將垃圾堆放在房前屋后、坑邊路旁甚至水源地、泄洪道、村內外池塘[1]。為了改善農村的水環境,筆者探討適合我國農村污水處理技術,為農村污水處理提供參考。
1 農村污水的概念及技術選擇原則
農村污水主要來源于廚房炊事、沐浴、洗滌和廁所沖洗。污水中含水糞便等排泄物,是細菌和寄生蟲的載體和疾病的傳染源,BOD5/COD一般在0.5~0.6之間,污水可生化性較好,營養濃度較高,基本不含重金屬和有毒物質。
農村污水處理要考慮以下三個因素:一是滿足達標排放與再生利用的需要,既要解決當前村莊污水處理達標排放問題,又要充分考慮今后污水處理回用的需要;二是處理技術經濟適用性,處理技術的選擇必須充分考慮農村地區的財力狀況薄弱、經濟承受能力低這一情況,選用成熟可靠、適合農村實際的污水處理技術;三是運行操作簡便、日常維護管理簡單,考慮到農村地區從業人員技術水平和管理水平較低,污水處理技術選擇應特別注重簡便易行、運行穩定、維護方便等 ,以利當地處理設施正常運行[2]。
2 農村污水處理技術
我國在農村污水處理方面開展研究較晚,近年來隨著經濟實力的增強,逐步認識到農村污水處理問題的重要性,開始采用一些實用、合理、低能耗和低運行費用的技術來處理污水。這些處理技術基本都為低能耗的生物處理技術,現將其介紹如下。
2.1 穩定塘處理技術
穩定塘是一種經過人工修整而且設有圍堤和防滲層的池塘,它主要利用水生生物系統,依靠自然生物凈化功能使污水得到凈化,是迅速推廣污水處理工藝,實施污水資源化利用的有效方法。這種處理方法的優點在于運行維護費低,系統基本無耗能;可充分利用地形,節省投資;無需污泥處理;可實現污水資源化[3]。在這種處理技術上,有學者對其進行在傳統基礎上改進,通過引入高效藻類,增加攪拌裝置,調節塘內的氧氣和二氧化碳的濃度,從而起到了提高有機物、氮和磷的去除率效果的作用。相關研究表明,這種改進浮萍穩定塘系統處理村鎮或社區污水, TSS去除率可達80%,COD去除率大于75% [4]。
2.2 沼氣池處理技術
沼氣池污水處理技術是一種分散處理生活污水的裝置,它采用生物厭氧消化和好氧過濾相結合的辦法,經“多級發酵、多種好氧過濾和多層次凈化”,實現污水中多種污染手的逐級去除。沼氣池處理技術是我國農村生活污水處理實踐中,最通用、最能體現環境效益的一種處理方式。
污水中經厭氧發酵后產生沼氣,發酵后污水中大部分有機物被去除,達到污水凈化目的;產生的沼氣可作為家庭生活能源;厭氧發酵處理后的污水可用作澆灌用水和觀賞用水;沼液、沼渣作飼料可以使其營養物質和能量的利用率增加20%[5];通過厭氧發酵過的糞便(沼液、沼渣),碳、磷、鉀的營養成分沒有損失,且轉化為可直接利用的活性態養分—農田施用沼肥,可替代部分化肥。加之原材料方便易得,最常見的農作物秸稈和人畜糞便等都可以用于產沼氣,因此該技術在農村得到了極大的應用與推廣。
2.3 人工濕地處理技術
人工濕地處理技術是一種為處理污水而利用工程手段模擬自然濕地系統建造的構筑物,在構筑物的底部按一定的坡度填充選定級配的填料,在填料表層種槙一些對污水有良好處理效果且生長周期長、成活率高等具有經濟價值的植物。這種處理方法的優點在于出水水質高,具有較強的氮磷處理能力,運行維護方便,管理簡單,投資及運行費用低,并且人工濕地的投資和運行費用僅占傳統污水二級生化處理技術的10%~50%[6]。穩定的處理效果、較低的運行費用,作為一種農村污水的集中處理技術,這一處理技術適合我國廣大農村地區推廣應用。
2.4 生活污水地下自動連續處理技術
農村生活污水地下自動連續處理技術是一家一戶生活污水就地獨立處理技術。每戶的污水直接排放到地下裝置,經沉淀分離、腐化水解和土壤(自然土壤或人造土壤)生物降解、滲濾、吸收等 凈化作用,去除污水中的氮、磷、細菌、病毒等,達到規定排放標準后,滲入地下水。這一技術不受天氣和溫度的限制,無能源消耗,無運行費用等特點,適合我國農村地區的需要。但是此工藝對地下土質結構和地下水深度且有一定的要求,如果不能達到指標,則需要增加投資,添加設備。
2.5 蚯蚓生態濾池污水處理技術
蚯蚓生態濾池污水處理技術是由蘇東輝等[7]提出,并且現已經在太湖流域農村建立了示范工程。蚯蚓生態濾池是利用濾床中建立的人工生態系統,通過濾床中其他微生物和蚯蚓的共同作用處理污水, 在系統中以蚯蚓為代表的微型動物可對污水和污泥進行分解和吸收。蚯蚓能使土壤形成團粒結構,疏松多孔,透氣性好,而且蚯蚓吞食腐爛的有機物和泥土;對濾床起清掃作用,防止堵塞[8];蚯蚓糞便可以吸附污染物,提高處理效率;清除蚊蠅孽生,改善衛生條件;濾床中增殖的蚯蚓又可作為家禽飼料。因此,通過生態系統的合理設計,既可高效、低能耗地去除污水中的污染物質,又可避免剩余污泥等二次污染物的產生。因此該生態系統運行費用低廉,管理方便,因此適合于農村小城鎮污水處理廠的推廣應用。
3 結語
綜上所述,各種處理技術均有各自的優缺點、不同的適用性。在對農村污水處理技術進行選擇時,一定要根據當地的經濟條件、技術條件以及自然地理條件因地制宜合理選擇。無論是分散式的處理模式,還是集中式的處理模式,農村污水處理技術的選擇都應針對我國農村地區經濟發展相對落后、能源不足的情況,采取一次性投資低、能耗低、運行穩定、運行費用低、維護管理方便的實用技術。此外,從可持續發展節能減排的角度來考慮,解決農村污水污染問題必須從根源抓起,加大環保宣傳力度,提高農民環境意識,從源頭上減少污水的產生。
參考文獻
[1]沈堅,羅剛,周琪等. 適合我國農村的污水處理模式探討[J]. 安徽農業科學,2008,36(29):12859- 12861.
[2] 環境保護部自然生態保護司.農村環保實用技術[M].北京,中國環境科學出版社,2008:5.
[3] 曹群,余佳.農村污水處理技術綜述[J].環境科學與管理,2009,34(3):118-121.
[4] Bonomo L, Pastorelli G,Nozambon. Advantages and limitations of Duckweed based on wastewater treatment systems. WatSci &Tech,1997,35(5) :239- 246.