黃璐
(廣東省 廣州市 510000)
以廣東某鎮為例解析農村污水治理
黃璐
(廣東省廣州市510000)
農村地區與城市不同,具有居民居住分散,污水量小的特點,若采用單一集中收集處理的模式則管網敷設成本大,很不經濟。現如今對于農村地區污水治理的相關法規、規范還很不完善。本文中,筆者對農村污水的來源、危害及處理技術進行了闡述,并以廣東省某鎮為例,探討可行的農村污水治理方式方法。
農村污水;治理模式;處理技術
近年來,人們對于環境的要求越來越高,國家及省市層面也加強了對于污水工程的投資與建設,相關要求與規范也逐漸完善。各城市也逐漸建立起以污水處理廠為核心的污水集中收集處理模式。但目前各地的污水治理主要精力集中在城市地區,農村地區則相對受到忽視。實際上,農村地區的污水也已成為重要污染源,尤其是農村地區化肥、農藥的使用,已經成為引起江河湖泊水體富營養化的重要因素。農村污水排放受生產、生活方式、經濟發展程度等多方面因素的影響,如今大多農村地區的污水未經處理而直接排入相鄰的河網,對周圍的水環境造成一定污染,影響到地下水及居民飲用水的安全,進而造成地方局部性的生態系統困境。
農村污水對水環境的污染按照源頭分類可分為三類:
1.1工業點源污染
相對于城市,農村地區的地價、人力、經營成本較低,因此吸引了一批企業在農村設廠。但同時,農村地區對于環境、污水治理的監管相對薄弱,導致部分工廠的產生的污水不經處理直接排入水體,構成嚴重的環境隱患。

圖1 農村工廠污水排放
1.2農業面源污染
農業生產為提高農產品產量,大量的施用農藥、化肥等化學物質。而農藥、化肥中含有豐富的有機物、氮、磷等元素。下雨時,這些污染物隨雨水流入周邊水域,引起水體污染及富營養化(如圖2)。
目前,據統計,我國化肥年使用量已經超過4800t,合計超40t/km2,而為防止化肥對土壤和水體造成的危害,國際公認的安全上限為22.5t/km2,顯然化肥在我國已然存在濫用的現象。而在農藥使用方面,我國年使用量約為150萬t,這些農藥中,只有約1/3能被作物吸收利用,其余大部分進入了水體、土壤及農產品中。

圖2 農業面源污染
1.3農村生活污水
目前,我國的環境管理體系主要是建立在城市及重要點源的污染防治上,農村污染治理體系尚未建立,加之鄉鎮政府、村委會財力不足,也缺乏必要的扶持政策,導致農村生活污水隨意排放。農村地區的水塘、河流、灌溉溝等直接成為污水的受納場。
鑒于農村污水的特點,目前的治理模式主要有以下三種:
2.1利用城鎮污水處理廠處理農村污水
這種處理模式適用于靠近城鎮或靠近城鎮污水管網的農村,將農村的污水進行集中之后輸送到城鎮的污水處理廠進行處理。相對來說,城鎮的污水處理廠運行方面比較規范。管理方面比較完善,能夠保障污水的處理效果并降低運行成本。
2.2村莊集中處理污水
如果離城鎮的污水處理廠比較遠或者接入需要的投資比較大,那么村莊可以采用單村或者附近幾個村莊對污水進行集中處理的方法,通過在當地建立污水處理池來完成污水處理。這種污水處理模式較適合平原地區使用,對污水進行集中處理能夠便于管理,也能夠節約處理的成本。
2.3村莊分散處理污水
如果村莊處在山區,那么村莊的地形就會呈現高低不平的情況,或者是村莊雖然處在平原地區但是中心高四周低,抑或是水網密集,各村居被水網相隔,這些情況下污水集中處理很難實現。這是,就需要對當地的地形地貌進行研究,將污水進行分區處理,實現污水的分散處理,降低處理成本。
與城鎮污水處理相比,農村污水處理有其自身特點。①農村地區技術經濟基礎薄弱,缺少充足的資金和專業的技術管理人員,污水處理設施的日常運行和維護難以保證。②農村生活污水在排放方式、水質和水量方面具有自身特性,主要表現在:面廣分散,收集困難;水量變化大,排放不均勻;可生化性好,幾乎不含有毒有害有機污染物(工業發達的農村除外)。
根據上述特點要求,農村污水處理方式不能照搬或套用城鎮生活污水的處理模式,需結合農村實情和污水特點進行科學決策。在具體選擇農村污水處理方式時,一般應遵循以下原則:因地制宜,不拘泥于一種方式;維護管理方便;運行費用低廉;工藝流程簡單,一般最好不要設初沉池和二沉池。目前,國內常用的農村污水處理技術如下:
3.1人工濕地
人工濕地源于對自然濕地的模擬,通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解等原理實現污水的凈化處理。人工濕地污水處理技術將自然生態原理作為基礎,對于污染物的去除尤其是氮、磷的去除有著獨有的優勢。此外,人工濕地所需要設備、工藝簡單、運行維護管理方便快捷,運行成本較低,對水質的適應性也強于自然濕地,所凈化出來的水質穩定、良好。但是,人工濕地也具有容易受到天氣影響,占地面積較大,表面徑流存在異味等缺點。建議有條件的地方可結合調節池、厭氧水解池等實用,提高穩定性和出水水質。

圖3 人工濕地
3.2地下土壤滲濾凈化系統
地下土壤滲濾凈化系統同樣是以自然生態原理為基礎,加以工程化改造而創立的污水處理技術,該系統是將污水投入到距離地面約50cm深,具有一定構造,并且具有良好擴散性的土層中。污水緩慢通過布水管周邊砂層和碎石,通過土壤毛細管的作用,擴散至土層中區。在表層土壤中存在大量的微生物,作物根區處于好氧狀態,污水中的污染物質被過濾、吸附、降解。因此,地下滲濾相當于污水的慢速滲濾處理。尤其其停留時間較長,并且負荷低,水質凈化可以取得明顯效果。地下土壤滲濾凈化系統需要土地空間大,進水負荷低,水力停留時間較長。這些缺點對于農村地區的污水處理則影響不大。一般農村地區有著豐富的土地資源,農村污水量也較小,但本系統底部應做好防滲處理,防止污染地下水,尤其是地下水位較高的地區。

圖4 地下土壤滲濾凈化系統
3.3穩定塘
穩定塘系統是由若干自然或人工挖掘的池塘通過菌藻互生作用或菌藻、水生生物的綜合作用而實現污水凈化的目的。為實現資源化利用,穩定塘還可種植水生植物,如蘆葦、水花生等,放養水生動物等。穩定塘系統一般不需附加材料,動植物盡量選用當地種類,在有水塘基礎的地區,工程造價低于土壤滲濾處理系統,運行也不需要過多的維護管理。完善的穩定塘系統可取得較好的污水處理效果,但是對于氮和磷這類營養性物質的去除效果較差。在我國水資源相對豐沛的南方農村地區如果能結合地形條件,設立以塘處理方式為主的自然處理系統,可望有較好的應用前景。穩定塘內水生植物的布置應兼顧挺水植物、漂浮植物和沉水植物間的合理搭配,以發揮其最大效能。

圖5 穩定塘
3.4小型一體化設備
小型一體化污水處理設備具有處理工藝穩定,出水水質容易達標的優點,但是小型一體化污水處理設備也有運行維護費用高,設備工藝復雜,操作復雜等缺點。因此,在廣大農村的推廣應用必須考慮經濟適用等問題。

圖6 小型一體化設備
該鎮屬廣東沿海珠江三角洲地區,水網密集,鄉鎮企業較為發達,鎮城區的排水設施相對較為完善。
4.1污水水量
該鎮農村地區已經實現集中供水,生活污水按照用水量的85%進行計算,工業廢水按照用水量的70%進行計算,管道及處理設施規模計算在此基礎上預留一定容量。
4.2農村污水治理模式
該鎮農村地區分布廣泛,不能簡單采用一種模式進行污水的收集處理。本次規劃建議分三種情況:
(1)臨近鎮城區或鎮城區污水管網的農村污水排入城區污水處理系統進行統一處理;
(2)距離鎮城區較遠,而村落分布相對集中的采用相對集中的方式進行污水收集處理,單個村或者幾個村聯合設置污水處理設施;
(3)距離中心城區較遠,分布分散,河涌密閉,污水不便于集中收集的農村地區采用分散處理。
4.3污水處理技術的選用
該鎮的農村除卻村民居住用地外,還分布有部分工業企業,但工業企業的污水處理相當復雜,若與農村生活污水合并處理對污水處理設施沖擊負荷較大,不利于處理設施的穩定運行。建議農村地區的工業企業優先搬遷至城區建設用地區域,便于污水的集中處理和農村地區環境的保護。保留的工業企業產生的廢水自建或合建污水處理站,如采用一體化污水處理設備對工業廢水進行處理,達標后排放。實現各村落產生的生活污水與工業廢水分開處理。
該鎮河網密閉,魚塘遍地,應充分利用現狀條件采用人工濕地、穩定塘、生態溝等生態處理法對農村生活污水進行處理,運行成本低,管理方便。
4.4出水水質
目前還沒有專門針對農村地區污水處理的技術標準,考慮到該鎮農村地區存在一定數量的鄉鎮企業,其水質與農村生活污水差別較大,出水水質應執行不同標準,該鎮農村地區污水治理出水水質標準可按如下條款執行。
(1)鄉鎮企業污水處理站的出水標準
各企業自建或合建的污水處理站出水水質應執行各行業水污染物排放標準及《污水綜合排放標準》(GB8978-96)。其中考慮到該鎮水域水質規劃目標多為Ⅲ類,執行《污水綜合排放標準》的企業污水處理后出水水質應滿足一級標準。
(2)農村生活污水處理設施出水標準
鑒于農村生活污水具有生活污水為主,水量小,有毒有害物質含量小,易于處理的特點,以及該鎮水域水質目標基本為III類水,水質要求高,因此,建議農村生活污水處理設施出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級B標準。
4.5農村污水處理設施的運營機制
農村污水進行處理后,遍布農村的污水處理設施的運營構成一個難題。村民們對污水設施的維護與運營往往知知甚少,如何鼓勵村民進行污水處理設施的建設,同時保證這些污水處理設施的運營是設施建設完成后亟需解決的問題。
為保障農村地區污水的有效治理,該鎮應將農村地區的小規模污水處理設施納入監管和財政補貼機制中,在政策上為其提供保障,在服務上將這些設施的維護和維修納入鎮污水處理廠的維護和運行體系中,由專業技術人員給予維護。
完善監管機制,區、鎮政府沒有人力和物力對每一處農村處理設施的運行進行監管。建議完善“村管理、鄉鎮監督、區考核”的農村污水處理設施監管機制,通過行政和經濟獎懲措施促進農村污水處理設施的正常運行,并對各村、鎮污水處理設施的運行情況進行評估與考核。
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[TU992.3]
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1673-0038(2015)04-0026-03
2015-1-8
黃璐(1987-),女,碩士,主要從事給排水規劃管理與設計工作。