王子洲,劉青陽,俞昀肖,王英杰,陳力棟
(1.浙江環科環境研究院有限公司;2.浙江環茂自控科技有限公司,杭州 310007)
近年來,國家對于三農問題愈加重視,并在如何改善農村人居環境方面做出眾多工作,切實地進行落實,最后獲得了明顯的治理效果,給農村居民帶來了切實的利益。但是,農村與城市環境相比,存在點多面廣量大、技術力量薄弱、環境制約因素較大等問題。為保證農村生活環境獲得持續優化,對農村開展生活污水治理顯得十分關鍵。
近年來,國家頒布了一系列改善農村生活環境的政策,顯著改善了眾多地區的人居環境,創造了巨大的社會效益。但是,人們對生活品質的要求越來越高,這就為農村生活污水處理增加了難度。目前,與城市相比,農村污水處理基礎設施建設較為落后。農村生活污水主要為村民在日常生活中產生的廢水,如糞便沖洗水、淋浴水、廚房水和洗滌廢水。長期以來,農村生活污水的治理沒有受到應有的重視,無序排放的生活污水成為污染村鎮水體的重要原因之一。同時,農村地區幾乎沒有完善的排水排污管網,缺乏配套的污水處理設施,給生活污水的收集和集中處理帶來難度。除了鄉鎮等較中心的區域,其他區域農村居民居住分散,導致污水排放點多面廣,排放的污水帶有大量有機物、懸浮物和微生物,大部分未經處理就直接排入附近河道、溪溝或者低洼處,對水體和環境產生影響。
從眾多農村地區污水處理實際情況來看,農村污水具有成分復雜、污水量小而分散的特點,有機物和懸浮物的濃度較高,盡管有多樣化的污水處理技術手段,但是仍然不能有效地提升農村污水處理效果。比如,各個地區常用的人工濕地處理技術、微動力處理技術等都具有突出的應用優勢,但是沒有將該類技術與農村污水處理相結合,導致各類技術不能適應實際情況進行處理,且污水處理設施投入難、配套難,設施共享率較低,制約了農村污水處理,整體處理效果較差。
由于村莊和農村住宅規劃滯后,農村居民點分散不集中,所以農村污水處理工程建設難,管理難,投資大,影響污水處理設施的建設。
農村生活污水處理設施的建設、運行、維護、管理工作都需要專門人員進行管理,保證污水處理設施正常運行。但是,對眾多農村污水處理設施進行調查后,筆者發現,只有少數地區具有污水處理管理隊伍,但是工作人員的專業能力欠缺,多數沒有經過系統學習就直接上崗。當前,污水處理技術更新換代,相關工作人員卻不及時學習,不能支撐當地的污水處理工作,污水監測能力也較差。所以,眾多地區污水處理效果差,污水回收利用率低,相關檔案管理缺乏科學性,阻礙了農村污水處理設施的進一步建設。
農村生活污水基本采用直排方式,村民習慣成自然,對于污水處理沒有深刻的理解和認識。同時,各地區域風俗的差異使得農村生活污水處理設施的建設、運行和維護受到影響,出現村民不理解、不認同甚至阻撓設施建設的情況,導致農村生活污水治理進度受到阻礙。
為了更好地展開農村污水處理設施建設,必須將其列入村鎮建設規劃,針對不同地區的污水處理實際情況進行妥善安排,保護農村生活環境。還要積極開展農村污水處理設施的提升改造,強化對農村群眾的環保意識,為村鎮的高品質生活奠定堅實的基礎,讓更多的農村居民受益[1]。
當前,城鎮污水處理系統經常應用的是化糞池、厭氧污水處理設施、微動力污水處理設施、氧化塘、人工濕地等手段,具有較好的處理效果,造價較低,易于污水處理管理部門的管理,操作簡單,為農村污水處理奠定了堅實的基礎。
化糞池借助沉淀將農村生活污水中的懸浮物沉淀下來,厭氧和沉降是其主要的處理工藝。一般采用三格式化糞池,其中沖廁水由第一格進入,分別流經第二、第三格進行沉淀和厭氧處理,而洗滌用水直接接入第三格,經過沉淀后再出水,農村生活污水經過化糞池處理后,可以去除一部分BOD5和大部分SS,同時對大腸桿菌有較好的處理效果。但是,沉淀處理方法去除溶解性污染物的效果很差,很難達到相關的污水處理標準。化糞池經過改良,污水處理效果好一些,但是仍然不能達到水質水量的變化要求,不能保證水質,所以也具有一定的局限性。
厭氧處理設施利用厭氧微生物將有機物進行分解,轉變為甲烷和二氧化碳,它是一種有效去除有機污染物的工藝。一般在設施中懸掛了利于微生物附著生長的填料,以提高有機污染物的去除率。但僅厭氧環節難以保證出水質量,因此一般應用于污水處理出水要求低的地區,最好在末端留有空閑土地,便于工藝提升。
一般情況下,微動力污水處理設施采用厭氧-好氧工藝,污水進入設施,設施內懸掛生物填料增加微生物附著的表面積,通過厭氧及好氧生物作用(曝氣)分解有機物。污水在A/O池內停留一定時間以便微生物對有機物進行充分的生物降解,并去除一定量的污染物;處理后的污水經過沉淀后排放,同時沉淀池的部分污泥回流,另一部分外排。該技術成熟穩定、處理效果好,有很多地方也會將該技術設計制作成一體化設備。
氧化塘是具有處理污水、廢水的自然池塘,構造簡單,維護十分簡便,處理效果較為穩定,能更高效地節省能源。通過設計種植多種類型的水生植物,通過各種植物的吸收和吸附,人們可以對出水進行深化處理,同時可投放部分水生生物,組建完整的食物鏈,提高污水凈化效率。氧化塘污水處理方法適用于擁有限制溝渠或者池塘的村莊。該污水處理手段具有較高的污物去除率,能去除70%~80%的BOD和60%~70%的COD。但是,該工藝受季節影響較大,末端處理強度不夠,出水效果不穩定,適用于排水要求較低的地區。
人工濕地是綜合了物理、化學和生物的三種作用對污水進行處理的方式。污水處理與沼澤類似,人為建造并投入一定人力進行監督控制,借助沼澤地和洼濕地手段實現污水的處理。在具有香蒲、蘆葦等水生植物的濕地中,土壤本身具有的滲濾功能以及水體植物、動物的綜合生態作用,可以有效改善濕地內的污染情況,并進一步改善生態環境。濕地填料表面有一層由大量微生物的生長所形成的生物膜,有機污染物通過生物膜的作用被去除。植物根系作用進一步保證了廢水中氮、磷不僅能被植物和微生物作為營養成分而直接吸收,還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用將其從廢水中去除。人工濕地對SS、COD、BOD去除效果較好,但是對磷和氮的去除效果較差[2]。
人工濕地在農業生產中主要適用于經濟條件不高且對污水中氮磷去除要求不高的地區,利用其地勢差以及當地的閑置荒地或者河塘,進行污水處理。
通過上述幾種污水處理設施的比較,筆者發現,針對農村地區污水處理工作,污水處理設備要簡易且造價低,具有更好的實用性,所以通過比較發現,微動力污水處理設施和人工濕地成為村鎮建設中農村污水處理的最佳選擇。
當前,村鎮建設腳步加快,污水處理技術也不斷改進和革新,而微動力污水處理設施滿足了村鎮地區的污水處理需求。按照因地制宜的原則,積極構建磚石砌筑處理池或者直接放置一體化處理設備。該處理設施處理效果穩定、工藝成熟,其活性污泥沉降性能好,泥水分離效果徹底,不易發生污泥膨脹;除了污染物得到有效降解之外,還具有較好的脫氮除磷功能,解決了農村生活污水處理中氮磷去除難的問題[3]。
單一的人工濕地污水處理方法在南方地區的農村污水處理中已經不能滿足污水處理的更多需求,所以現階段人工濕地多采用與厭氧設施、好氧設施結合模式或者將人工濕地、垂直流人工濕地、水平潛流人工濕地等污水處理方法進行融合,形成兩級復合人工濕地和多級復合人工濕地的污水處理方法。實踐表明,綜合處理能更好地滿足地區污水的處理需求,有效地提升污水處理效果,更好地保證出水水質。
污水處理成為當前村鎮建設的重點工作,關系到農村生活環境和生活品質,不僅可以為當地居民提供額外的資源,還能促進農村建設和環境的和諧發展。所以,相關部門要綜合考慮當地經濟水平和污水分布特點,選擇和建設適宜的農村污水處理設施,在經濟能力范圍內保證污水處理設備的處理效果,為廣大民眾造福。