南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水治理技術(shù)探究

陳川

（廣東自遠(yuǎn)環(huán)保股份有限公司，廣東 梅州 514700）

當(dāng)前我國農(nóng)村生活污水多為無序排放，且污水預(yù)處理并不規(guī)范，且污水排放量不斷增加，使得河流出現(xiàn)了不同程度的污染，水體多為黑色且伴隨著惡臭，影響鄉(xiāng)村環(huán)境建設(shè)。南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水急需處理，國家也啟動了農(nóng)村環(huán)境連片整治示范工作，為我國農(nóng)村生活廢水處理奠定了基礎(chǔ)。

1 南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水特點(diǎn)

（1）單位排水量大，排水特征分散；（2）生活習(xí)慣以及衛(wèi)生化糞池完善，污水有機(jī)碳源濃度較低，以氮磷污染物為主；（3）變化系數(shù)較大，夜間排水量較小，早晚排水量較大；（4）污水面廣分散，收集難度較高。

2 南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水傳統(tǒng)治理技術(shù)

南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水治理技術(shù)的選擇，要量力而行，充分考慮農(nóng)村地區(qū)財(cái)力狀況、地理環(huán)境狀況，結(jié)合《農(nóng)村生活污水處理技術(shù)規(guī)范》（DB33／T868—2012）標(biāo)準(zhǔn)開展治理設(shè)計(jì)、治理施工與驗(yàn)收，治理技術(shù)運(yùn)行與維護(hù)，選擇最佳南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水治理技術(shù)。鑒于低碳源水質(zhì)特征，生物工程治理技術(shù)應(yīng)用場景受限，且投資維護(hù)成本一般較高，生態(tài)工程為核心的治理技術(shù)應(yīng)優(yōu)先擇取。

2.1 土地處理技術(shù)

人工濕地屬于土地處理技術(shù)一類，為人為模擬“自然濕地”建造的一個“自然系統(tǒng)”，通過人為將石、砂、土壤，煤渣作為基質(zhì)，選擇性地植入植物，利用基質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用使污水得到凈化。生物作用包括微生物的生物降解、轉(zhuǎn)化及固定，植物的吸收、轉(zhuǎn)化、降解和合成；物理、化學(xué)作用包括土壤基質(zhì)的吸附、離子交換作用以及機(jī)械攔截和物化阻留作用。有機(jī)物去除機(jī)理包括過濾、吸附和生物代謝作用。微生物的生長及其在地表形成的生物膜對污水有機(jī)物的去除起到主要作用；SS的去除主要通過土壤孔隙的過濾和吸附或者植物、生物的截留作用；氨態(tài)氮通過吸附、揮發(fā)及作物吸收；有機(jī)氮可被截留和沉淀；氨態(tài)氮還可通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化成硝氮，有利于作物吸收和土壤吸附，還可通過反硝化作用最終去除氮；磷的去除主要通過作物的吸收、化學(xué)沉淀、物理攔截形式；金屬的去除主要通過吸附、沉淀、離子交換等方式。按照污水流動方式，分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。

人工濕地特點(diǎn)包括：（1）系統(tǒng)工藝簡單，設(shè)備管理維護(hù)便捷，能耗與運(yùn)行費(fèi)用較低；（2）水負(fù)荷適應(yīng)性較強(qiáng)，可耐受住沖擊負(fù)荷；（3）凈化水質(zhì)良好，凈化效果穩(wěn)固；（4）占地面積較大，且會受到氣候的影響，運(yùn)行伴隨著一些異樣味道。

其余土地處理技術(shù)還包括慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲濾系統(tǒng)、地表漫流系統(tǒng)等，作用機(jī)理類似于人工濕地。

2.2 生態(tài)塘

是利用天然或人工池塘進(jìn)行污水治理的工藝。污水中污染物在池塘中經(jīng)較長時間停留，被塘中生物系統(tǒng)分解、吸收及穩(wěn)定。按運(yùn)行方式可分為好氧穩(wěn)定塘、兼性穩(wěn)定塘和厭氧穩(wěn)定塘、曝氣穩(wěn)定塘幾種。好氧穩(wěn)定塘深度較淺，氧源由塘內(nèi)藻類通過光合作用和塘面復(fù)氧作用提供；厭氧穩(wěn)定塘凈化速率慢，停留時間需較長，但有機(jī)負(fù)荷率高；兼性塘兼具好氧塘、厭氧塘的特點(diǎn)。好氧、兼性、厭氧塘都是基于創(chuàng)造模擬自然水體自凈過程。實(shí)際應(yīng)用中，為取得更好的出水水質(zhì)和兼做養(yǎng)魚塘利用，大多需要采用多級串聯(lián)穩(wěn)定塘系統(tǒng)。厭氧塘一般作為預(yù)處理塘，設(shè)置在1級。兼性塘設(shè)置在2級。好氧塘設(shè)置在第3、第4級。好氧、兼性塘中，氧的供應(yīng)依靠藻類的光合作用，塘水的混合依靠風(fēng)力，完全受自然條件制約。

3 新治理技術(shù)探究

組合式生物濾池技術(shù)近年來，組合式生物濾池成為研究和工程應(yīng)用的熱門。組合式生物濾池是在普通生物濾池基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的提升。即通過鋼構(gòu)框架取代傳統(tǒng)鋼砼結(jié)構(gòu)，增加了濾池的延展性，實(shí)現(xiàn)車間預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場拼接組裝，大大縮短建設(shè)周期和施工成本，對于偏遠(yuǎn)的山丘地區(qū)效益更加彰顯；同時濾床單元采用組合式模塊化設(shè)計(jì)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)濾床系統(tǒng)，有效解決了傳統(tǒng)濾池易布水不均、氧傳質(zhì)速率低、濾床堵塞的問題。組合式生物濾池的特殊設(shè)計(jì)，不僅保留高負(fù)荷率特點(diǎn)，可根據(jù)設(shè)計(jì)需求靈活拓展單元結(jié)構(gòu)件和功能模塊濾床；而且組合式濾床的安裝形式便于維護(hù)人員觀察監(jiān)測和對濾床濾料保養(yǎng)維護(hù)，尤其對于偏遠(yuǎn)山村地區(qū)污水設(shè)施長效管理具有重要意義。

3.1 人工濕地資源化利用

人工濕地作為造價低、工藝簡單、料源豐富的治理模式已得到廣泛應(yīng)用。而近年來農(nóng)村生態(tài)理念越發(fā)深入人心，資源化利用已成為農(nóng)村環(huán)境治理很重要的導(dǎo)向。生活污水治理后的資源化利用往往是用于生物生長，包括濕地植物，農(nóng)田灌溉等。人工濕地通過栽植具有資源價值的植物，一方面實(shí)現(xiàn)污水凈化，一方面通過收割作物再利用。典型的如綠狐尾藻，具有高氮磷吸收速率和吸收能力，在低碳源底物濃度污水條件下，可長期保持對氮磷底物優(yōu)異的吸收效果；其在南方地區(qū)全年正常生長，越冬能力突出。更關(guān)鍵在于其具有較高的營養(yǎng)價值，適口性好，結(jié)合其生物量大的特征，是農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖很好的飼料資源，是承接治污與資源化利用的重要載體。

4 建議

不同地理面貌往往影響著污水產(chǎn)源特征、排放路徑特征等，村鎮(zhèn)生活污水的治理模式需因地制宜，依據(jù)土地資源、經(jīng)濟(jì)狀況、進(jìn)水水質(zhì)、水環(huán)境現(xiàn)狀、出水排放要求、地形和氣候等污水處理組合技術(shù)與工藝選配。加快治理技術(shù)的研發(fā)，南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水是一項(xiàng)嚴(yán)峻問題，急需解決。這一領(lǐng)域還處于初級階段，應(yīng)當(dāng)注重技術(shù)的研發(fā)，以此提升污水處理效率，為南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水處理提供技術(shù)支撐。

針對南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水具備的相關(guān)特征，應(yīng)采用生態(tài)工程為核心的治理技術(shù)，同時應(yīng)重視污水治理與資源化在地利用，環(huán)保工程與農(nóng)村生態(tài)發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系。南方山丘農(nóng)村低碳源生活污水治理，是南方農(nóng)村污水治理的關(guān)鍵點(diǎn)。責(zé)任主體不明確，主體分散，沒有明確的責(zé)任主體，難以實(shí)現(xiàn)有效集中；沒有長效穩(wěn)定專門的資金來源支撐；設(shè)施分散，缺乏環(huán)境治理監(jiān)督管理能力，缺乏基層環(huán)保組織管理能力，缺乏科學(xué)管理手段是治理過程遇到的阻力。因此科學(xué)的治理決策必須切中上述關(guān)鍵限制性因素，充分考慮特定區(qū)域現(xiàn)有發(fā)展?fàn)顩r。