郭小玲
(南京恒立環境咨詢有限公司 江蘇南京 210032)
目前大部分農村沒有污水處理系統,多數農村污水未經處理直接排放,造成地表水污染嚴重,通過下滲還可能影響地下水、土壤及農作物、農產品等,對農村生態環境產生了不利影響。當前農村的水體保護工作還處于薄弱環節,迫切需要綜合整治,以利于保護生態環境,加強新農村建設,也有利于農民群眾有獲得感和幸福感。
農村污水污染的主要原因如下[1]:
(1)部分農村建造時間較早基礎條件薄弱,有些使用傳統耕作方式,容易產生污染;
(2)工業及城市污染向農村轉移,加重了農村的污染情況;
(3)過度依賴以及不合理使用化肥造成污染;
(4)群眾環保意識淡薄,造成農村污染問題嚴重;
(5)農村垃圾處理等基礎設施缺乏;內源污染等。
農村水體污染按類型主要可分為生活污水、農業面源和內源污染等,可以對農村地區集中收集連片整治。
將企業的發展與當地經濟結合起來的方式,統一規劃、合理布局、綜合治理,提高鄉鎮企業的整體發展質量,優先鼓勵發展生態農業、資源循環型農業,因地制宜地建設鄉鎮污水處理設施[2]。
科學劃定畜禽養殖禁養區。禁養區之內,禁止新建畜禽養殖場,已經建設的應搬遷關閉。允許養殖區應配備科學的污水儲存、處理設施。畜禽糞便科學再利用[1]。
袁寶成等研究了現階段農村水環境處理技術,包括沼氣技術。即將糞便、植物等物質通過厭氧發酵處理,將其轉化成沼氣進行利用,沼液、沼渣等當作肥料進行農業生產,去除其中的污染物也減少對農村水環境的污染[3]。
孟祥芬提出一體化污水處理工藝,該工藝占地面積小,出水能達標適用于農村生活污水的處理,主要有A/O 工藝、SBR、生物接觸氧化和MBR,具體如下[4]。
(1)A/O 工藝。A/O 工藝也叫厭氧好氧工藝法,A(Anaerobic)是厭氧段,用與脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有機物。其優點除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以AO法是改進的活性污泥法。該工藝處理效率高,對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果,流程簡單,投資省操作費用低。
(2)SBR 法。SBR 指序批式活性污泥法。是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體,無污泥回流系統。耐有機負荷和毒物負荷沖擊,運行方式靈活,占地少、運行費用低,適用于建設空間不足間歇排放和流量變化較大的場合,在國內有廣泛的應用。具體的運行周期為:連續進水-間歇式曝氣-停氣時污水沉淀-最后撇除上清液,具體流程見圖1[4]。

圖1 SBR工藝的基本流程[4]
(3)生物接觸氧化法。該工藝是介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理法,兼具二者優點。該工藝污水與生物膜相接觸,通過曝氣使生物膜上的微生物生長,進而使污水得到凈化。該工藝高效節能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便,被廣泛應用于各行各業的污水處理系統。存在的問題主要是池內填料間的生物膜有時會出現堵塞現象,尚待改進。
(4)MBR 工藝。MBR 采用膜生物反應器(Membrane Bioreactor,簡稱MBR)是生物處理技術與膜分離技術相結合的一種新技術,取代了傳統工藝中的二沉池,它可以高效地進行固液分離,得到直接使用的穩定中水。工藝流程:原水→格柵→調節池→提升泵→生物反應器→循環泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統。該工藝能高效地進行固液分離,生物量維持在高濃度,具有較高的脫氮效果,出水能穩定達標,污泥產量低、占地面積小[4],可實現全自動運行管理。缺點是基建投資高于傳統污水處理工藝,能耗高,膜污染容易出現給操作管理帶來不便。
(5)地埋式無動力厭氧處理技術。利用附著于填料表面或懸浮的微生物去除有機污染物和氮、磷等。工藝流程簡單,占地少,出水水質穩定。杭州市對地埋式無動力厭氧處理技術進行過小試、中試,結果顯示,對COD、BOD5、SS 的去除率分別能達到66%、70%、80%以上,對總磷等也有去除[5]。
(1)人工濕地。組成包括基質、植物、水、動物和微生物。污水經過濾吸附、沉淀、植物吸收及微生物生物降解等處理。該技術成本不高、效果顯著,會受溫度、氣候等自然因素影響[6],具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點,非常適合中、小城鎮的污水處理。不足之處占地面積大,易受病蟲害影響,由于其處理機制復雜運行參數設計不精確,為了保證出水穩定可進行工藝組合。
(2)穩定塘。人工設置圍堤和防滲層形成的納污池塘,通過微生物降解、有機顆粒沉降和截濾作用凈化污水,優點結構簡單、能耗少管理方便,但該工藝占地面積大,處理效果受氣候影響,運行不當易造成二次污染,污泥容易累積散發惡臭等[6]。后來有學者對此技術進行改進提出高效藻類塘,藻類強化增殖為微生物提供氧氣,實現對有機物、氮、磷及病原體的有效去除[7]。
(3)植草溝、前置庫。余辰洋等提出促使農民減少化肥的使用量,可利用現有溝渠,并新建前置庫、人工濕地等處理面源。植草溝示意圖如圖2 所示。排水經植草溝滯留,通過過濾滲透作用,能去除大部分懸浮物和部分溶解態污染物等,進而水體得到凈化。前置庫費用較低、適應性強,是目前治理面源的一種有效措施[8]。

圖2 植草溝示意圖

圖3 前置庫示意圖
(4)污水土地處理。該方法將污水投配到土地上,通過土壤和植物的物理化學及生物凈化作用,來處理污水。微生物能降解廢水中復雜的有機物為無機物;土壤通過過濾、吸附、離子交換等改善廢水的化學組成,凈化產物又能為植物所利用。該系統投資少、運行費用低,缺點是占地面積相對較大、對土質有一定要求等[6]。
對于農村污染水體,部分來自于水體的內源污染,處理方式以清淤疏浚為主[8],通過清理富營養化植物、底泥等改善水質。
建立農村水域動態監測評估和水面污染治理績效評估制。在水源保護區等重點區域,加強管理和監測,并將其水質納入水環境動態監測系統[1]。
對生態知識記憶普及、強化生態環境保護意識。讓人民盡量減少農藥等的使用,采用節水灌溉等;并提倡使用天然有機肥料實施秸桿還田技術[2]。
農村水體污染主要由生活污水、農業面源和內源污染等造成。管理上可通過合理規劃、統一布局鄉鎮企業并集中治理其產生的污染。對于生活污染源,可采用沼氣技術、一體化污水處理工藝等治理。對于農業面源,可采用人工濕地、改進的穩定塘、植草溝等治理。內源污染治理以清淤為主。此外建立農村水域動態監測系統加強對水質的評估,并加強宣傳教育提高人民的環保意識,盡量減少農藥化肥的使用。通過采取以上措施,農村水環境質量有望改善,恢復河道的基本功能,也將有助于改善人居環境以及新農村的建設。