程田鈺 李小雁 程 榮
(西安容達環保有限公司,陜西 西安 710075)
農村黑臭水體產生主要是由于雨水或污水經過長時間集聚,其中的有機物在自凈的過程中消耗大量的氧氣,降低水體含氧量,使得有機物分解由好氧轉化為厭氧反應,產生大量硫化氫、氨、硫醇等發臭物質,破壞水體的自凈能力,導致水體發黑發臭,形成黑臭水體。農村黑臭水體治理主要是解決雨水和生活污水的污染及排放問題。
與偏遠農村相比,臨近城市的郊區農村人口更為密集,雨、污水的收集率更高,處理要求也更嚴格,因產業側重點不同,水質也有差異,同時郊區農村的后期運營條件顯然優于偏遠農村。而與城市雨、污水處理相比,郊區農村的雨污水管網并不是那么完善,雨污多數不能實現分流,污水站后期運營管理也不能與之相比較。本文基于臨近西安某村的街道的黑臭水體治理項目,對其系統作以初步研究。
該村現有的管網雨污混流,收集的水全部進入澇池,依靠自然蒸發消耗,遇到暴雨時,水會直接從澇池溢出。澇池長期不清理,底泥較厚,污染較高,水面有大量漂浮物和生活垃圾,藻類大量繁殖,形成水華現象,造成水體缺氧,缺氧后厭氧微生物大量繁殖,微生物污染嚴重,久而久之形成了黑臭水體。水體氣味較大,周邊有未清理的生活垃圾、建筑垃圾等,環境惡劣。

圖1 澇池治理前與治理后情況對比
該澇池深8-9 米,處于該村北側最低點,占地約4000m2,池中全為黑臭水。本項目需要對坑塘周邊及塘內垃圾打撈、清理、外運,對坑塘原址進行美、對駁岸進行整理,同時在此澇池上新建一個污水處理站,對生活污水進行處理,杜絕黑臭水的形成。甲方提供的生活污水處理量為400t/d,出水要求達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002 )一級A 標準。
對于該村黑臭水體治理,主要從生活污水處理和雨水處理兩方面來考慮。對于生活污水,擬建一個污水處理站,原計劃僅處理生活污水,處理量為400m3/d,但該村存在雨污管網未能分流的問題,因此在管網建設完備前的3-5年內,依然要考慮雨水的影響。雨水直接排入景觀池。

圖2 該村黑臭水體治理系統建設思路
與多數村鎮一樣,雨污管道合流是現狀,分流制是新農村建設的趨勢。在雨污合流的背景下,優先處理生活污水。雨水和處理后的污水匯集之后通過提升泵排出。
偏遠農村一般以使用無動力污水處理系統為原則,主要依靠自然物質來處理污染物,如土地過濾、植物吸收和微生物分解等,常采用的技術有土壤滲濾、穩定塘和人工濕地等。郊區農村相對于偏遠農村,動力提供更加方便,因此可以采用常規的動力型污水處理工藝,但與城市相比,后期維護并不方便,因此選擇工藝時要考慮后期維護少、投資少的工藝。
項目采用的是“A3/O+沉淀+過濾+人工濕地+消毒”工藝,“A3/O”工藝是對傳統A2/O 工藝的進一步提升,前端設置預脫硝區,去除回流混合液中的硝態鹽氮,增強了脫氮除磷的效果,具體工藝流程如圖3 所示。

圖3 污水處理站工藝流程圖
其中缺氧池、好氧池放置填料,深度過濾采用濾布濾池。后接人工濕地,一方面起到脫氮除磷的作用,一方面作為景觀的一部分。與其他污水處理站不同,該站建設在低洼處的澇池上,除占用一部分作污水處理池外,剩余部分仍需兼做蓄水池。結合周邊環境和人文自然的設計理念,將蓄水池建成景觀池,內設心形小島、噴泉,外沿布置環形小道。
污水處理站產生的污泥用疊螺污泥脫水機進行壓濾,產生的臭氣用管道收集經過UV 光解進行處置。
整個污水處理站的建設都是以水質達標為前提,綜合考慮水、氣、泥,加以景觀設計,系統完整可靠。
該村面積約3.89 平方公里,耕地5015 畝,年平均降水量648 毫米,因地勢影響原澇池僅收集半村雨水,但水量依然很大。原雨水處理只能依靠自然蒸發,日積月累形成黑臭水。現在允許初期雨水進入污水處理系統,后期雨水直接排入景觀池。進入景觀池后,一方面通過噴泉曝氣機充氧,另一方面利用循環水處理設備,讓水循環起來,避免厭氧黑臭。
原設計污水處理站進水水質參考《西北地區農村生活污水處理技術指南》表1-3(西北地區農村生活污水水質參考值)取值,見下表。

表1 西北地區農村生活污水水質參考值 單位:mg/L
污水站建成之后,測進水指標,主要檢測NH4+-N 和COD 數值。

表2 污水處理站綜合進水水質檢測值 單位:mg/L

12.07 264.7 59.18 2 01.08 270.4 89.5 3 03.05 227.2 107 1
由檢測數值可以看出,進水氨氮明顯超過設計值,C、N 比值偏小,不符合生化最佳環境要求。
該村生活污水來源主要分為三類:一是餐飲廢水,二是澡堂的洗浴廢水,三是普通生活污水。村民的生活污水氨氮值在正常范圍內,而餐飲廢水和洗浴廢水氨氮值遠超普通生活污水。這不僅僅只是該村污水處理的現狀,也將會是新農村建設水處理中的普遍難點。
污水處理站采用的“A3/O”工藝正是適合處理高氨氮生活污水的改進工藝。
污水處理站處于全村最低點,經過處理的水不能自流外排,需要動力提升,耗費能源的同時,也存在安全隱患。與許多農村相似,該村周邊無任何可以外排的水域,處理后的水只能依靠內部消耗,如綠化、澆灑道路、蒸發等。農村耕地較多,原本灌溉是一種極好的水資源回收利用方式,但當地村民對使用污水灌溉接受度不高,且當地自來水免費使用,村民更愿意用自來水灌溉,因此處理后的水回用于灌溉的方案未能實現。
農村黑臭水體治理因地域、人文、環境不同,差異很大,但實施中存在的問題多數是相通的,如水質差、水量波動大(特別是雨污合流時),規劃落后、管網殘缺、施工困難、水無處可排、運營維護難等。這些問題在前期設計時,要充分了解現狀,針對存在的問題,并反復與村鎮對接,征求意見,優化系統設計,施工中積極協調,才能做出群眾滿意的優良工程。