(濱州市生態環境局博興分局,山東濱州 256500)
污水處理是改善生態的重要方式之一,在城鎮化進程逐步推進的時代背景下,新農村建設將污水處理置于重要地位。以控制農村污水對環境、居民健康的不良影響為目標,農村建設必須高度重視生活污水問題的治理,在改善既往污水隨意排放帶來的污染問題的基礎上,完善污水處理工藝。
農村污水一般包括生產廢水以及生活污水,不同地域、不同經濟發展狀況下的農村地區的生活污水存在不同形式,從區域實際出發,制定污水處理方案,是有效治理農村污水問題的必要前提。以糞尿污水為例,受溫度、氣候變化等因素的作用,北方地區普遍使用旱廁,整個發酵過程一般不會產生液體;而南方地區主要使用水沖式廁所,期間會產生糞渣與液體。除糞尿污水,洗衣水、廚房水等生活污水中含有不同濃度的化學污染物質,這類物質一般來源于洗衣粉、洗潔精,直接排放會對水體環境構成一定威脅。在農村污水治理尚未引起重視的年代,生活污水、生產廢水的隨意排放,使得污水中的有害物質隨水流自然下滲,導致周圍土壤、河流以及地下水資源受到不同程度的污染,土壤土質惡化,灌溉用水的儲量減少,諸如此類的問題給農業可持續發展提出了嚴峻挑戰。另一方面,污染問題逐步擴大,農村地區的人居環境變差,被污染的地下水經多種途徑進入人體,對農村居民的身體健康帶來了嚴重侵害。因此,在新農村建設背景下,鄉鎮一級的職能部門應當高度重視農村污水治理工作,大力完善相關基礎設施建設,加強污水處理的宣傳教育工作,有效遏制農村水體污染問題的持續惡化。
穩定塘工藝處理污水的核心在于藻、菌、浮游水生物對污水的凈化作用,初期建設需要人工開挖池塘,或者使用現有的、自然形成的池塘。經對比試驗,將穩定塘工藝應用于農村污水處理,COD的去除率可達到70%以上,TSS的去除率可超過80%。從設施建設來看,穩定塘工藝的建設成本相對較低,能夠充分利用荒廢的河道、廢棄水庫等地段進行建設,設施以土石結構為主,施工過程簡單。在污水處理環節,穩定塘將風能作為重要輔助能源,整個過程不涉及復雜裝置,且若設計得當,污水處理的電能消耗將得到有效控制[1]。不僅如此,經穩定塘有效處理的污水,能夠直接用于農業生產,實現農村污水的回收再利用。但該工藝也存在不足之處,如占地面積過大,氣候條件的變化會影響污水處理效果,設計或者管理不當可能引起二次污染等。
人工濕地是農業面源污染控制領域相對成熟的方法,該項技術對農村水體污染的控制效果尤為顯著。人工濕地處理系統的主體主要為濕地基質、植物以及水中微生物,植物承擔輸氧、消耗營養物質等任務,微生物對特定污染物的去除效果是確定選擇方案的重要依據[2]。人工濕地處理技術應用的核心是濕地生態系統的設計,參考既往建設經驗,濕地系統的設計必須關注以下內容:(1)了解農村地區生態系統構成情況,重點調查原有生物的種類與分布情況,據此確定人工濕地的生物種類,選取物種時需要兼顧污水凈化能力以及適應性,選擇本地原有、現有的生物是比較有效的策略;(2)對所在地區的生活污水、生產廢水的主要污染物進行測定,圍繞主要污染物的凈化,有針對性地選擇作用顯著的生物種類;(3)在保證物種的凈化能力以及適應性的情況下,盡量選擇社會經濟價值高、用途廣泛的生物種類。
生物膜處理是將微生物吸附于生物膜表面,依靠微生物的分泌物降解污水中有害物質的一項處理工藝。以生物膜工藝處理農村污水,具有以下特征:(1)適應能力較強,對水質與水量的依賴性較低,在中斷進水的情況下,生物膜的性能也不會受到致命性影響,符合農村污水處理需求;(2)表面附著的微生物數量較多,處理污水的能力較強;(3)能夠勝任低濃度廢水的處理任務,顯著降低污水的BOD5水平;(4)對污泥的沉淀效果較好;(5)污水處理的能耗較低;(6)運行簡單,易于維護。從試驗效果來看,生物膜處理技術在受有機物及氨氮輕度污染的水體凈化任務中有出色表現,污水處理的效率較高,具有在農村地區推廣應用的價值。
污水處理設施的建設與維護是農村污水治理的重要前提。從農村污水處理設施的建設現狀看,設施建設的耗資巨大,據統計,村莊污水處理的投入在數十萬到上百萬不等,對于部分財政能力不足的鄉村地區,處理設施建設可能存在較大難度。其次,在政府已出資建設污水處理設施的鄉村地區,仍然有“重建設,輕管理”的現象。缺乏對設施運行過程的有效管理,以及設備、設施運行維護的投入資金不足,使得農村污水處理設施難以長效運行[3]。基于此,在模式創新背景下,政府應加大對污水處理設施的運維管理力度,以維持設施的長期、有效運行為例,建立更加高效的、可靠的管理程序。例如,分析所在地區污水處理任務對設備、設施的需要,與處理設施建設現狀進行對比,初步擬定后續建設方案;合理布置污水處理設施,形成污水處理網絡,全面落實轄區內的污水處理工作;設立獎懲制度,督促管理人員嚴格履行自身職責,做好運維管理工作。同時,政府部門還需要根據設施運維的實際需要,穩定投入資金,保證系統的正常運行。
從目前的技術體系看,適用于農村污水處理的技術、工藝形式多樣,各類處理工藝的適用條件、優點與劣勢不一。例如,園林地慢速滲濾系統的處理規模在15m3/d左右,建設成本僅三萬余元;人工生態浮床技術適用于N、P含量相對較高的污水處理,運行過程簡單;蒸發罐技術對日常維護的依賴程度較低。要切實保證水污染治理的效益,政府部門應當貫徹“因地制宜”的基本原則,結合所在地區的水污染現狀、污水分布、主要污染物質等信息,合理選取處理工藝。此外,出水水質的要求也是選取污水處理技術的重要參考指標,以貼合農村污水處理任務、滿足出水要求為目標,有針對性地選擇效率較高的處理工藝,是保證系統運行效益的重要條件。
污水收集是農村污水處理的一大難點。與城市地區不同,農村地區的人口相對分散,不論是生產廢水的集中處理,還是生活污水的收集,都存在不同程度的難度,而污水收集率低是制約農村污水治理進程、影響污水處理設施效能的重要因素。基于此,要改善農村污水治理現狀,政府就必須直面污水收集問題,建立完善的收集體系。圍繞國家出臺的有關政策,目前部分農村地區已經開始了對污水收集管網建設的探索,一些經濟發展狀況較好的農村已取得了比較突出的成績,污水收集體系也基本成型。歸納現有實踐經驗,農村污水收集主要有以下三種模式:(1)農戶分散收集;(2)以村鎮為單位,集中收集;(3)統收集歸入市政管網。在探索污水收集方法時,政府需要關注經濟條件帶來的限制,以及污水收集設施簡陋、排放方式不當等問題,再從污水收集的難點出發,制定可靠的解決方案,逐步完善污水收集體系。
在農村經濟迅速發展與農村居民生活水平大幅改善的背景之下,經濟發展與環境建設的不同步,成為新農村建設的重要瓶頸。針對水體污染帶來的一系列問題,政府部門應當系統性考慮農村污水處理問題,明確地區水環境污染現狀以及污水處理的現實條件,積極引入有效的、先進的污水處理技術,加大污水處理設施的建設、管理力度,同時構建完善的污水收集體系,切實改善農村污水治理現狀。