呂曉佼
(遼寧省丹東生態環境監測中心,遼寧 丹東 118002)
在歷史因素以及農村自身經濟因素影響下,相比于城區的發展,農村統一性規劃效果較差,布局不佳,排污基礎設施建設具有落后性,居住環境較差,因此環境安全隱患等相應問題逐漸凸顯。農村地區以及城鎮建設中缺少污水處理措施,生活污水產生之后不能有效處理,直接排入河道中,處理率十分低下,因此河流以及水塘造成了嚴重污染,不利于農村居住環境水平提高,對村民的身體健康也具有嚴重威脅作用。農村地區地形以及地勢情況、交通條件以及村民住宅建設布局等,需要結合實際情況,解決污水排放問題,保護水環境。
在農村生活建設中,主要產生的污水是廚房用水、廁所用水等,這些生活用水中經常涵蓋較多的有機物質,例如糖和脂肪等,也存在一定數量的無機鹽。在生活污水中,具有較多的微生物以及病原體,這部分因素會對有機物自行分解,造成生活污水中物化性質的不穩定性。農村地區的生活污水整體濃度相對來說不夠高,但是其中的物化性質變化程度較大,大部分的農村生活污水中并不會含有重金屬物質以及毒害物質。
農村地區生活污水排量分布特點分析,農村居民的分布比較分散,污水排放量相對來說并不大,并且基本上農村居民的生活規律較為相似,生活污水排放的時間比較集中,主要是在早晨或者是傍晚,在晚上時間段內污水排放量相對來說較低,主要呈現狀態為不連續性狀態,存在較大的變化幅度。在夜間階段內生活污水的排放量較低,有時會出現斷流的情況[1]。
在農村污水治理過程中,主要實施目的是降低污染現象,最大限度的利用農村土地以及地形等條件,降低工藝流程難度,施工管理方面也存在簡易性,運行成本費用較低,可以實現水資源的綜合性利用,保證技術以及經濟上同時實現合理性與先進性。生活污水治理過程中需要遵循的原則其一是結合實際原則。在不同村落的雨水以及污水分流現狀以及排污口布局情況分析,確定符合實際情況的治理污水工藝,依據我國排水設計的規范以及生活污水處理達標要求,使用成熟的工藝技術,促進生活污水有效處理。其二是技術以及經濟合理性原則。在實際處理過程中,需要遵循符合實際情況、保證技術使用先進性、經濟性、合理性、安全性的原則,污水處理過程中,確保高效性,重視經濟與安全,提高管理簡便性。其三是資源利用原則。農村生活污水處理過程中,做到生態綜合性利用,實現農村生活污水的減量化以及資源化,在生活污水處理之后,需要達到排放標準,滿足種植業澆灌需求,與種植業有效結合,實現水資源的多層次有效應用,提高農村水環境質量[2]。其四是保留余地原則,針對城鎮化進程逐漸加速的農村建設,污水凈化處理工作需要與農村建設以及城鄉一體化工作積極結合,綜合性分析農村長期發展規劃,為未來農村生活污水處理預留相應的位置。其五是集中治理原則。現階段,農村基本已經納入到城鄉一體化規劃中,農村實用土地情況比較緊張,具有較高的農戶聚集度,農戶住宅的實際用地并不多,分散式管理方式存在的弊端較多,其占地面積較大,運行上也難以實現統一化管理。通過鎮作為的單位,管理網絡投資成本較高,具體化的實施進度會被資金瓶頸卡住,經常會出現拖沓時間較長情況。農村生活污水是將村落作為單位,實現集中治理為主要方式,分散治理為輔助方式的模式。
這一處理技術的使用,其污水凈化過程以及天然水體自凈過程較為類似,穩定塘中生長的水生植物以及微生物對生活污水會產生相應的作用,降解有機污染物。水生植物的生長可以參與到水產養殖中,逐漸形成人工的生態系統。穩定塘中會具有多種食物鏈,這一情況也表明進入到穩定塘系統中的有機物以及營養物可以被有效降解。污水在經過凈化之后,可以作為再生水資源實現多次利用,以此實現污水的資源化。針對穩定塘系統的處理效果分析,可以實現多個穩定塘的有效組合,逐漸構成組合塘。組合塘的流態以及推流反應器較為類似,可以防止斷流情況出現,積極提升單位容積處理效率。在其實際運行過程中,不同水質會處于遞變狀態,產生適應性較強的優勢菌種,不斷提升凈化效果。在穩定塘中不斷培養高等水生植物,借助水生維管束的輔助作用,保證處理效率,控制水藻類繁殖,保證污水中的重金屬元素,有效清除毒物[3]。
這一處理技術是指在無氧環境下,使用厭氧微生物將污水中的不同有機物逐漸轉化為二氧化碳或者是甲烷物質。實際農村生活污水處理過程中,厭氧微生物針對營養物的需求量較小,處理設施也較為簡單,具有較小的占地面積,并且產生的污泥產量較小。其中水質波動較大的農村生活污水適應性較強。生活污水凈化沼氣池處理技術在厭氧生物處理技術代表性較為典型,厭氧這一過程中發酵之后,生活污水中的大多數有機物會有效去除,可以產生沼氣。這一過程中獲得的沼氣可以用作家庭生活中的燃燒能源,之后轉化為沼肥。在沼液收集官網之后,會進行集中的凈化處理,確保排出的水質會達到相應標準和要求。同時厭氧微生物處理技術也具有相應的局限性[4]。
人工濕地技術是在上世紀60年代發展的污水處理技術,在實際試驗研究過程中,使用蘆葦這一植物能夠對污水中的無機或者是有機污染物產生作用,有效去除,在長時間發展后,實驗室通過多種實驗,主要研究工業廢水以及生活污水等具體處理技術。人工濕地技術的出現以及使用得到了大多數國家的認可,處理效果上乘,因此,通常情況下,人工濕地污水處理系統以及普通污水處理系統比較,工程投資成本可以有效降低,操作存在簡易性,在日后的維護以及運行中使用費用成本較低,相比于傳統性的活性污泥處理工藝來說,可以降低20%左右。利用這一污水處理技術,實際使用中,依據水流實際方向,可以劃分為三種,也就是表流濕地、垂直流濕地以及水平潛流濕地[5]。
其一是表流濕地,這一技術的應用類型與自然濕地比較類似,在這一技術應用下,污水流速會逐漸放緩,主要形態為漫流,污水中含有有機物,這種物質的去除需要結合床體表面生物膜以及水下植物莖等完成,氧的形成主要是水體表面作用,形成擴散,并且通過植物根系支持進行有效傳輸,借助植物生長中的光合作用。這種技術使用優勢明顯,具體使用中成本優勢凸顯,運行費用成本不高,但是這一濕地的占比面積較大,不能有效利用植物的輔助作用,相比于其他技術來說,水力負荷率并不突出,去污能力也比較低,在實際系統中,難以避免氣候因素的干預,因此在冬季階段,表面經常會由于寒冷結冰,夏季會滋生蚊蟲,散發異味[6]。
其次是水平潛流濕地,這一濕地技術的應用主要特征也比較明顯,是通過污水流向,從這一端逐漸流到另外一段,污水主要流動方式是水平方向,路過填料床表面,并且床體本身不會出現積水的情況,同時床底部分也不會產生防滲層。針對第一種濕地技術來說,這一技術的水力負荷以及污染負荷程度比較大,這一過程中氧的來源主要是植物根部的傳輸作用,其中的重金屬污染指標等去除效果較好,具有較好的保溫性,控制上存在一定復雜性[7]。
還有一種是垂直潛流濕地,污水這一過程中主要流動方式是縱向流速,最后流入填料床的底部位置,床體部分會出現不飽和的狀態,氧的主要流動方向是通過大氣擴散之后,會在植物傳輸輔助作用之下最終進入到濕地中,其本身存在的硝化能力也會較高,這一技術經常應用于重金屬含量較高的環境中,但其也存在一定弊端,有機物能力的處理會水平潛流技術,并且存在較長的淹水時間,控制上也具有一定復雜性。這一技術使用的主要進水方式可以分為以下兩種,連續流以及間歇流方式,后者也可以叫做潮汐流濕地,有關研究人員會使用這一技術處理生活污水問題,最終結果顯示,后者進水方式可以借助大氣復氧的作用,有效提升含氧量,有利于微生物這一過程中代謝和相應的硝化反應。間歇垂直流濕地處理效率會高于連續垂直流濕地,因此大多數研究人員會逐漸投入到技術研究中[8]。
農村建設過程中農村村居較為分散,污水也不能實現單獨性收集,不同污水的處理主要依靠村莊雨水管,實現外排,單獨化收集方式資本投入較高,難度較大,有效進度不高,對農村生活污水治理工作順利開展具有制約作用。基于這一情況可以使用新型化的雨水以及污水分流情況,不改造原來雨水管情況下收集大部分污水,降低污水管網投入,積極推動農村生活污水治理工作順利開展。