第A6版:论坛

农村生活污水有效治理模式探索

  •   □沈海泉
      随着我国经济的快速增长,城市化进程加快,农村生活水平的不断提高以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的发展,村镇的生活污水、废水产生量与日俱增。由于村镇地域范围广且分散,社会组织结构、经济发展状况和生活水平与生活习惯等千差万别,这不仅决定了农村生活污水的来源、水质、水量的多样性,而且决定了其处理工艺选择、工程建设与投资、运行管理模式等方面的复杂性。因此,如何控制与治理农村生活污水问题,需要不断实践与探索。
    农村生活污水处理常用技术
      纵观国内外的试验研究和实践,目前,农村生活污水处理常用技术主要有以下几种:
      人工湿地处理系统。污水湿地处理系统分自然和人工湿地两种。自然湿地就是自然的沼泽地;人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理,使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到经常处于饱和状态,生长有像芦苇、香蒲等植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并经过多层过滤,达到降解污染、净化水质的目的。这是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系以及介质所具有的物理、化学特性,将污水天然净化与人工处理相结合的复合工艺。
      湿地处理系统工艺设备简单,运转维护管理方便,能耗低,工程基建投入和运行费用低,对进水负荷的适应性强,净化出水水质良好、稳定。缺点是占地面积大,易受气候影响,表面径流的臭味比较大。
      稳定塘处理系统。稳定塘是由若干自然或人工开挖的池塘组成,通过塘内的藻、菌、浮游水生物的综合作用达到净化污水的目的,其出水水质较好。
      在传统基础上改进的高效藻类稳定塘比传统的稳定塘有更多的生物,并增加搅拌装置,促进污水混合;可调节塘内的氧气和二氧化碳的浓度及水温和水质,从而提高有机物、氮和磷的去除率。高效藻类稳定塘去污效果受光照、温度、水深和塘内流速的影响大。研究认为,冬季污水停留时间是夏季的两倍,夏季最适宜的水温为18~25℃,并且较高的流速能提高去污效果。设计水深时,需考虑光照,更多的光透入池底,有助于藻类的光合作用,提高磷等元素的去除率。
      地下土壤渗滤净化系统。分散的几户或十几户人家适合采用地下土壤渗滤净化系统。地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理,予以工程化、实用化而创造出的一种新型小规模污水净化工艺技术,是将污水有控制地投入到经一定构造、距地面约50厘米深和具有良好扩散性能的土层中,投入污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层,在土壤毛管作用下向附近土层扩散。表层土壤中有大量微生物,作物根区处于好氧状态,污水中的污染物质被过滤、吸附、降解,所以地下渗滤的处理过程类似于污水慢速渗滤处理过程。由于负荷低,停留时间长,水质净化效果好,而且稳定。地下土壤渗滤净化系统建设容易,维护管理简单,基建投资少,运行费用低。整个处理装置放在地下,不损害景观,不产生臭气。
      好氧生物处理系统。好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多,各有优缺点,选择时要根据实际情况仔细论证和比选,注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧,培养生物菌种和微生物,通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质,少部分合成为细胞物质,促使微生物增长,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以净化排放。生物处理法和自然处理系统比较,占地面积小,抗气候等外界影响的能力强,建设的地点选择范围大,处理稳定,处理效率高。但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。
      厌氧生物处理系统。我国从上世纪80年代开始开展生活污水厌氧生物法的开发和研制,许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置得到应用。如无动力地埋式生活污水处理装置采用无动力厌氧生物膜技术,工艺流程简单,不耗能,全部埋于地下,也无需专人管理。与好氧生物处理相比,无动力地埋式生活污水处理装置技术设备的基建投资略高一些,无日常运行费用支出。厌氧生物法目前技术上还存在一些问题,主要表现在生物处理效率较低,尤其表现为氮磷去除率很低,在一定程度上限制了其应用。
      组合处理工艺。组合处理工艺是根据农村当地的水质及出水的用途,将2个或3个工艺组合,提高处理效果和系统抗冲击负荷性能。常见的组合有生物接触氧化-人工湿地组合、稳定塘-人工湿地系统组合、厌氧沼气─跌水充氧接触氧化─人工湿地技术组合、水解池-滴滤池-人工湿地组合等,在去除率方面,各工艺间优劣互补或相互促进。如生物接触氧化与人工湿地组合工艺是用空气管人工调节供氧,替代植物输氧作用的一种人工湿地。研究发现,其出水能达到一级排放标准。
    农村生活污水处理模式推荐
      农村污水处理技术的选择应因地制宜、量力而行,充分考虑农村地区财力状况薄弱、农民实际承受能力较低这一普遍情况,处理工艺的选择不能盲目攀比,不能一味地选择时髦先进、处理效果好、自动化控制水平很高的处理工艺,而应着重考虑选用既成熟可靠,又适合农村特点和实际的污水处理技术。建议污水处理技术的选择优先达到两个目标:一是达标排放或回用;二是注重经济适用,运行成本低,管理维护简单。
      以嘉兴市秀洲区为例,该区下设113个行政村、29个社区,现有户籍人口37万,外来新居民26.5万。多年来,秀洲区农村生活污水处理设施建设取得积极成效。截至目前,全区农村生活污水处理行政村覆盖率为74%,农户处理率为31%,总受益农户2.2万户、7.7万人。考虑到该区地势平坦,终端设备需要提升泵提升,建设和后期维护费用较高,维护难度大,在下一步的生活污水处理中,建议采用以下几种模式:
      厌氧生物处理+自然处理。其适用条件为经济条件一般,空闲地宽裕,拥有自然池塘或闲置沟渠,周边无特殊环境敏感点的村庄。如选择人工湿地,需要一定的空闲土地。处理规模一般小于每天800吨。
      沼气池+厌氧生物处理+人工湿地。该模式适用于有畜禽散养(存栏量不大于2头猪)的农户,房屋间距较大、四周较空旷、沼气回用、周边有农田可以消纳全部沼液和沼渣。宜单户、联户(处理规模一般小于10立方米)使用。
      厌氧生物处理+好氧生物处理+自然处理。该模式适用于居住集聚程度较高、经济条件相对较好、对氮磷去除要求较高的村庄,处理规模不宜小于每天10吨。
    作者系嘉兴市秀洲区农办副主任
    嘉兴市秀洲区油车港镇池湾村采用“好氧/厌养+人工湿地”处理生活污水。

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