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農村污水治理問題及技術

發布時間:2020-5-14 16:27:31  中國污水處理工程網

  1我國農村污水處理存在的問題

  1.1農村污水的排放特點

  我國農村污水主要是廚房用水、廁所用水、洗衣排水、淋浴排水以及其他生活污水。排放特點一是排放量:總量較大、時間分散、單次排量較小。二是排放時間:水質水量晝夜間變化系數較大,有時甚至斷流。三是排放區域:較為分散的地區難以通過大規模管網收集。

  1.2制約農村污水處理發展的瓶頸

  我國農村地區間發展不平衡,在處理過程中由于客觀原因存在很多瓶頸問題。一是污水治理能耗高,缺乏資金保障。根據美國經驗,分散式處理設備的單耗大約是集中式處理的3到4倍。建設大批污水處理廠需要大量的投資和高額運行費,這對我國來說是一個沉重的負擔。二是污水處理技術力量薄弱。我國農村污水處理還處在逐步發展階段,技術與發達國家相比還有很大的差距。三是缺乏專業人員維護管理,設施運修維護差。目前國內從事污水治理的人員與我國污水排放量嚴重不匹配,專門進行農村污水治理研究的人員更是屈指可數。

  2農村污水處理的現狀及必要性

  我國的農村人民居住不想城鎮那么集中,農村地區房屋絕大部分都屬于自建房,居住比較分散,缺乏合理的總體布局規劃。污水收集系統和處理系統等基礎設施都很匱乏,由于經濟條件限制及人們環保意識的缺乏,致使目前農村污水的處理率遠遠低于城鎮污水的處理率。我國農村地區的污水大都直接排入溝渠或者池塘,由于污水直接暴露在自然環境中,往往會匯入雨水以及其他的污水等,匯集的污水成分復雜,污染物種類多,使得農村污水的收集處理難度加大。粗放式的排放方式、缺少監管以及缺乏污水處理設施是導致農村污水治理困難的重要因素。農村污水的露天徑流和地下滲漏一方面惡化了村民居住環境,影響村民身體健康,丑化村容村貌;另一方面也極易造成地表及地下水污染,傳播病毒細菌,對農村生態環境造成長久的惡劣影響。環境的日益惡化勢必會阻礙經濟的發展,我國一直堅持走可持續發展道路,新時期在建設美麗農村的號召下,農村污水治理成為勢待解決的問題。

  3必要性原則與技術應用

  3.1必要性原則

  第一,要做好區域總體規劃,保證農村地區生活污水管理與總體污染治理改造規劃相互協調,最好要實現城鄉統籌,保證靠近鎮區和城區的生活污水管理與城市同步,全面滿足市政排水管網接入標準,爭取將村莊生活污水治理計劃也納入到市政污水治理及收集計劃系統當中。第二,如果農村人口密度較高,則有必要建立水源保護區和污水管道,對生活污水進行收集,結合常規生物處理技術實現農村生活污水的集中處理。第三,要充分利用農村地形優勢,如可利用魚塘以及廢棄洼地采用生物和生態組合處理技術,確保對生活用水污染物中氮磷等元素的有效生物降解。同時全面降低污水處理能耗,節約污水處理過程技術運行成本。當然也要結合當地居民及農業生產狀況從生活污水源頭實施減量,同時做好對生活污水的回收利用。第四,農村生活污水治理要做到遠期與近期的相互結合。

  如果是經濟條件相對較差且居住人口相對稀疏分散的地區,要采用近期污水分散收集處理的方法,適當考慮與遠期集中廢水收集處理相互有機銜接。如果是具有相當規模的農村地區,則要做好近期與遠期生活污水處理技術工藝相結合,充分考慮當地農村未來經濟發展態勢與人口增長所產生的實際污水量。

  3.2關鍵技術

  在體現以上4點必要性原則的基礎上,農村生活污水處理應該明確自身技術體系構建框架,結合物理、化學及生物等技術內容實現對污水的有效處理過程。

  3.2.1厭氧水解技術

  厭氧水解技術是目前比較流行的污水處理技術,它采用到了大量的化學反應如水解反應、產乙酸反應、產甲烷化反應以及發酵酸化反應等。根據過往該技術的實踐證明,主要利用厭氧過程來有效控制對水體的水解與酸化2個重要階段。該技術能夠在較短時間內獲得相對較高的懸浮物去除率,且厭氧水解技術可有效斷絕水體與空氣接觸空間,結合厭氧微生物進行水解和產酸2項工藝流程。對于生活污水水體來說,其中含有大量的不易降解生物與大分子,該技術可以將它們分解為小分子有機物,保證了污水在后續處理單元可降低能耗,縮短處理時間,為污水處理節約大量成本。該技術在20世紀80年代被引入我國,目前在一些經濟發達農村,已經擁有了基于微動力甚至是無動力的低能耗型一體化污水處理裝置,該裝置采用無動力地埋式結構,專門針對生活污水進行處置,整個處置過程幾乎不耗能,且工藝流程十分簡單,由于設備全部埋于地下位置所以也無需專人進行日常管理。相比于傳統好氧處理技術,該技術在基礎投資方面略高,但在厭氧技術應用方面更先進。不過從氮磷去除效率來看,它相比于好氧生物處理技術還是略顯薄弱。

  3.2.2人工濕地技術

  人工濕地是20世紀從美國傳入我國的重要污水處理技術,該技術目前也已經被我國農村地區廣泛應用,專門用于水體環境保護,改造治理農村生活污水問題。在技術層面,人工濕地技術對廢水的處理全面綜合了物理、化學和生物3個領域科學技術作用。成熟的濕地系統會在植物根系及填料表面生成大面積的生物膜,當廢水流經生物膜時期有機污染物就會被生物膜所吸收,或被同化或被異化,最終被徹底去除。以周圍環境為例,該技術也分為好氧、厭氧及缺氧3種狀態,它能保證廢水中的氮磷元素被植物與微生物作為營養成分直接且充分吸收掉,也能夠實現對生活廢水的硝化作用,將過量積累的磷元素全面去除。人工濕地所運轉的是一套物質傳遞及轉化過程,它保證了濕地床中所有部位廢水的氧含量存在差異性。

  3.2.3生態溝技術

  生態溝技術也是人工濕地技術的一種表現,它作為分支技術存在,可對生活污水進行沉積、過濾、吸附、生物降解以及硝化和反硝化處理。利用生態溝底所輻射的HDPE防滲膜可有效實現外部土壤水分與地下水的有效隔絕,避免生活污水滲透到地下水層部分,同時滿足污水處理各項系統功能,提高污水處理系統應用性。而地表部分則通過所種植植物對污水中微生物及氮磷成分進行吸附,結合自然滲透功能減少污水污泥沉淀部分,節約污水處理成本。

  結束語:農村污水治理是推進革命,建設美麗鄉村必須要面對的現實問題,我國農村生態環境保護監管能力仍然薄弱。隨著政府的重視,相關法規的制定以及農村污水治理體系的不斷建立、發展和完善,困擾我國農村的污水問題必將得到有效治理。(來源:防護工程  作者:楊小雪)

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