黃璐
(廣東省 廣州市 510000)
以廣東某鎮(zhèn)為例解析農(nóng)村污水治理
黃璐
(廣東省廣州市510000)
農(nóng)村地區(qū)與城市不同,具有居民居住分散,污水量小的特點(diǎn),若采用單一集中收集處理的模式則管網(wǎng)敷設(shè)成本大,很不經(jīng)濟(jì)。現(xiàn)如今對(duì)于農(nóng)村地區(qū)污水治理的相關(guān)法規(guī)、規(guī)范還很不完善。本文中,筆者對(duì)農(nóng)村污水的來(lái)源、危害及處理技術(shù)進(jìn)行了闡述,并以廣東省某鎮(zhèn)為例,探討可行的農(nóng)村污水治理方式方法。
農(nóng)村污水;治理模式;處理技術(shù)
近年來(lái),人們對(duì)于環(huán)境的要求越來(lái)越高,國(guó)家及省市層面也加強(qiáng)了對(duì)于污水工程的投資與建設(shè),相關(guān)要求與規(guī)范也逐漸完善。各城市也逐漸建立起以污水處理廠為核心的污水集中收集處理模式。但目前各地的污水治理主要精力集中在城市地區(qū),農(nóng)村地區(qū)則相對(duì)受到忽視。實(shí)際上,農(nóng)村地區(qū)的污水也已成為重要污染源,尤其是農(nóng)村地區(qū)化肥、農(nóng)藥的使用,已經(jīng)成為引起江河湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要因素。農(nóng)村污水排放受生產(chǎn)、生活方式、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等多方面因素的影響,如今大多農(nóng)村地區(qū)的污水未經(jīng)處理而直接排入相鄰的河網(wǎng),對(duì)周?chē)乃h(huán)境造成一定污染,影響到地下水及居民飲用水的安全,進(jìn)而造成地方局部性的生態(tài)系統(tǒng)困境。
農(nóng)村污水對(duì)水環(huán)境的污染按照源頭分類(lèi)可分為三類(lèi):
1.1工業(yè)點(diǎn)源污染
相對(duì)于城市,農(nóng)村地區(qū)的地價(jià)、人力、經(jīng)營(yíng)成本較低,因此吸引了一批企業(yè)在農(nóng)村設(shè)廠。但同時(shí),農(nóng)村地區(qū)對(duì)于環(huán)境、污水治理的監(jiān)管相對(duì)薄弱,導(dǎo)致部分工廠的產(chǎn)生的污水不經(jīng)處理直接排入水體,構(gòu)成嚴(yán)重的環(huán)境隱患。
圖1 農(nóng)村工廠污水排放
1.2農(nóng)業(yè)面源污染
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,大量的施用農(nóng)藥、化肥等化學(xué)物質(zhì)。而農(nóng)藥、化肥中含有豐富的有機(jī)物、氮、磷等元素。下雨時(shí),這些污染物隨雨水流入周邊水域,引起水體污染及富營(yíng)養(yǎng)化(如圖2)。
目前,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)化肥年使用量已經(jīng)超過(guò)4800t,合計(jì)超40t/km2,而為防止化肥對(duì)土壤和水體造成的危害,國(guó)際公認(rèn)的安全上限為22.5t/km2,顯然化肥在我國(guó)已然存在濫用的現(xiàn)象。而在農(nóng)藥使用方面,我國(guó)年使用量約為150萬(wàn)t,這些農(nóng)藥中,只有約1/3能被作物吸收利用,其余大部分進(jìn)入了水體、土壤及農(nóng)產(chǎn)品中。
圖2 農(nóng)業(yè)面源污染
1.3農(nóng)村生活污水
目前,我國(guó)的環(huán)境管理體系主要是建立在城市及重要點(diǎn)源的污染防治上,農(nóng)村污染治理體系尚未建立,加之鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、村委會(huì)財(cái)力不足,也缺乏必要的扶持政策,導(dǎo)致農(nóng)村生活污水隨意排放。農(nóng)村地區(qū)的水塘、河流、灌溉溝等直接成為污水的受納場(chǎng)。
鑒于農(nóng)村污水的特點(diǎn),目前的治理模式主要有以下三種:
2.1利用城鎮(zhèn)污水處理廠處理農(nóng)村污水
這種處理模式適用于靠近城鎮(zhèn)或靠近城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的農(nóng)村,將農(nóng)村的污水進(jìn)行集中之后輸送到城鎮(zhèn)的污水處理廠進(jìn)行處理。相對(duì)來(lái)說(shuō),城鎮(zhèn)的污水處理廠運(yùn)行方面比較規(guī)范。管理方面比較完善,能夠保障污水的處理效果并降低運(yùn)行成本。
2.2村莊集中處理污水
如果離城鎮(zhèn)的污水處理廠比較遠(yuǎn)或者接入需要的投資比較大,那么村莊可以采用單村或者附近幾個(gè)村莊對(duì)污水進(jìn)行集中處理的方法,通過(guò)在當(dāng)?shù)亟⑽鬯幚沓貋?lái)完成污水處理。這種污水處理模式較適合平原地區(qū)使用,對(duì)污水進(jìn)行集中處理能夠便于管理,也能夠節(jié)約處理的成本。
2.3村莊分散處理污水
如果村莊處在山區(qū),那么村莊的地形就會(huì)呈現(xiàn)高低不平的情況,或者是村莊雖然處在平原地區(qū)但是中心高四周低,抑或是水網(wǎng)密集,各村居被水網(wǎng)相隔,這些情況下污水集中處理很難實(shí)現(xiàn)。這是,就需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛策M(jìn)行研究,將污水進(jìn)行分區(qū)處理,實(shí)現(xiàn)污水的分散處理,降低處理成本。
與城鎮(zhèn)污水處理相比,農(nóng)村污水處理有其自身特點(diǎn)。①農(nóng)村地區(qū)技術(shù)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,缺少充足的資金和專業(yè)的技術(shù)管理人員,污水處理設(shè)施的日常運(yùn)行和維護(hù)難以保證。②農(nóng)村生活污水在排放方式、水質(zhì)和水量方面具有自身特性,主要表現(xiàn)在:面廣分散,收集困難;水量變化大,排放不均勻;可生化性好,幾乎不含有毒有害有機(jī)污染物(工業(yè)發(fā)達(dá)的農(nóng)村除外)。
根據(jù)上述特點(diǎn)要求,農(nóng)村污水處理方式不能照搬或套用城鎮(zhèn)生活污水的處理模式,需結(jié)合農(nóng)村實(shí)情和污水特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)決策。在具體選擇農(nóng)村污水處理方式時(shí),一般應(yīng)遵循以下原則:因地制宜,不拘泥于一種方式;維護(hù)管理方便;運(yùn)行費(fèi)用低廉;工藝流程簡(jiǎn)單,一般最好不要設(shè)初沉池和二沉池。目前,國(guó)內(nèi)常用的農(nóng)村污水處理技術(shù)如下:
3.1人工濕地
人工濕地源于對(duì)自然濕地的模擬,通過(guò)過(guò)濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解等原理實(shí)現(xiàn)污水的凈化處理。人工濕地污水處理技術(shù)將自然生態(tài)原理作為基礎(chǔ),對(duì)于污染物的去除尤其是氮、磷的去除有著獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。此外,人工濕地所需要設(shè)備、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)管理方便快捷,運(yùn)行成本較低,對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性也強(qiáng)于自然濕地,所凈化出來(lái)的水質(zhì)穩(wěn)定、良好。但是,人工濕地也具有容易受到天氣影響,占地面積較大,表面徑流存在異味等缺點(diǎn)。建議有條件的地方可結(jié)合調(diào)節(jié)池、厭氧水解池等實(shí)用,提高穩(wěn)定性和出水水質(zhì)。
圖3 人工濕地
3.2地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)
地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)同樣是以自然生態(tài)原理為基礎(chǔ),加以工程化改造而創(chuàng)立的污水處理技術(shù),該系統(tǒng)是將污水投入到距離地面約50cm深,具有一定構(gòu)造,并且具有良好擴(kuò)散性的土層中。污水緩慢通過(guò)布水管周邊砂層和碎石,通過(guò)土壤毛細(xì)管的作用,擴(kuò)散至土層中區(qū)。在表層土壤中存在大量的微生物,作物根區(qū)處于好氧狀態(tài),污水中的污染物質(zhì)被過(guò)濾、吸附、降解。因此,地下滲濾相當(dāng)于污水的慢速滲濾處理。尤其其停留時(shí)間較長(zhǎng),并且負(fù)荷低,水質(zhì)凈化可以取得明顯效果。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)需要土地空間大,進(jìn)水負(fù)荷低,水力停留時(shí)間較長(zhǎng)。這些缺點(diǎn)對(duì)于農(nóng)村地區(qū)的污水處理則影響不大。一般農(nóng)村地區(qū)有著豐富的土地資源,農(nóng)村污水量也較小,但本系統(tǒng)底部應(yīng)做好防滲處理,防止污染地下水,尤其是地下水位較高的地區(qū)。
圖4 地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)
3.3穩(wěn)定塘
穩(wěn)定塘系統(tǒng)是由若干自然或人工挖掘的池塘通過(guò)菌藻互生作用或菌藻、水生生物的綜合作用而實(shí)現(xiàn)污水凈化的目的。為實(shí)現(xiàn)資源化利用,穩(wěn)定塘還可種植水生植物,如蘆葦、水花生等,放養(yǎng)水生動(dòng)物等。穩(wěn)定塘系統(tǒng)一般不需附加材料,動(dòng)植物盡量選用當(dāng)?shù)胤N類(lèi),在有水塘基礎(chǔ)的地區(qū),工程造價(jià)低于土壤滲濾處理系統(tǒng),運(yùn)行也不需要過(guò)多的維護(hù)管理。完善的穩(wěn)定塘系統(tǒng)可取得較好的污水處理效果,但是對(duì)于氮和磷這類(lèi)營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)的去除效果較差。在我國(guó)水資源相對(duì)豐沛的南方農(nóng)村地區(qū)如果能結(jié)合地形條件,設(shè)立以塘處理方式為主的自然處理系統(tǒng),可望有較好的應(yīng)用前景。穩(wěn)定塘內(nèi)水生植物的布置應(yīng)兼顧挺水植物、漂浮植物和沉水植物間的合理搭配,以發(fā)揮其最大效能。
圖5 穩(wěn)定塘
3.4小型一體化設(shè)備
小型一體化污水處理設(shè)備具有處理工藝穩(wěn)定,出水水質(zhì)容易達(dá)標(biāo)的優(yōu)點(diǎn),但是小型一體化污水處理設(shè)備也有運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高,設(shè)備工藝復(fù)雜,操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。因此,在廣大農(nóng)村的推廣應(yīng)用必須考慮經(jīng)濟(jì)適用等問(wèn)題。
圖6 小型一體化設(shè)備
該鎮(zhèn)屬?gòu)V東沿海珠江三角洲地區(qū),水網(wǎng)密集,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)較為發(fā)達(dá),鎮(zhèn)城區(qū)的排水設(shè)施相對(duì)較為完善。
4.1污水水量
該鎮(zhèn)農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)集中供水,生活污水按照用水量的85%進(jìn)行計(jì)算,工業(yè)廢水按照用水量的70%進(jìn)行計(jì)算,管道及處理設(shè)施規(guī)模計(jì)算在此基礎(chǔ)上預(yù)留一定容量。
4.2農(nóng)村污水治理模式
該鎮(zhèn)農(nóng)村地區(qū)分布廣泛,不能簡(jiǎn)單采用一種模式進(jìn)行污水的收集處理。本次規(guī)劃建議分三種情況:
(1)臨近鎮(zhèn)城區(qū)或鎮(zhèn)城區(qū)污水管網(wǎng)的農(nóng)村污水排入城區(qū)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一處理;
(2)距離鎮(zhèn)城區(qū)較遠(yuǎn),而村落分布相對(duì)集中的采用相對(duì)集中的方式進(jìn)行污水收集處理,單個(gè)村或者幾個(gè)村聯(lián)合設(shè)置污水處理設(shè)施;
(3)距離中心城區(qū)較遠(yuǎn),分布分散,河涌密閉,污水不便于集中收集的農(nóng)村地區(qū)采用分散處理。
4.3污水處理技術(shù)的選用
該鎮(zhèn)的農(nóng)村除卻村民居住用地外,還分布有部分工業(yè)企業(yè),但工業(yè)企業(yè)的污水處理相當(dāng)復(fù)雜,若與農(nóng)村生活污水合并處理對(duì)污水處理設(shè)施沖擊負(fù)荷較大,不利于處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。建議農(nóng)村地區(qū)的工業(yè)企業(yè)優(yōu)先搬遷至城區(qū)建設(shè)用地區(qū)域,便于污水的集中處理和農(nóng)村地區(qū)環(huán)境的保護(hù)。保留的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的廢水自建或合建污水處理站,如采用一體化污水處理設(shè)備對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理,達(dá)標(biāo)后排放。實(shí)現(xiàn)各村落產(chǎn)生的生活污水與工業(yè)廢水分開(kāi)處理。
該鎮(zhèn)河網(wǎng)密閉,魚(yú)塘遍地,應(yīng)充分利用現(xiàn)狀條件采用人工濕地、穩(wěn)定塘、生態(tài)溝等生態(tài)處理法對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行處理,運(yùn)行成本低,管理方便。
4.4出水水質(zhì)
目前還沒(méi)有專門(mén)針對(duì)農(nóng)村地區(qū)污水處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),考慮到該鎮(zhèn)農(nóng)村地區(qū)存在一定數(shù)量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),其水質(zhì)與農(nóng)村生活污水差別較大,出水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行不同標(biāo)準(zhǔn),該鎮(zhèn)農(nóng)村地區(qū)污水治理出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)可按如下條款執(zhí)行。
(1)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)污水處理站的出水標(biāo)準(zhǔn)
各企業(yè)自建或合建的污水處理站出水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行各行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)。其中考慮到該鎮(zhèn)水域水質(zhì)規(guī)劃目標(biāo)多為Ⅲ類(lèi),執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的企業(yè)污水處理后出水水質(zhì)應(yīng)滿足一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施出水標(biāo)準(zhǔn)
鑒于農(nóng)村生活污水具有生活污水為主,水量小,有毒有害物質(zhì)含量小,易于處理的特點(diǎn),以及該鎮(zhèn)水域水質(zhì)目標(biāo)基本為III類(lèi)水,水質(zhì)要求高,因此,建議農(nóng)村生活污水處理設(shè)施出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
4.5農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)營(yíng)機(jī)制
農(nóng)村污水進(jìn)行處理后,遍布農(nóng)村的污水處理設(shè)施的運(yùn)營(yíng)構(gòu)成一個(gè)難題。村民們對(duì)污水設(shè)施的維護(hù)與運(yùn)營(yíng)往往知知甚少,如何鼓勵(lì)村民進(jìn)行污水處理設(shè)施的建設(shè),同時(shí)保證這些污水處理設(shè)施的運(yùn)營(yíng)是設(shè)施建設(shè)完成后亟需解決的問(wèn)題。
為保障農(nóng)村地區(qū)污水的有效治理,該鎮(zhèn)應(yīng)將農(nóng)村地區(qū)的小規(guī)模污水處理設(shè)施納入監(jiān)管和財(cái)政補(bǔ)貼機(jī)制中,在政策上為其提供保障,在服務(wù)上將這些設(shè)施的維護(hù)和維修納入鎮(zhèn)污水處理廠的維護(hù)和運(yùn)行體系中,由專業(yè)技術(shù)人員給予維護(hù)。
完善監(jiān)管機(jī)制,區(qū)、鎮(zhèn)政府沒(méi)有人力和物力對(duì)每一處農(nóng)村處理設(shè)施的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)管。建議完善“村管理、鄉(xiāng)鎮(zhèn)監(jiān)督、區(qū)考核”的農(nóng)村污水處理設(shè)施監(jiān)管機(jī)制,通過(guò)行政和經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)懲措施促進(jìn)農(nóng)村污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行,并對(duì)各村、鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估與考核。
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[TU992.3]
A
1673-0038(2015)04-0026-03
2015-1-8
黃璐(1987-),女,碩士,主要從事給排水規(guī)劃管理與設(shè)計(jì)工作。