吳培言
(福建中科三凈環(huán)保股份有限公司, 福建 安溪 362400)
隨著國家美麗鄉(xiāng)村建設(shè)戰(zhàn)略規(guī)劃的不斷推進,我國在改善農(nóng)村人居環(huán)境方面做了大量工作和努力,已經(jīng)取得初步成效,給農(nóng)村居民的日常生活帶來切實的利益。但同城市相比,農(nóng)村在污水處理方面還存在覆蓋不足、技術(shù)標準低、環(huán)境影響顯著等缺點,因此,為了進一步強化農(nóng)村在污水處理方面的能力,本文特針對農(nóng)村污水處理問題展開分析,擬切實提高農(nóng)村的污水處治效能。
(1)隨著我國經(jīng)濟總量的不斷攀升,城市化進程正持續(xù)向縱深推進,我國農(nóng)村建設(shè)逐步向現(xiàn)代化方向發(fā)展,現(xiàn)代化水平取得顯著提升;但與發(fā)展相伴隨的農(nóng)村污染問題也暴露出來,其中,農(nóng)村污水問題最為嚴重。從污水的組成角度分析,農(nóng)村污水主要由廚余污水、衛(wèi)浴污水及其他生活污水構(gòu)成,從污水的化學組成角度分析,生活污水中的有機質(zhì)含量較高,這一特點也加重了農(nóng)村污水的處理難度,給農(nóng)村環(huán)境造成較大的負擔。
(2)與城市污水排放形式相比,農(nóng)村污水的排放集約性較差,排放管口缺乏前期規(guī)劃,加之農(nóng)村居民居住地相對分散,更加重了污水的集散負擔;此外,農(nóng)村的配套基礎(chǔ)設(shè)施相對落后,給后續(xù)的污水處理改造增加了現(xiàn)實難度;還應(yīng)注意的是,部分農(nóng)村污水中還含有有毒有害物質(zhì),如果無法及時處理,將對周圍耕地造成損害;
(3)農(nóng)村污水總量相對于城市少很多,這也側(cè)面反映了農(nóng)村人口減少,分布相對分散的實際情況,這種分散性的污水排放,同時也加劇了污水處理難度;
(4)農(nóng)村生活污水排放時間段相對集中,主要集中在早中晚三個窗口時間段,這也給農(nóng)村污水的集中處治營造了良好的先天條件;
(5)農(nóng)村生活污水一天內(nèi)的排放量變化趨勢規(guī)律性顯著,一般呈現(xiàn)白天多、晚上少、節(jié)假日多、工作日少的特點,這也側(cè)面反映出農(nóng)村生活節(jié)奏相對較慢,居民生活規(guī)律相對固定的實際情況。
(1)結(jié)合最新的研究統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),國內(nèi)農(nóng)村污水綜合處理的占比較低,大部分農(nóng)村的污水處理尚處于未整合階段,能夠由專業(yè)的污水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理的污水占比不足25%,僅有不足20%的農(nóng)村衛(wèi)浴得到了現(xiàn)代化改造,僅有15%的農(nóng)村實現(xiàn)了城市垃圾及污水的同步專業(yè)化無害處理。
表1:國內(nèi)第二次農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)統(tǒng)計
(2)目前,農(nóng)村在污水處理方面的能力與城市還存在較大差距,農(nóng)村污水外排分散,建立有效集排設(shè)施的難度較大,這也是造成農(nóng)村污水處理發(fā)展滯后的重要原因。
伴隨工程技術(shù)的高速發(fā)展,污水處理技術(shù)得到了飛速提升,各種污水處治技術(shù)取得長足發(fā)展。就目前主流的處治技術(shù)而言,從處治技術(shù)原理方面可將其分為生物處理技術(shù)和自然處理技術(shù)兩種,二者最大的區(qū)別在于,是否借助生物輔助處理。
(1)新建厭氧沼氣池是目前農(nóng)村處理污水最經(jīng)濟、最低碳的方式之一,通過污水處治產(chǎn)生可燃性沼氣,可直接供居民使用,極大地提高了農(nóng)村資源的可持續(xù)利用能力。
(2)農(nóng)村生活污水循環(huán)處理池(沼氣池)處理流程:農(nóng)村生活污水→物理凈化格柵池→前置處理段[一級厭氧菌發(fā)酵處理、二級厭氧菌發(fā)酵處理]→后置處理段(生物性過濾池)→處治后污水外排;下圖1 為農(nóng)村污水凈化處理池(沼氣池)結(jié)構(gòu)示意:
圖1:某生活污水凈化沼氣池標準示意圖
(3)通過大量應(yīng)用實踐表明,農(nóng)村污水處理沼氣池在處治成本、工藝流程、處理穩(wěn)定性等方面具有明顯優(yōu)勢,具備在農(nóng)村廣泛推廣應(yīng)用的前提和 條件;此外,沼氣池產(chǎn)生的可燃性沼氣能夠直接用于日常生活,具備循環(huán)經(jīng)濟的特性。
(1)穩(wěn)定塘處理法本質(zhì)上屬于生物凈化技術(shù)的一種,依靠穩(wěn)定塘內(nèi)的穩(wěn)定生物環(huán)境,借助水生植物和各類微生物的自身代謝功能實現(xiàn)水體的凈化和清潔,這種凈化原理可近似視為水體自身的凈化功能,但自身的凈化功能范圍和能力極其有限,這也是污水形成的深層原因之一。
(2)將各類植物和微生物放養(yǎng)到穩(wěn)定塘內(nèi),依靠植物和微生物的自凈化功能,建立人工的凈化體系;
(3)但穩(wěn)定塘的前期投資較大,影響處治效果的因素眾多,系統(tǒng)穩(wěn)定性不足,因此,在實際推廣過程中受到一定的局限。
(1)由湖泊、沼澤等長期覆蓋的水源地均屬于濕地類型,從高程角度劃分,濕地包含一切不超過2m 的低洼及潮差不超過6m 的區(qū)域。
(2)從濕地的形成機理角度區(qū)分,可將濕地分為天然濕地和人工濕地兩種,由湖泊、沼澤覆蓋的水源均屬于天然濕地,而人工濕地是在不滿足天然濕地條件的區(qū)域經(jīng)人工改造后,營造成具備濕地特點的區(qū)域。
(3)不管哪種類型的濕地,其對污水的處理原理基本一致,均是對污水中的各種有機物、微生物及雜質(zhì)進行一系列的物理化學處治,以達到污水凈化的目的。
(1)土壤滲濾處理系統(tǒng)主要依靠滲透膜實現(xiàn)污水的初步凈化,再將初處理的污水排放至土壤中,部分水處于上層土體內(nèi),可經(jīng)由植物根系被植物吸收,其余水分向下層土體繼續(xù)滲透;此外,污水在流經(jīng)分配管前,應(yīng)先經(jīng)沉淀、吸收、過濾、菌群處理等環(huán)節(jié),實現(xiàn)初步凈化,初步凈化的水體經(jīng)分配管引入?yún)捬蹙^濾層實現(xiàn)二次凈化。依靠厭氧菌群的表面張力功能,實現(xiàn)水體的反向虹吸,虹吸的水體超過圍水堰后,繼續(xù)經(jīng)虹吸管進入二次過濾網(wǎng)內(nèi)。下圖2 展示了滲濾溝結(jié)構(gòu)示意:
圖2:滲濾溝結(jié)構(gòu)示意圖
(2)同其它形式的過濾系相較而言,土壤滲濾系的前期投資較小、污水處理效果明顯,且日常運維成本較低,非常適用于農(nóng)村污水的處理應(yīng)用;此外,土壤滲濾系統(tǒng)的過濾能力穩(wěn)定,抗外界因素干擾能力強,在處理污水的同時還能為地表植物提供生長用水,實現(xiàn)了污水處理與環(huán)境保護的雙重目的。
(3)為了滿足廁所污水的處理要求,實現(xiàn)廁所污水的無害化處理,應(yīng)根據(jù)預期體量設(shè)計化糞池,廁所污水經(jīng)由化糞池可凈化為可降解且污染物濃度更低的安全污水,以待后續(xù)繼續(xù)處理。
(1)好氧生物污水處理系統(tǒng)憑借技術(shù)成熟、處理可靠度高、成本較低等優(yōu)勢已被廣泛應(yīng)用在農(nóng)村污水處理項目中。
(2)好氧生物處理技術(shù)的本質(zhì)和原理是借助鼓風機,以增加周圍氧氣濃度,為好氧菌群的生存創(chuàng)造適宜條件,以實現(xiàn)微生物和好氧菌群的培養(yǎng);借助微生物和好氧菌群的分解凈化能力,實現(xiàn)污水內(nèi)雜質(zhì)、有機物的安全分解,分解產(chǎn)物主要以二氧化碳和水為主,對周圍環(huán)境無害,能夠真正意義上實現(xiàn)雜質(zhì)的集中處治和零污染排放目的。
(1)國內(nèi)當前的農(nóng)村污水處理管理制度采用由上至下統(tǒng)一領(lǐng)導的模式,污水處理制度及體系由上級政府統(tǒng)一制定,具體由本級政府執(zhí)行落實,下圖3 為農(nóng)村污水處理管理制度示意圖。分析下圖3 可知,中央及各級地方政府在決策過程中充當?shù)慕巧煌?,中央政府主要承擔領(lǐng)導和頂層設(shè)計職能,各級地方政府則負責制度的部分決策和主要的落實執(zhí)行。
圖3:農(nóng)村生活污水處理設(shè)施供給制度示意圖
(2)目前,國內(nèi)農(nóng)村污水治理經(jīng)費來源主要由財政補助和地方自籌兩部分組成,其中,財政補助占比較大,是主要的資金來源。
積極推進美麗鄉(xiāng)村建設(shè)戰(zhàn)略是實現(xiàn)全面建成小康社會目標的必然要求,農(nóng)村污水處理是評價美麗鄉(xiāng)村建設(shè)成果的重要標準之一,也直接關(guān)系到農(nóng)村人民群眾的物質(zhì)生活水平。在未來的農(nóng)村污水處理實踐中,應(yīng)繼續(xù)創(chuàng)新污水處理管理制度體系,優(yōu)化農(nóng)村污水處理資金籌措渠道,以全面改善我國農(nóng)村污水處理的落后局面。