程田鈺 李小雁 程 榮
(西安容達(dá)環(huán)保有限公司,陜西 西安 710075)
農(nóng)村黑臭水體產(chǎn)生主要是由于雨水或污水經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間集聚,其中的有機(jī)物在自凈的過程中消耗大量的氧氣,降低水體含氧量,使得有機(jī)物分解由好氧轉(zhuǎn)化為厭氧反應(yīng),產(chǎn)生大量硫化氫、氨、硫醇等發(fā)臭物質(zhì),破壞水體的自凈能力,導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭,形成黑臭水體。農(nóng)村黑臭水體治理主要是解決雨水和生活污水的污染及排放問題。
與偏遠(yuǎn)農(nóng)村相比,臨近城市的郊區(qū)農(nóng)村人口更為密集,雨、污水的收集率更高,處理要求也更嚴(yán)格,因產(chǎn)業(yè)側(cè)重點(diǎn)不同,水質(zhì)也有差異,同時(shí)郊區(qū)農(nóng)村的后期運(yùn)營條件顯然優(yōu)于偏遠(yuǎn)農(nóng)村。而與城市雨、污水處理相比,郊區(qū)農(nóng)村的雨污水管網(wǎng)并不是那么完善,雨污多數(shù)不能實(shí)現(xiàn)分流,污水站后期運(yùn)營管理也不能與之相比較。本文基于臨近西安某村的街道的黑臭水體治理項(xiàng)目,對(duì)其系統(tǒng)作以初步研究。
該村現(xiàn)有的管網(wǎng)雨污混流,收集的水全部進(jìn)入澇池,依靠自然蒸發(fā)消耗,遇到暴雨時(shí),水會(huì)直接從澇池溢出。澇池長(zhǎng)期不清理,底泥較厚,污染較高,水面有大量漂浮物和生活垃圾,藻類大量繁殖,形成水華現(xiàn)象,造成水體缺氧,缺氧后厭氧微生物大量繁殖,微生物污染嚴(yán)重,久而久之形成了黑臭水體。水體氣味較大,周邊有未清理的生活垃圾、建筑垃圾等,環(huán)境惡劣。
圖1 澇池治理前與治理后情況對(duì)比
該澇池深8-9 米,處于該村北側(cè)最低點(diǎn),占地約4000m2,池中全為黑臭水。本項(xiàng)目需要對(duì)坑塘周邊及塘內(nèi)垃圾打撈、清理、外運(yùn),對(duì)坑塘原址進(jìn)行美、對(duì)駁岸進(jìn)行整理,同時(shí)在此澇池上新建一個(gè)污水處理站,對(duì)生活污水進(jìn)行處理,杜絕黑臭水的形成。甲方提供的生活污水處理量為400t/d,出水要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002 )一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于該村黑臭水體治理,主要從生活污水處理和雨水處理兩方面來考慮。對(duì)于生活污水,擬建一個(gè)污水處理站,原計(jì)劃僅處理生活污水,處理量為400m3/d,但該村存在雨污管網(wǎng)未能分流的問題,因此在管網(wǎng)建設(shè)完備前的3-5年內(nèi),依然要考慮雨水的影響。雨水直接排入景觀池。
圖2 該村黑臭水體治理系統(tǒng)建設(shè)思路
與多數(shù)村鎮(zhèn)一樣,雨污管道合流是現(xiàn)狀,分流制是新農(nóng)村建設(shè)的趨勢(shì)。在雨污合流的背景下,優(yōu)先處理生活污水。雨水和處理后的污水匯集之后通過提升泵排出。
偏遠(yuǎn)農(nóng)村一般以使用無動(dòng)力污水處理系統(tǒng)為原則,主要依靠自然物質(zhì)來處理污染物,如土地過濾、植物吸收和微生物分解等,常采用的技術(shù)有土壤滲濾、穩(wěn)定塘和人工濕地等。郊區(qū)農(nóng)村相對(duì)于偏遠(yuǎn)農(nóng)村,動(dòng)力提供更加方便,因此可以采用常規(guī)的動(dòng)力型污水處理工藝,但與城市相比,后期維護(hù)并不方便,因此選擇工藝時(shí)要考慮后期維護(hù)少、投資少的工藝。
項(xiàng)目采用的是“A3/O+沉淀+過濾+人工濕地+消毒”工藝,“A3/O”工藝是對(duì)傳統(tǒng)A2/O 工藝的進(jìn)一步提升,前端設(shè)置預(yù)脫硝區(qū),去除回流混合液中的硝態(tài)鹽氮,增強(qiáng)了脫氮除磷的效果,具體工藝流程如圖3 所示。
圖3 污水處理站工藝流程圖
其中缺氧池、好氧池放置填料,深度過濾采用濾布濾池。后接人工濕地,一方面起到脫氮除磷的作用,一方面作為景觀的一部分。與其他污水處理站不同,該站建設(shè)在低洼處的澇池上,除占用一部分作污水處理池外,剩余部分仍需兼做蓄水池。結(jié)合周邊環(huán)境和人文自然的設(shè)計(jì)理念,將蓄水池建成景觀池,內(nèi)設(shè)心形小島、噴泉,外沿布置環(huán)形小道。
污水處理站產(chǎn)生的污泥用疊螺污泥脫水機(jī)進(jìn)行壓濾,產(chǎn)生的臭氣用管道收集經(jīng)過UV 光解進(jìn)行處置。
整個(gè)污水處理站的建設(shè)都是以水質(zhì)達(dá)標(biāo)為前提,綜合考慮水、氣、泥,加以景觀設(shè)計(jì),系統(tǒng)完整可靠。
該村面積約3.89 平方公里,耕地5015 畝,年平均降水量648 毫米,因地勢(shì)影響原澇池僅收集半村雨水,但水量依然很大。原雨水處理只能依靠自然蒸發(fā),日積月累形成黑臭水?,F(xiàn)在允許初期雨水進(jìn)入污水處理系統(tǒng),后期雨水直接排入景觀池。進(jìn)入景觀池后,一方面通過噴泉曝氣機(jī)充氧,另一方面利用循環(huán)水處理設(shè)備,讓水循環(huán)起來,避免厭氧黑臭。
原設(shè)計(jì)污水處理站進(jìn)水水質(zhì)參考《西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南》表1-3(西北地區(qū)農(nóng)村生活污水水質(zhì)參考值)取值,見下表。
表1 西北地區(qū)農(nóng)村生活污水水質(zhì)參考值 單位:mg/L
污水站建成之后,測(cè)進(jìn)水指標(biāo),主要檢測(cè)NH4+-N 和COD 數(shù)值。
表2 污水處理站綜合進(jìn)水水質(zhì)檢測(cè)值 單位:mg/L
12.07 264.7 59.18 2 01.08 270.4 89.5 3 03.05 227.2 107 1
由檢測(cè)數(shù)值可以看出,進(jìn)水氨氮明顯超過設(shè)計(jì)值,C、N 比值偏小,不符合生化最佳環(huán)境要求。
該村生活污水來源主要分為三類:一是餐飲廢水,二是澡堂的洗浴廢水,三是普通生活污水。村民的生活污水氨氮值在正常范圍內(nèi),而餐飲廢水和洗浴廢水氨氮值遠(yuǎn)超普通生活污水。這不僅僅只是該村污水處理的現(xiàn)狀,也將會(huì)是新農(nóng)村建設(shè)水處理中的普遍難點(diǎn)。
污水處理站采用的“A3/O”工藝正是適合處理高氨氮生活污水的改進(jìn)工藝。
污水處理站處于全村最低點(diǎn),經(jīng)過處理的水不能自流外排,需要?jiǎng)恿μ嵘?,耗費(fèi)能源的同時(shí),也存在安全隱患。與許多農(nóng)村相似,該村周邊無任何可以外排的水域,處理后的水只能依靠?jī)?nèi)部消耗,如綠化、澆灑道路、蒸發(fā)等。農(nóng)村耕地較多,原本灌溉是一種極好的水資源回收利用方式,但當(dāng)?shù)卮迕駥?duì)使用污水灌溉接受度不高,且當(dāng)?shù)刈詠硭赓M(fèi)使用,村民更愿意用自來水灌溉,因此處理后的水回用于灌溉的方案未能實(shí)現(xiàn)。
農(nóng)村黑臭水體治理因地域、人文、環(huán)境不同,差異很大,但實(shí)施中存在的問題多數(shù)是相通的,如水質(zhì)差、水量波動(dòng)大(特別是雨污合流時(shí)),規(guī)劃落后、管網(wǎng)殘缺、施工困難、水無處可排、運(yùn)營維護(hù)難等。這些問題在前期設(shè)計(jì)時(shí),要充分了解現(xiàn)狀,針對(duì)存在的問題,并反復(fù)與村鎮(zhèn)對(duì)接,征求意見,優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),施工中積極協(xié)調(diào),才能做出群眾滿意的優(yōu)良工程。