蔣仕陽 王靖聰 陶穎松 楊立棟 荊可人 李偉杰
(安康學(xué)院,陜西 安康 725000)
我國作為最大的鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)人口國家之一,農(nóng)村污水人口群體聚集量大,導(dǎo)致存在我國整體農(nóng)村生產(chǎn)生活中的污水在影響整體農(nóng)村水污染影響因素中一直占據(jù)很大的影響,嚴(yán)重破壞我國農(nóng)村的整體自然生態(tài)環(huán)境,直接牽制著我國農(nóng)村整體經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。隨著政府對我國社會(huì)主義特色新農(nóng)村體系建設(shè)政策方針的大力貫徹支持,我們也能夠清楚地看到中國廣大農(nóng)村正在向新發(fā)展方向和美好前景不斷前進(jìn)著。對于這一美好發(fā)展愿景的順利實(shí)現(xiàn),本著堅(jiān)持科學(xué)有序發(fā)展的積極態(tài)度,農(nóng)村居民生活土壤污水綜合治理的新技術(shù)也就顯得越來越重要。進(jìn)入科技發(fā)展快速的新時(shí)代,我國農(nóng)村污水治理技術(shù)的重要性變得越來越具有現(xiàn)實(shí)意義。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國農(nóng)村地區(qū)生活垃圾污水大部分收集排放還處于無正常規(guī)則收集排放,造成江河流域等主要水體污染,沒有垃圾污水處理收集系統(tǒng)和垃圾排水處理渠道,垃圾隨意收集堆放,如小路旁、水源地、泄洪道、池塘,長期下去會(huì)直接造成當(dāng)?shù)厮?、河流?yán)重污染,不僅會(huì)嚴(yán)重影響村民居住地的環(huán)境,甚至?xí)?yán)重威脅當(dāng)?shù)卮迕竦恼I眢w健康。
由于目前我國開展農(nóng)村工業(yè)污水處理基礎(chǔ)設(shè)施前期建設(shè)較晚,“十一五”建設(shè)規(guī)劃漸漸開始支持我國農(nóng)村工業(yè)污水處理設(shè)施建設(shè),提出控制農(nóng)村無公害污水排放的基礎(chǔ)概念,適逢當(dāng)下我國當(dāng)前農(nóng)村工業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展落后,農(nóng)村工業(yè)污水處理基礎(chǔ)設(shè)施前期建設(shè)已經(jīng)初見總體雛形。北方地區(qū)及沿海發(fā)達(dá)城市地區(qū)均在農(nóng)村部分地區(qū)配有農(nóng)村污水處理作業(yè)系統(tǒng),但也有大多以單一農(nóng)村污水處理系統(tǒng)為主。現(xiàn)今大部分貧困地區(qū)各村大力支持推動(dòng)農(nóng)村污水集中處理管網(wǎng)建設(shè),基本以單一農(nóng)村集中處理污水模式,也就只有極少部分相對集中的郊區(qū)村落開始采用集中處理污水方式,但也有少數(shù)地區(qū)靠近中心城鎮(zhèn)的郊區(qū)村落,污水管與其他城市集中處理污水管網(wǎng)直接連通。分散濕地布置處理模式的主要污水處理工藝主要有微機(jī)人工處理濕地、智能化小型工業(yè)污水處理綜合工藝、生物質(zhì)薄膜法(mbr)等,但在冬季部分時(shí)該系統(tǒng)由于低溫?zé)o法正常運(yùn)行,日氣溫變化系數(shù)大,系統(tǒng)可能無法長期保持高負(fù)荷正常運(yùn)行;系統(tǒng)排污量太小時(shí),甚至系統(tǒng)會(huì)暫時(shí)停止正常運(yùn)行。沿海發(fā)達(dá)城市地區(qū)一些集中中小村落已建設(shè)有部分城市污水處理配套系統(tǒng),采用的大多是傳統(tǒng)城市污水管網(wǎng)處理工藝,但污水處理工藝落后;一些靠近中心城市的中小村落就基本接入不了城市污水管網(wǎng);一些經(jīng)濟(jì)相對差的分散性小村落,無其他污水處理配套設(shè)施。
農(nóng)村農(nóng)業(yè)生活用品污水主要性質(zhì)包括農(nóng)村生活用品洗滌用的污水、養(yǎng)殖場和畜禽生活污水,以及用于廚房和浴室沖廁所的污水等,污染面廣、來源多、分散不易及時(shí)收集、成分復(fù)雜、地區(qū)性別差異較顯著、懸浮物、有機(jī)物和混合氮和二磷化硫濃度較高等不同屬性。農(nóng)村整體生活環(huán)境污水處理量雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國城鎮(zhèn),但是由于缺乏完善的地地下水和排污處理補(bǔ)給系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,農(nóng)村整體生活環(huán)境污水量的處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)要低于我國城鎮(zhèn)平均水平。污水通過地下道路或周邊溝一直排至附近地下水體,可能會(huì)直接造成附近地表水與地下河的水污染,嚴(yán)重的會(huì)影響周邊地區(qū)居民的日飲用水安全,直接嚴(yán)重威脅水環(huán)境健康。
據(jù)統(tǒng)計(jì),至2015 年,全國仍有大量城鎮(zhèn)農(nóng)村居民生活作業(yè)污水未完全得到有效處理,加強(qiáng)城鎮(zhèn)農(nóng)村居民生活作業(yè)污水綜合處理勢在必行。
無論國內(nèi)外,農(nóng)村貧困地區(qū)對于污水處理法的科學(xué)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)發(fā)展許多種科學(xué)方式,物理化學(xué)作用法、化學(xué)法和有機(jī)復(fù)合生物化學(xué)法分別認(rèn)為是三種以有機(jī)化學(xué)物理作用力為基本原理進(jìn)行污水處理的主要科學(xué)方法。物理化學(xué)離心法主要內(nèi)容包括物理化學(xué)生物重力、離心和應(yīng)用化學(xué)生物過濾等;應(yīng)用生物化學(xué)法主要內(nèi)容包括混凝、吸附和應(yīng)用化學(xué)生物電解等;各種新型生物材料合成的膜法主要內(nèi)容包括各種生物活性污泥和各種新型生物材料合成中的膜法。生物化學(xué)生態(tài)組合處理技術(shù)組合應(yīng)用技術(shù)、生態(tài)化學(xué)生物組合處理技術(shù)組合應(yīng)用技術(shù)和植物生態(tài)處理組合技術(shù)生物生態(tài)處理術(shù)等組合技術(shù)則主要功能是按照不同技術(shù)構(gòu)成主體間和不同技術(shù)構(gòu)成單元間的技術(shù)構(gòu)成關(guān)系進(jìn)行技術(shù)分類。
穩(wěn)定塘內(nèi)的水體凈化是由若干個(gè)純凈的自然或人工污水無法進(jìn)行開挖的小型凈化池塘內(nèi)的水體綜合組成,通過塘內(nèi)的藻、菌、浮游水生物的各種水體綜合水質(zhì)凈化處理作用使它即可同時(shí)達(dá)到有效率的凈化塘內(nèi)外的污水,其塘的總體凈化出水量和整體水質(zhì)凈化質(zhì)量都比較好。研究者在利用浙江浮萍土地污水處理穩(wěn)定塘土地處理污水系統(tǒng)進(jìn)行污水處理后的當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)或社區(qū)居民和在社區(qū)利用土地處理污水中,發(fā)現(xiàn)土地污水整體去除率一般只能可達(dá)80%,cod 土地污水整體去除率一般可能不會(huì)大于75%,但隨著土地氣溫濕度持續(xù)升高下降,cod 土地污水整體去除率也有可能會(huì)下降至達(dá)到60%。
在以前傳統(tǒng)基礎(chǔ)上經(jīng)過改進(jìn)的高效污水藻類生物穩(wěn)定塘比以前傳統(tǒng)的藻類穩(wěn)定塘內(nèi)含有更多的藻類生物,并通過增加污水?dāng)嚢杌旌涎b置,促進(jìn)不同污水量的混合;通過調(diào)節(jié)塘內(nèi)的天然氧氣和塘內(nèi)二氧化碳的綜合濃度,及調(diào)節(jié)水溫和凈化水質(zhì),從而大大提高塘內(nèi)有機(jī)物、氮和氧化磷的綜合去除率。高效利用藻類營養(yǎng)穩(wěn)定塘排水受塘內(nèi)光照、溫度、水深和塘內(nèi)排水流速的因素影響大。
人工濕地處理系統(tǒng)是在人工鋪的基質(zhì)上種植蘆葦、大麻、香蒲、鳳眼蓮等水生植物,利用濕地構(gòu)成的土壤、植物,水生動(dòng)物和微生物共同過濾、吸收污染物的工藝。按植物類型有挺水植物和浮游植物,按照水流形式分為表面流濕地、替流人工濕地和垂直流人工濕地。濕地的基質(zhì)、植物和水中微生物是凈化污水的主體,植物起消耗營養(yǎng)物質(zhì)和輸氧的功能。植物的人工濕地的硝化能力明顯高于無植物的人工濕地。
在系統(tǒng)人工控制下,污水處理經(jīng)過對于土壤-水動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)的各種物理、化學(xué)、生物等的綜合處理,達(dá)到污水凈化的主要效果,是安全無毒的動(dòng)力污水處理工藝。我國目前現(xiàn)有的排水工藝系統(tǒng)有快速地下滲濾和水處理工藝系統(tǒng)、地下快速滲濾和水處理工藝系統(tǒng)等??焖傥鬯疂B濾氧化處理污水系統(tǒng)滲濾是一種使污水滲透性好的農(nóng)田土壤污水處于一種周期性的洪水淹沒和干旱的植物交替生長狀態(tài),使用的污水可以經(jīng)歷厭的臭氧氧化和好的臭氧氧化處理的一種污水處理工藝。具有較好的氧化氮、磷雜質(zhì)去除率。
生物膜法技術(shù)是廣泛指以合成天然材料、合成化學(xué)材料(如生物纖維)的膜為主要載體,其附于表面的膜法生物膜體是為防止微生物作用提供污水附著于表面,微生物通過膜體分泌的生物酵素和其他催化劑進(jìn)行降解去除污水過程中的化學(xué)物質(zhì),同時(shí)通過代謝其他生成物質(zhì)并排出進(jìn)入生物體的膜。生物氣體膜法主要應(yīng)用工藝類型有制造生物氣體廊道、生物氣體濾池、生物氣體接觸池和氧化池等。生物凈化膜法水體具有較高的污水處理凈化效率,對于水中受污染有機(jī)物及水中氨氮輕度成為污染物的水體也具有明顯的污水凈化處理效果?,F(xiàn)有簡易、方便和可操作、集成于一體的大型生物氧化膜生產(chǎn)工藝如氧化膜膜和生物氧化反應(yīng)器(mbr)和各種智能化小型工業(yè)生活專用污水處理反應(yīng)器。
綜上所述,農(nóng)村采用生活生態(tài)污水綜合處理技術(shù)具有重要戰(zhàn)略意義,在國家新農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)重大政策指引下,新農(nóng)村生活污水處理技術(shù)系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)工作迫切需要高效、經(jīng)濟(jì)、自動(dòng)化高的農(nóng)村一體化污水處理技術(shù)系統(tǒng),需要因地制宜,根據(jù)不同地區(qū)實(shí)際情況采用與其相適應(yīng)的處理技術(shù)和工藝手段進(jìn)行生活污水處理,要及時(shí)結(jié)合流域水質(zhì)、水溫、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等實(shí)際情況正確選擇使用工藝,以保證經(jīng)污水處理后的工業(yè)污水每年均可排放完全符合國家城鎮(zhèn)工業(yè)污水處理廠大氣污染物總體排放控制標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。