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关于浙江农村污水治理技术的探讨

2015-03-01刘晓玲吴晓波沈敏燕

安徽农业科学 2015年4期
关键词:污水处理污泥预处理

刘晓玲,吴晓波, 沈敏燕

(海宁市环境保护局,浙江海宁 314400)



关于浙江农村污水治理技术的探讨

刘晓玲,吴晓波, 沈敏燕

(海宁市环境保护局,浙江海宁 314400)

浙江农村水环境形势日趋严峻,究其缘由,主要是因农村畜禽养殖和密集化种植过程中产生的污水未经有效处理而外排环境所致。这不仅阻碍乡村形象的提升,甚至影响当地村民的正常生产与生活,其治理刻不容缓。对目前国内外一些适合于农村污水处理的技术进行了归纳与分析,进而结合实际提出一套复合技术,为浙江农村污水治理提供参考。

农村;禽畜养殖;密集种植;污水处理

浙江农村水环境污染较为严重,尤其是近年来地表水质不断恶化,富营养化问题越发严重,阻碍着乡村形象的提升,甚至影响着当地村民的正常生产与生活,其治理刻不容缓。究其原因,主要有以下几个方面:农村生活污水和垃圾不能得到有效收集和处理,随意倾倒丢弃现象较为严重;禽畜养殖规模较大,产生的大量污染物(一头牛产生并排放的废水超过22个人生活产生的废水,而一头猪产生的污水相当于7个人生活产生的废水[1])得不到有效处理而外排环境;密集种植业方面,为了提高单位产量,增加经济收益,农民往往使用过量的农药化肥,其会随雨水进入河道或渗入地下,破坏了农田生态平衡和生物多样性,影响了水生态平衡。

目前,当地政府和民众已然意识到了问题的严重性和紧迫性,逐步加大精力物力的投入,但尚未形成较为成熟固定的处理技术。而以浙江的财力与技术,完全有条件在国内走在农村污水处理的前列。在此前提下,对农村污水处理技术进行研究,探索适合浙江农村污水的处理模式,更是具有迫切的现实意义。笔者将针对浙江农村的特点,探讨可行的污水处理技术与模式。

表1 农村污水主要处理技术汇总

1 农村主要污水处理技术对比

废水经过适当的处理,不止可以解决环境污染问题,甚至可以变废为宝,带来可观的经济收益。例如,以色列的污水经过一定处理后用于农业,利用率高达66%,在解决水污染的同时,很好地解决了灌溉用水问题[2]。目前,国内外研究较多的农村污水处理技术主要有高效藻类塘技术、厌氧生物处理技术、人工湿地(包括地表水、潜流、垂直流)生态处理系统、蚯蚓生态滤池系统等,主要原理与优缺点的对比见表1。此外,还有一些新技术值得借鉴,如生物电化学薄膜净化技术[3]、日本的生态厕所技术、澳大利亚的“FLTER”污水处理系统等。

图4 人工湿地综合处理技术示意图

2 设计的污水处理复合技术

现实情况中,单一的污水处理技术往往不能满足要求,这就需要几种处理技术适当组合,成为较为高级的污水处理复合技术。考虑到农村污水处理技术的成熟度以及浙江农村水环境的特性,笔者设计了一套污水处理复合技术。该技术核心为人工湿地综合处理技术,同时辅助以其他的手段与设施,例如污水收集系统、污水预处理系统、污泥处理系统等,其流程见图5。

首先,通过收集系统对生活、养殖、种植等农村污水进行收集汇聚。然后,将收集的污水进行预处理,该阶段主要采用厌氧生物处理技术(若出水水质要求较高,可采用厌氧加好养生化处理),出水可用于农田灌溉或进人工湿地,而污泥可由碳化厂制成有机碳(其中,可燃垃圾可由焚烧热电厂发电使用)。最后,人工湿地出水可用于农田灌溉、湿地回用,或是达标排放。其中,该污水处理复合技术的关键部分有以下几点:

(1)已建的大部分人工湿地往往与景区、公园等建设捆绑在一起,发挥了一定的作用,然而建成后往往缺乏管理维护以及相关资金的支持。鉴于此,将人工湿地建成花卉或经济作物种植区较为合适,且最好是栽种一些对水质要求不是很高的经济作物,如棉花、棉麻等。此外,为了保证湿地的处理效果,对栽种植物也需做一定的要求,做好有机搭配,如深根系植物与浅根系植物搭配,丛生型植物与散生型植物搭配,吸收氮多的植物与吸收磷多的植物搭配以及常绿植物与季节性植物的季相搭配等,而作为湿地公园规划建设的人工湿地还要考虑景观搭配。

(2)为了保证湿地的正常运转,污水需要经过一定的设施进行预处理,如栅格、沉降池、厌氧池、曝气池等。预处理过程中会产生一定量的固废需要进行有效处理,其基本可分为可燃垃圾与污泥两大类。可燃垃圾收集后可由焚烧热电厂发电使用;污泥脱水后可进行碳化来生产有机碳,而有机碳是碳封存和土壤改良的重要材料[10]。

3 结论与建议

浙江农村水环境问题日趋严峻,主要因禽畜养殖与密集种植的污水未得到有效处理而外排环境所致,它阻碍着乡村形象的提升,甚至影响着村民的正常生产与生活,其治理刻不容缓。农村污水处理技术较多,国内已有一些实例,取得了一定的成果,值得借鉴学习。然而,现实情况中,单一的污水处理技术往往不能满足要求。由此,针对浙江农村水环境的特性,笔者设计了一套污水处理复合技术。该复合技术核心为人工湿地处理技术,同时辅助以其他的手段与设施,例如污水收集系统、污水预处理系统、污泥处理系统等。此外,为了便于管理与污染整治,对禽畜养殖和密集种植进行一定的设计与规划也是必要的。

[1] 龚跃,吴开明,黄栋,等.浙江省农村水污染现状及处理技术探讨[J].安徽农学通报,2007,13(23):52-54.

[2] YORAM AVNIMELECH.Irrigation with sewage effluents:the Israeli experience[J].Environ Sci Technol,1993,27(7):1278-1281.

[3] WANG Y K,SHENG G P,LI W W,et al.Development of a Novel Bioelectrochemical Membrane Reactor for Wastewater Treatment[J].Environ Sci Technol,2011,45(21):9256-9261.

[4] 黄翔峰,池金萍,何少林,等.高效藻类塘处理农村生活污水研究[J].中国给水排水,2006,22(5):35-39.

[5] MCCARTY P L,BAE J,KIM J,et al.Domestic Wastewater Treatment as a Net Energy Producer-Can This be Achieved?[J].Environ Sci Technol,2011,45:7100-7106.

[6] 李军状,罗兴章,郑正,等.塔式蚯蚓生态滤池处理集中型农村生活污水工程设计[J].中国给水排水,2009,25(4):35-38.

[7] ZURITE F,DE ANDA J,BELMONT M A,et al.Treatment of domestic wastewater and production of commercial flowers in vertical and horizontal subsurface-flow constructed wetlands[J].Ecological Engineering,2009,35:861-869.

[8] CHANGA J J,WU S Q,DAI Y R,et al.Treatment performance of integrated vertical-flow constructed wetland plots for domestic wastewater[J].Ecological Engineering,2012,44:152-159.

[9] 李先宁,吕锡武,孔海南,等.农村生活污水处理技术与示范工程研究[J].中国水利,2006(17):19-22.

[10] TAKUYA YOSHIDA,MICHAEL JERRY ANTAL.Sewage Sludge Carbonization for Terra Preta Applications[J].Energy Fuels,2009, 23(11):5454-5459.

Discussion on Zhejiang Rural Sewage Treatment Technologies

LIU Xiao-ling, WU Xiao-bo, SHEN Min-yan

(Haining Municipal Environmental Protection Bureau, Haining, Zhejiang 314400)

The situation of rural water environment is becoming more and more serious, which hinders the country-image promotion, and even affects the normal work and life of the villagers, so prevention and cure on water quality pollution brook no delay. The situation is mainly due to the discharge of wastewater from livestock breeding and intensive cultivation without treatment. Therefore, some domestic and foreign waste water treatment technologies were analyzed and discussed, then a combined system was proposed, which were regarded as reference for the rural wastwater treatment.

Rural; Livestock breeding; Intensive cultivation; Sewage treatment

刘晓玲(1984- ),女,浙江海宁人,工程师,硕士,从事环境监测与治理研究。

2014-12-16

S 181.3

A

0517-6611(2015)04-225-02

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