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永嘉县农村生活污水现状与治理

2016-10-21胡跃芬李海雷麻建锋

资源节约与环保 2016年9期
关键词:永嘉县污水处理污水

胡跃芬 李海雷 麻建锋

(1永嘉县经纬环保实业有限公司浙江温州3251002永嘉县经纬环保实业有限公司浙江温州325100 3永嘉县农业局浙江温州325100)

永嘉县农村生活污水现状与治理

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(1永嘉县经纬环保实业有限公司浙江温州3251002永嘉县经纬环保实业有限公司浙江温州325100 3永嘉县农业局浙江温州325100)

随着经济的快速发展和城乡一体化进程的加快,农村农民群众对于生活质量的关注度和要求伴随着生活水平的提高也越来越高。随着农村生活污水引起的环境污染问题日益严重,农村生活污水治理已经影响到社会主义新农村的建设。本文针对永嘉县农村生活污水的实际情况,介绍了永嘉县农村生活污水现状与治理的一些技术和措施,期望能为其他地区农村生活污水治理工作提供有益的借鉴作用。

农村生活污水;生活污水现状;污水治理

1 引言

近年来,浙江省实施了“千村示范、万村整治”、“五水共治”工程和温州市委市政府开展了“打造美丽浙南水乡”、“千百工程”行动,永嘉县扎实推进农村生活污水治理,切实改善农村水环境和人居环境。随着各项工作的深入开展,永嘉县农村人居和生态环境方面均取得了明显的成效。

2 永嘉县农村生活污水现状

永嘉县地处浙江省东南部,是“八山一水一分田”的山区县,土地总面积2698km2,下辖桥头镇、桥下镇、岩头镇、沙头镇等10个镇和东城街道、南城街道、北城街道等8个街道,总人口96.16万人(2012年),904个行政村,全境峰峦重叠,山岭连绵,地形地貌复杂多样,地域发展不平衡,不同地域间农村差别较大。

原永嘉县为创国家、省级生态镇和国家、市级生态村,针对农村生活污水治理也做了这方面的工作,但是由于观念、资金和技术等原因,生活污水管网建设不到位,处理设施的开发和技术相对滞后,绝大多数的农村生活污水未经处理直接排入水体体或任其渗入地下水,污染环境。

2014年永嘉县启动省委省政府“五水共治”行动,2014年至2016年农村生活污水治理规划涉及永嘉县辖区范围内10个镇(桥头镇、桥下镇、岩头镇、沙头镇、枫林镇、岩坦镇、大若岩镇、碧莲镇、巽宅镇、鹤盛镇)、5街道(东城街道、南城街道、北城街道、乌牛街道、三江街道),共计650个建制村、1888个自然村。全县已建城镇污水处理厂3个,近期规划建设10个镇政府所在地10个污水处理设施,并改造一部分雨污合流管网;远期进一步扩大污水处理工程的规模,完善截污纳污管网的扩面、扩容工作。

2.1永嘉县农村生活污水的特点和排放状况

2.1.1农村生活污水的来源及特点

永嘉县农村污水主要由农村生活污水和农村生产废水两部分组成,其中农村生活污水主要为村民生活过程中产生的污水,如粪便、淋浴、家庭餐厨和洗涤污水;农村生产废水主要为农村系列生产活动过程中产生的污水,如畜禽养殖(规模养殖场及散养畜禽)废水、农产品加工废水、农家乐餐饮废水等。其中农村生产废水主要特点为污染物浓度高,SS值、浊度很大,污水成分复杂,部分废水还富含有大量病原体、脂肪、植物油类、重金属离子等。与生活污水处理比较,生产废水的处理要求高、工艺较复杂,尤其是规模化养殖场废水,基本上农村生产废水和生活污水分别处理,或者是将其处理达到三级标准后,汇人城市污水管网。

长期以来,农村生活污水的治理没有受到应有的重视,无序排放的农村生活污水成为村镇水体污染的重要原因之一。农村几乎没有完善的排水管网,且缺乏配套的污水处理设施,给生活污水的收集和集中处理带来困难。由于农村人口居住分散,排放的污水大部分未经处理就直接排入附近河道,对水体和环境产生影响,如农村多数井水水质下降、部分城区河流水体富营养化严重、部分村庄排污口直接排入附近水体,引起水体生态环境恶化,鱼类、水生动物的生存受到影响。

现对农村生活污水在水质、水量和排水方式的自身特点归纳如下:第一污水水质特点:

通过调研发现,永嘉县农村生活污水主要来源于以下几个方面:一是厕所污水,即人粪尿排泄物;二是生活洗涤污水;三是厨房污水。污水中主要是人体排泄和生活中排放的有机物,一般不含有毒物质,往往含有氮、磷等水体富营养物质,还有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。生活污水的水质特点归纳为以下两点:(1)农村污水浓度低,成分复杂,变化大;(2)农村污水主要为生活污水和以农产品为原料的加工污水的混合水体,其中50%以上是生活污水,大部分农村污水的性质相差不大,一般情况下,农村生活污水水质CODCr≤350mg/L,BOD5≤150mg/L,NH3-N≤35mg/L,TN≤45mg/L,TP≤4mg/L,SS≤200mg/L,pH值6~8,色度(稀释倍数)≤100,基本上不含重金属和其他有毒有害物质,含一定量的氮和磷、水质波动大,可生化性好。第二污水水量特点:因生活习惯、生活方式、经济发展水平等原因,农村生活污水的人均水量和排放水质差异较大。农村生活污水排放水量主要有如下几个特点:

(1)污水流量小。农村用水量标准较低,同时农村人口居住分散,人口数量相对少,产生污水量也小。(2)变化系数大(3.5~5.0)。农村污水排放量和居民生活规律相近,早晚比白天大,夜间排水量小,甚至可能断流,水量变化明显,污水排放呈不连续状态,具有变化幅度大的特点。

2.2污水排放特点

永嘉县大部分村镇尚无完善的排水管网,大部分家庭化粪池存在漏底现象,粪便基本上渗入地下或未经处理直接排入附近水体,厨房污水、生活洗涤污水通过地表渗排,处理率很低。

2.2.1永嘉县农村人口居住比较分散,特别是目前农村外出务工人员比较多,常年在农村居住的主要人群是老人、妇女与儿童,另外还有相当一部分农户没有用上卫生厕所,所以农村生活污水排放量并不是很大。但农村使用劣质洗衣粉比较普遍,农户私厕渗漏比较严重,加上畜禽养殖,因此农村污水的污染还是比较严重。

2.2.2农村排污有一定的规律性。(1)农村排出的污水主要集中在上、中、下午用餐前后,这一期间洗涤、炊事排水比较多。(2)早晚排放量比白天大,夜间排放比较少。(3)春节前后、节假日排放量比日常大。

2.2.3牲畜养殖量大的村排放的污水量大,处理难度大。

2.2.4永嘉县农村排水设施建设不完善,大部分村庄仍为雨污合流,水质、水量随季节、天气情况变化大,给污水处理的排放量计算带来难度。

2.2.5随着农村旅游经济的发展,农村农家乐数量也在日益增多,且多数农家乐未进行污水预处理,给终端的污水处理带来难度。

2.3永嘉县农村生活污水治理数量现状

截止到2014年3月底止,已开展过生活污水治理的自然村435个,已治理的农户数52290户,农户生活污水治理覆盖率为31.4%;未开展过污水治理的自然村1453个,未治理的农户数114070户。

2.4永嘉县农村生活污水处理技术现状

永嘉县内农村生活污水处理主要采用四种模式:(1)无动力处理池,如沉砂池、厌氧消化池、兼氧过滤池等;(2)微动力处理池,如生物滤池、高负荷地下渗滤法等;动力处理池,如A/O处理池,好氧一体化处理池等;(3)生态景观净化设施:如人工湿地、水生氧化塘等。

3 永嘉县农村生活污水处理与治理模式

3.1农村生活污水处理基本原则

根据永嘉县广大农村地区的区域区位、地形地貌、地质地势、土壤植被、收纳水体、道路交通条件以及村庄、住宅分布等具体情况,探索因地制宜的农村生活污水收集、处理方式,既解决当前农村污水达标排放问题,又能充分考虑今后污水处理回用的需要,节约水资源、保护水环境,促进农村地区的社会经济发展与资源、环境相协调。

3.1.1效率优先的原则

对靠近城区、镇区且满足城镇污水收集管网接入要求的村庄,农村生活污水宜优先纳入城镇污水管网收集系统,集中处理,实现治理效率最大化;对处理技术选择上,优先选用处理效率高、处理效果稳定的技术。

3.1.2因村制宜的原则

对人口规模较大、集聚程度较高、经济条件较好的村庄,宜通过铺设污水管道集中收集,采用生态处理、常规生物处理等无动力或微动力处理技术进行处理。对人口规模较小、居住较为分散、地形地貌复杂的村庄,宜就近就地分散处理。

3.1.3经济实用的原则

在选择农村生活污水处理技术工艺时,要考虑当地的经济发展水平、财政状况、常住人口、产生污水的实际规模和当地农民的实际需求等,选择技术成熟可靠,投资小,能耗低,并且适合农村特点的污水处理技术。

3.1.4维护简便的原则

由于广大农村地区经济基础薄弱,从事农村生活污水处理的专业人员少,技术水平和管理能力低,因此农村生活污水处理技术选择应特别注重方便管理、操作简单、运行稳定,易于普及、推广和应用等。

3.1.5循环利用的原则

充分利用村庄地形地势、水塘沟渠及闲置地,提倡采用生物组合处理技术,实现污染物的生物降解和氮、磷的生态去除,结合当地农业生产需要,回灌农田、经济林木等,加强生活污水消减和尾水的回收利用,满足循环经济和生态农业的需要。

3.2永嘉县农村生活污水排放标准

按照《浙江省水功能区、水环境功能区区划》,永嘉县共划分为21个生态环境功能小区,境内有15段水功能区。饮用水水源保护区、自然保护区、风景名胜区、重点流域等环境敏感区域的农村生活污水,按照功能区水体相关要求及排放标准处理达标后方可排放。根据浙江省农村排水的不同要求,参照《污水综合排放标准(GB8978—1996)》和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)采用相对应的标准。目前浙江省农村生活污水处理排放一般执行2015年6月29日最新发布的《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》DB33/973-2015标准。

3.3永嘉县农村生活污水处理模式

针对农村污水排放具有点多、面广、量小、分散等特点,充分考虑农村经济基础、所处地理位置和农民管理水平现状,以期达到因地制宜、投资低、运行费用少、维护管理简便之效果。永嘉县境内生活污水处理采用以下几种模式:进厂处理模式、村域自建集中型处理模式、村域自建区域型处理模式、村域自建联户型处理模式和村域自建分户型处理模式。

3.4永嘉县农村生活污水治理主要技术

3.4.1“厌氧池+人工湿地/生态塘”处理技术

图1 污水厌氧池+人工湿地/生态塘技术处理流程

该技术主要利用厌氧池内悬浮或附着于填料上的厌氧微生物去除污水中的有机污染物和病原菌,处理后的污水再进入复合人工湿地,通过物理、化学和生物的三种作用对污水进一步的处理。该模式适宜中小型污水处理,适宜处理规模为10 t/d~200 t/d,服务人口约为100~2000人,约28~550户。该技术工艺简单,成本低,运行费用基本为零,处理后出水适用于农业灌溉利用。由于其处理过程无能耗、管理方便,人工湿地兼具有景面功能,可美化周边环境,在农村污水处理中广泛被采用。但该技术对氮磷的去除效果欠佳。

3.4.2“自充氧生物滤床技术”处理技术

图2 污水自充氧生物滤床技术处理流程

该技术通过生物滤床特有的物理、化学和生物的作用,在好氧情况下高效的去除污水中的氮、磷等富营养物质,最后再经过潜流人工湿地进一步去除有机物污染物,达到净化污水的作用。该模式适宜中小型污水处理,适宜处理规模为10 t/d~100t/d,服务人口约为100~1000人,约25~280户。该技术与普通人工湿地及其他生态技术相比,处理效果较好且运行稳定。该处理工艺利用自然复氧成功实现无动力好氧处理,整个系统不需要动力消耗;同时,该工艺中仅集水调节池产生少量污泥,相比其他好氧处理系统,实现了污泥产生量最小化;该工艺成熟稳定,对气候的适应性较强,处理效果稳定可靠;运行成本低,后期维护简便;滤床和人工湿地皆具有景观功能,可美化周边环境,基本无二次污染。

3.4.3“A2/O”处理技术

图3 污水A2/O处理技术处理流程

该处理工艺利用A/O脱氮工艺来净化污水,依靠污水处理构筑物内填料上附着生长的生物膜的好氧氧化、缺氧反硝化等生物化学作用联合去除污水中污染物,然后经过沉淀池,水中的污泥和颗粒物质在沉淀池中得到充分沉降,最终达标排放。该模式适宜中大型污水处理,适宜处理规模为30 t/d~200t/d,服务人口约为300~2000人,约85~550户。该工艺成熟稳定、脱氮效果好、占用土地面积小,结合地面的公益配套设施,具有良好的生态、经济和社会效益。但该工艺采用动力好氧,将产生一定的动力费用;同时该工艺中混合液回流比的大小直接影响系统的脱氮效果,工艺操作相对复杂,技术要求高,后期运行管理难度和维护成本均较大。

依据永嘉县农村地区的经济水平、地质地势、污水水质情况、水质要求、后期维护管理情况等各方面情况,目前永嘉县农村生活污水基本采用自充氧生物滤床技术、厌氧池+人工湿地/生态塘技术、A2/O技术这三种技术对污水进行处理。

另外永嘉县一些高海拔的山上村,常住人口少、周围植被好、环境自净能力强、农户之间较分散的,无法集中纳管处理,基本采用“一体式厌氧池+自然消纳”简单工艺,处理后的出水流入农田、山林灌溉,对环境影响不大。

4 投资估算

4.1投资估算指标

农村污水治理工程的投资大小和其所选取的治理模式有关,但一般主要包括化粪池改造、管网铺设和污水终端设施建设三大块,其中管网投资占比最大,化粪池改造和终端设施建设的投入相对比重较小。

4.2工程投资估算

经估算,永嘉县农村生活污水治理工程总投资约为6.64亿元,各镇(街道)投资估算:桥头镇3698.0万元;桥下镇12476.2万元;岩头镇6211.3万元;沙头镇5682.2万元;枫林镇3951.8万元万元;岩坦镇5603.3万元;大若岩镇3717.9万元;碧莲镇4325.4万元;巽宅镇5410.3万元;鹤盛镇5982.6万元;东城街道1841.8万元;南城街道1009.0万元;北城街道1771.7万元;乌牛街道3883.7万元;三江街道882.9万元。

5 效益分析

5.1经济效益

污水处理的直接经济效益与当地水资源的短缺程度密切相关。处理后的生活污水可作为灌溉水或其他用途使用,更有利于保证经济建设、工业生产的正常运行,从而节约淡水资源。同时,农村地区环境条件的改善可降低与污染有关疾病的传播,减少由此引起的经济损失。

5.2社会效益

污水处理既可提高水资源的重复利用率、缓解水资源供需矛盾、促进农业生产的发展,又可改善农村地区的生态环境条件、缓解城市的人口压力、促进社会的和谐发展,对我国社会经济的健康持续发展具有积极的作用。三是环境效益。污染物排放大幅降低,改善了农村水质,提高的农村生活环境,保障水源保护区的环境。永嘉县农村生活污水治理工程完成后,经初步预算,CODcr削减4130.1 t/a,BOD5削减2590.0 t/a,氨氮削减420.0 t/a,总氮削减644.0 t/a,总磷削减47.6 t/a、SS削减1232.0 t/a。通过后续的运行维护,永嘉县农村水环境将健康稳定可持续发展。

6 结语

农村生活污水治理是事关农民百姓的民心工程、民生工程,永嘉县农村生活污水治理工作通过统筹规划、科学安排,因地制宜合理设计、科学施工、专业维护,多部门合作、社会公众的积极参与,真正发挥了其改善农村水环境的作用,农村生活污水治理是贯彻落实省委省政府“五水共治,治污先行”决策部署的一项基础性、关键性工作,涉及面广、情况复杂,关系到全县每一个乡村、每一家农户,确保使农村生活污水治理工程发挥改善农村水环境、提升农村人居环境,相信今后永嘉县水美村美,以水为景,风光无限。

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