一体化设备在农村生活污水治理中的应用

2020-04-09何军辉

环境与发展 2020年2期

摘要：随着中国农村经济的发展，生活污水排放量的日益增长，农村水环境治理成为新农村建设亟需解决的主要问题之一。本文分析了我国农村生活污水治理现状及水质水量特点，着重探讨了一体化设备在农村生活污水治理中的优势，可为加快推进其在农村生活污水治理中的应用提供参考。

关键词：农村;生活污水;一体化设备

中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）02-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.032

Abstract：With the development of rural economy in China，the discharge of domestic sewage has been increasingly growing，as a result，the management of rural water environment has become one of the primary problems to be solved in the development of new countryside.The present paper analyzes the current situation of rural domestic sewage treatment and the characteristics of sewage quality and quantity，and emphatically discusses the advantages of integrated equipment in rural domestic sewage treatment，which can provide references for accelerating its application in rural domestic sewage treatment.

Key words：Countryside;Domestic sewage;Integrated equipment

隨着农村经济的发展、农村基础设施建设的不断完善，人民的生活水平得到了极大的提高。与此同时，农村生活污水的排放量不断增加，成为我国农村污染物的主要来源之一。住房和城乡建设部统计数据表明，截至2015年，进行生活污水处理的建制镇和乡级行政区域占全国建制镇和乡级行政区域的比率分别为25.3%和7.1%。2017年2月，环保部、财政部联合印发的《全国农村环境综合整治“十三五”规划》提出，到2020年我国农村污水处理率要达到30%以上。上述数据表明，我国大部分农村地区的生活污水未进行有效处理，生活污水直接排放不仅影响整个农村的生态水环境，还严重制约着农村经济的发展。所以，加强农村生活污水治理，改善农村生态环境是现阶段实现乡村振兴战略迫在眉睫的主要问题[1]。

1 农村生活污水治理现状分析

我国农村地域分布范围较广，各农村的经济发展、生活习惯、传统风俗等不尽相同，农村生活污水的来源却大同小异，主要由厨房污水、生活洗涤废水、厕所污水及其他污水组成。研究表明，农村生活污水含有COD、氮、磷以及少量油类等污染物，具有良好的可生化性[2-3]。然而大部分农村地区环保意识不强，公众参与性较低，生活污水则是通过直接排放或经化粪池后排放的方式进行处理，不仅对农村生态环境造成破坏，还对农民的生存环境和身体健康产生影响，所以我国亟需采取适宜的、有效的措施解决农村生活污水治理难的问题。农村生活污水处理模式主要有集中处理、分散处理两种，我国农村的经济基础相对薄弱、资源分配不均衡，村庄规模小、数量多，各农村地区排水管道系统的普及率较低，已有系统多数为明渠合流制，缺乏配套输送系统及截流主干管，所以现阶段我国农村生活污水集中处理的难度较大[4]。

农村生活污水治理根据其主体技术单元构成的不同，主要分为三类：生物处理技术、生态处理技术和组合处理技术。生物处理技术是指人为创造微生物生长所需的好氧或厌氧条件，提供适宜的温度、pH、碱度，通过微生物降解、吸收生活污水中的有机物、氮磷等物质，达到水质净化的目的，常见的生物处理技术有：厌氧-好氧活性污泥法（A/O）、厌氧-缺氧-好氧活性污泥法（A/A/O）、膜生物反应器（MBR）、序批式活性污泥法（SBR）、生物转盘等。生态处理技术是指人为创造出类似或接近自然系统的生态环境，通过土壤-微生物-植物的过滤、吸收、分解作用，对生活污水进行净化的一种新型的水处理模式，常用的生态处理技术有：人工湿地、土壤渗滤净化系统和氧化塘等。组合处理技术则是根据实际情况将生物处理和生态处理技术组合，通过优势互补，提高污染物去除效果，降低运行成本[5-7]。

随着我国相应水质排放标准及区域收纳水体环保要求的逐步提高，传统活性污泥法、生物膜法的单一处理模式已经很难满足农村经济可持续发展的需要。针对我国农村生活污水水量小、水源分散、水质复杂的特点开发的具有净化能力高效、运行模式完善、管理方法成熟的一体化农村生活污水处理系统，一方面能够较好的应对因地理位置、经济水平、文化传统不同造成的管理人员素质低、配套设施不完善等不利因素;另一方面可为建设社会主义新农村，实现农村地区生态水环境和区域性水环境的良性循环，提供很好的解决方案[8-9]。

2 一体化设备的优势分析

国内外关于一体化污水处理设备的研究取得了较大的进展，并且在农村生活污水和部分工业废水的治理中进行了广泛应用。随着农村生活污水处理技术研究的深入，设备处理工艺从单一处理模式逐步发展为多种方法结合的复合工艺，设备结构也从一体化结构逐步发展为模块化、智能化，提高了一体化设备在农村生活污水综合治理中的实用性。

2.1 一体化污水处理设备设计原则

我国市场上一体化污水处理设备种类繁多，工艺参差不齐，一直未形成标准化、品牌化、规模化。在农村生活污水处理的应用中，由于各农村地区经济水平、文化传统、水文地质以及生活污水排放特征的不同，导致其成本偏高，一定程度上制约了一体化污水处理设备在农村地区的推广使用。因此一体化农村生活污水处理设备在设计制作时应从农村实际情况出发，综合考虑外在影响因素，完善设备性能。主要从以下三个方面着手[10-11]：

（1）系统内部工艺参数的影响：我国农村地区生活污水日排放系数变化较大，在实际运行过程中易对一体化生物处理系统的污泥负荷和容积负荷产生冲击，影响微生物的生长代谢等，因此设计适宜的水力停留时间及生物固体停留时间，培育适应性更强的高效菌种，有利于提高系统对污染冲击负荷的承受能力，使一体化设备各个工艺段持续、稳定、高效的运行;

（2）设备主体结构材料及空间体积：降低污水处理设备的成本及土地资源利用成本，最大限度减少设备土地资源占用的同时，考虑设备结构强度及稳定性，目前，市场上一体化污水处理设备多数为钢结构焊接成型或可拼装的模块化组合式工艺;

（3）自动化控制的集成和完善：农村一体化污水处理设备的运行维护多数依靠当地员工，其模块运行的技术人员和管理人员等整体知识匮乏，难以应对不同水质水量变化引起的微生物运行环境失调，为了提高农村一体化模块系统的处理效率，降低人工费用，可考虑采用云计算数据分析的自动化控制方式，对进水水质及水量分析后及时自动调整运行参数，优化系统的操作性。

2.2 一体化设备的优势

一体化设备可设计成移动集装箱式或固定基础式。与传统大型污水处理厂相比，一体化污水处理设备不需要大规模增加污水管道，可在原有分流制排水系统的基础上实现区域性收集处理，大大缓解了市政管网建设的压力;由于其总投资额相对较小，在減轻地方财政压力的同时满足了农村生态环境治理的需求。对于大型污水处理厂面临庞大排水管网的障碍，移动集装箱式一体化污水处理设备可以灵活配置，有效实现中水回用，节约用水。

我国农村地区生活污水处理技术的优劣一般通过经济效益、技术效益、环境效益以及管理效能四个方面来评价。虽然人工湿地生态处理技术在农村生活污水处理中优越性较强，但是在考虑局部生活污水处理、土地资源紧张、资金链有限的情况下，无论是单一工艺模式还是组合式工艺模式的一体化设备，都因其独特的优势受到广泛青睐。

2.3 地埋式一体化设备的优点

随着农村经济的快速发展，人们的生活越来越好了，对生活环境的要求也在逐步提高，臭气、噪声、废水等都是人们关注的对象，因此，对农村生活污水进行治理的同时要充分考虑到设备对周围居民生活的影响。地埋式一体化设备在保证整体布局的基础上，充分利用地下空间，不占用地上表面积，即减少了保温措施的投入，节约投资，又利于优化环境生态景观，可实现土地综合利用。而且设备运行期间，整体噪音小，臭气产生量少，在配备自动控制系统及故障报警系统的情况下，可减少人员的投入，管理维护方便，使用效果佳。同时，由于一体化污水处理设备具有使用寿命长、能耗低、产泥量少、管理方便、占地面积小等优点，使其在农村生活污水处理领域得到广泛的推广。

3 结论

随着社会主义新农村的建设，未来10年将会是我国污染治理的关键期，优良的农村水环境作为建设美丽乡村的核心标志，其治理更是前进方向上的重点和难点。一体化污水处理设备以满足农村地区生活污水处理的实际需求为出发点，通过提升改造传统工艺，强化微生物菌种，降低设备投资成本，完善模块自控系统，很大程度上减轻了市政管网建设压力，有效实现了中水回用，解决了农村生活污水治理难的问题，对社会主义新农村的建设起到关键性作用。

参考文献

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