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农村污水治理设计注意事项
——以南雄县项目为例

2021-04-09张莉萍

资源节约与环保 2021年7期
关键词:自然村污水处理污水

张莉萍

(广州华浩能源环保集团股份有限公司 广东广州 510115)

引言

我国正在大力推行“乡村振兴”的国家战略,农村污水治理对水体环境有着重要影响。文章以南雄县生活污水PPP 项目为例,结合村落形式、卫生设施、地势条件、人口分布和道路建设的不同情况,分别进行具体阐述,并作为投资运营方统筹考虑后期的运维和达标排放。南雄县生活污水PPP 项目包含全县822 个自然村的生活污水处理设施及配套管网设计。

1 现状分析要点

现场踏勘的主要目的是确定管线布置走向和管道的定位以及落实站点的合理性与可实施性。南雄市农村正在进行老旧房屋拆迁和新农村整治,新旧农村位置、已拆迁房屋、空心村等实际情况应现场详细记录。踏勘前熟悉各自然村大概位置和分布方向,用地图做好村落的位置标注,清楚村内主要地势走向,做好前期准备[1]。(1)熟悉村落整体分布形式,调查建筑类别,是否有新老村明显界线,对于新老村分界明显的,在图上标注分界范围,了解村内主要地势走向;对照地形图,仔细核对地形图与现场房屋,是否存在拆迁区域。(2)调查村内建筑排水卫生设施完善情况、主要用水方式,对存在特殊用水的,如自打井用水或污水无组织散排,污水收集需采用截流井的应记录;摸排村内排水系统、排水体制和排水走向,摸排主要排污口,摸排现状管渠位置和尺寸,并初步甄别是否可采用截污方式,调研可采用截污的范围。(3)了解村内道路基本情况、路面结构形式和硬化率,对存在非硬化路面的应做记录;对村内破旧房屋进行核实,是否存在无人居住的房子(如房内基本无摆设、十分破旧)。(4)村内及周边主要水系,调查污水站点的尾水收纳水体的名称、类别、水位等数据,注意站点、水位和道路的现状地势高差。(5)对拟建管网的路由进行核实,对重要地上、地下障碍物进行标识,如高压线塔、高压线杆、围墙、挡墙、台阶等;结合现场实际情况,对于埋深过深管段,核验是否可优化或调整路由。

2 农村排水特点

由于未建有污水处理设施,农村基本上为合流制排水,一般采用明沟排水,农村的厨房污水、生活洗涤污水和屋面雨水均直接排入房前屋后的水沟,甚至是灌溉渠,冲厕水在经过化粪池后,也直接排入水沟或灌溉渠,最终排入周边水体。农村污水主要有三方面:厨房污水、生活洗涤污水、冲厕水。南雄市目前大部分自然村已实现集中供水,主要通过自来水、集中高位水池等方式进行供水;但仍存在部分行政村及自然村为分散式供水,部分自然村现状供水模式为各家各户采用小口井或者小型水池方式取水,存在水质、水量无保证等问题[2]。南雄市浈江流域沿线散布着大量人口集中的村,居民生产生活废水未经过任何处理直排附近河流。随着人口的增长及人们生活水平的提高,污染物浓度远超环境的自净能力,污水发黑发臭,对附近河流的污染日益加重,严重影响到村民的生活和生产用水,对村民的身体健康存在相当高的隐患,也影响周边河流甚至浈江流域水质。

3 现状存在的问题

项目区农村生活污水收集、处理均存在以下几方面的问题:

(1)农村污水处理设施建设缓慢:南雄市共有一千多条自然村,除沙头村外,但基本尚未有自然村建有污水处理站,农村污水处理设施建设力度仍较为薄弱,农村污水治理任重道远。

(2)农村排水沟渠垃圾堆积现象普遍:各村由于缺乏有效的垃圾收集及清运,现有排水沟渠均存在不同程度的垃圾堆积现象,严重影响沟渠的排水能力。

(3)合流制排水,水体污染日渐严重:南雄市农村的排水基本为合流制,一般采用明沟排水,且未经处理,直排村庄周边的池塘、河流等水体,造成周边水体污染日渐严重。此外,晴天合流水量减少,污水在明沟中散发的气味难闻,影响村居环境。

(4)饮用水安全堪忧:根据实地调研情况,南雄市大部分自然村均已实现“村村通”自来水,但大部分自然村的自来水管沿污水渠、灌溉渠铺设,农村地区的饮用水存在较大的安全隐患。

4 收集系统总体布置原则

根据农村生活污水处理技术和设施的适宜性和经济性,将村镇生活污水处理分为两种类型:纳管处理模式、集中处理模式[3]。

(1)纳管处理模式:通过管网收集各农户污水,集中接入市政污水管网,利用城镇污水处理厂处理农村生活污水的模式。该模式适用于符合高程接入条件且人口相对集中的城郊农村、移民安置点或工业园区配套农民公寓,具有投资省、见效快、便于管理等优点。该模式在具体实施过程中,应充分考虑地形地势条件,并注意与城镇总体规划相衔接。

(2)集中处理模式:根据自然村落农户相对集中的特点,在该范围内有统一规划的污水收集管网或是传统的自然排水沟,能将污水统一收集,并集中建设污水治理设施进行处理的模式。对独立村庄采用集中处理模式;对于两个或多个村庄混居的情况,有条件的可采用多村合建一个站点的模式;对于距离对靠近城区、镇区且满足污水收集管网接入要求的村庄采用纳管处理模式。

5 站点选址原则

(1)每个村至少选两处作为预选址。

(2)每个村预选址要经国土部门确认,为非基本农田。每个村预选址为无偿提供,以确保后续建设无用地纠纷;宜选用村荒地,尽可能少占农田;尽可能避开地质条件较差的鱼塘及洼地。

(3)处理设施选址要位于主要取水口的下游(不影响供水和取水);宜设置在排水系统下游、地势较低处,以便污水自流收集;站点周边具有污水处理设施出水排放的条件,如河涌、沟渠等(鱼塘除外),站点地形不应受洪涝灾害影响,有良好的排水条件。

(4)选址位置应设置在居民集中处,原则上距离村居的路由距离(非直线距离)不宜过远。

(5)站点尺寸满足污水处理需求。站点具备设备进场、施工作业、外电接驳条件,便于设备运输、安装。

6 污水治理目标

村庄居民聚集居住区内80%住户污水得到有效收集,无污水外泄入河,地面无污水聚集;旱季污水浓度达100~120mg/L,年平均污水收集浓度为90mg/L;污水收集采用雨污分流排水体制;鼓励改造已有排水明渠成为叠式雨水污水管。

7 管线布局

(1)污水管布置以不破坏地上、地下现有建构筑物为原则,且尽可能不影响现有管线的运行,根据实际情况结合地下管线综合布置,且必须综合考虑施工条件。

(2)若管线布置在村道上,则优先设于非车行道;若管线在巷道中,则设在巷道中间;若在房屋前,则布置在房屋前2 米外。

(3)农村以分流制为主,从每户化粪池接出污水管道,未建设化粪池的需与污水支管同步建设化粪池。

(4)已建无山泉水、溪水等进入的合流排水管道的农村,确实接户、分流改造困难的地方,可采用截污制收集污水,并对影响环境的渠段进行改造。

(5)可改造已有排水明渠成为叠式雨污水管;具备雨水地面漫流条件、且上游无山水等外水流入的明渠,原有明渠暗渠化作为污水收集渠。

8 常用处理工艺

农村污水典型特征是水质水量变化大,处理工艺应具有持续和瞬时抗冲击能力。农村生活污水处理流程一般首先采用物理方法去除悬浮状态的固体污染物质,再使用生物或生态方法依次去除悬浮固体、胶体物质及溶解性物质[4]。

目前常用出水较稳定、投资经济合理的工艺有一体化处理装置(AAO)、一体化处理设备(SBR)、厌氧+人工湿地、厌氧池、庭院式多级无动力厌氧处理装置、庭院式污水生态处理装置等。

(1)一体化处理装置(AAO)出水水质可达广东省《农村生活污水处理排放标准》特别排放限值、一级标准,适用于规模较大、用地条件相对充裕、经济条件中等及以上的地区。(2)一体化处理设备(SBR)出水水质可达广东省《农村生活污水处理排放标准》二级标准,适用于规模较大、用地条件相对充裕、经济条件中等及以上的地区。(3)厌氧+人工湿地工艺出水水质可达农用灌溉标准,适用于规模大于30m3/d,用地条件相对充裕的村庄。(4)厌氧池工艺出水水质可达农用灌溉标准,适用于规模≤30m3/d,用地条件相对紧张的村庄,站址周边有灌溉沟渠的村庄。(5)多级无动力厌氧处理装置处理工艺采用三级厌氧+澄清池,出水就近排入附近水环境功能不明确的受纳水体。出水水质可达广东省《农村生活污水处理排放标准》三级标准,适用于设计规模≤2m3/d 的单户分散农户污水处理。(6)庭院式污水生态处理装置采用固液分离+多级厌氧,出水排入水环境功能不明确的受纳水体。出水水质可达广东省《农村生活污水处理排放标准》三级标准,适用于0.5m3/d<设计规模≤5m3/d 的多户分散农户污水处理。

根据以上几种组合工艺的全生命周期建设投资及运维成本的综合比较,“人工湿地工艺”具有建设期设备费用低,运营期设备维修折旧费、电费低的优点,“一体化设备工艺”具有建设期土建费用、青苗补偿、征地费低,运营期人工维护低,无需植物复种的特点,结合南雄市农村污水实际情况(应尽量选用无动力或少动力工艺,且尽量减少对周边环境的影响,投资省、运行成本低工艺),该项目推荐处理主体工艺首选“厌氧池+人工湿地”组合工艺,但由于该工艺占地面积较大,在规模较大或用地较紧张的农村,也可选用占地较省,集约化程度较高的设备化式的组合工艺,根据各村实际情况选择一体化SBR 设备或一体化A2/O 设备。后期实施过程中如可协调用地进一步扩大,可采用“厌氧+人工湿地工艺”的生态型处理工艺。人工湿地植物选择主要为再力花、梭鱼草和美人蕉,有良好的TN、TP 去除效果和较好的景观欣赏性。

结语

我国正在大力推行“乡村振兴”的国家战略,农村污水治理对水体环境有着重要影响。生活污水治理工艺设计既要考虑工艺因素,也要注重经济因素,以适应农村污水治理的现实需要。

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