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安徽省农村生活污水治理对策研究

2021-10-22合肥市市政设计研究总院有限公司安徽合肥230041

安徽建筑 2021年10期
关键词:污水处理污水农村

宋 磊 (合肥市市政设计研究总院有限公司,安徽 合肥 230041)

1 引言

为深入贯彻我国关于加强生态文明建设和环境保护的重要指示精神,落实高质量发展要求,一体化推进安徽省农村垃圾、污水、厕所专项整治三大“革命”,安徽省在省内的乡镇政府驻地和美丽乡村中心村的生活污水治理设施逐步覆盖,并完成自然村常住农户卫生厕所改造,解决我省农村改水改厕问题。

随着我国“十三五”的结束和“十四五”的开始,安徽省各级市、县政府积极推进辖区内的农村污水治理工作,改善环境,使得农村生活污水率逐年增加。不过,受制于地理位置、气候条件以及经济发展水平等诸多因素的影响,省内不同地区的农村污水处理效果差异很大[1]。

2 农村生活污水现状

农村生活污水主要由厨房、洗漱、洗涤和洗浴等活动产生的污水(俗称“灰水”)和水冲式厕所产生的冲厕污水(俗称“黑水”)组成。我省大量农村地区特别是偏远农村的生活污水仅通过简易沟渠或经化粪池简单处理后直接排放周边,对自然环境造成了污染。

随着国家和地方标准及相关政策的发布,如国家标准《农村生活污水处理工程技术标准》(GB51347-2019)、安徽省地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB/34 3527-2019)等,推动了我省农村生活污水的治理工作。但是,我省内农村污水南北区域差异大、规模小、排放相对分散、水质指标浓度低,治理水平地域分布不均匀、资金筹措力度不够等问题仍是农村生活污水治理的短板。

3 农村生活污水治理模式

农村污水治理包括乡镇和村庄生活污水治理,我省乡、镇政府驻地的污水处理工程大部分已经完成,而中心村和相对分散的农村居民点产生的生活污水处理工作还处于推进过程中,属于后期工作的重点。根据美好乡村建设规划和相关文件,我省农村生活污水治理模式的选择总体上应遵循“因地制宜、接管优先、分类处置、资源利用、经济适用、循序渐进”的原则合理进行选择。因此,我省农村生活污水治理模式在选择过程中,应考虑地理区位、人口规模、地形地貌、人口聚集程度等条件,并与各地区农村改水改厕、美丽乡村等项目的建设相结合。具体来说,我省农村生活污水治理模式可根据实际情况选择如下方式。

①距离城市、乡镇较近的村庄优先纳入城市、乡镇已建的市政污水管网,集中统一处理。

②乡镇政府驻地、中心村及其附近村庄,采用集中污水处理模式。

③对人口规模较小,居住较为分散,地形地貌复杂的村庄,或管网建设受地形条件限制,可根据地形条件采用小型污水处理设施、生态处理等相对分散的方式进行处理。

4 农村生活污水的收集

排水系统即收集、输送、处理、再生、处置污水的设施以一定的方式组成的总体。排水系统通常由收集系统(即排水管网)和污水处理系统(即污水处理站)组成。我省农村生活污水收集可按以下原则进行。

①坚持因地制宜,集中处理与分散处理相结合,科学规划污水收集系统。应按照经济合理的原则,选择处理方式。

②在调查研究的基础上,全面综合分析,准确而合理确定污水量指标,使污水管网规模适当。

③污水管网系统的设计应以重力流为主,尽量不设或少设中途、局部提升泵站。泵站土建宜按远期规模设计建设,水泵机组可按近期规模配置。小型污水泵站可采用便于建设和管理的一体化泵站。

④污水管网的主干管(输送管线)、干管(收集管线)、支管和接户管应同步建设,应高度重视支管与接户管建设,确保污水处理厂(站)进水的水质和水量。

⑤保持城镇现状排水的延续性,充分利用已建成管道、设施。

⑥污水排入城镇排水系统时,其水质必须符合《污水排入城镇下水道水质标准》等相关标准。

生活污水的收集系统应根据相关规划、地质条件、地形地貌、现状污水排口等进行统筹设计,由具有资质的施工单位进行施工。

5 农村生活污水的处理

5.1 处理规模

安徽省农村居民点数量多,各区域人口密度差异大,具体的排水量可根据实地调查结果确定。在没有调查数据的地区,污水排放量可参考用水量的80%进行折算。结合我省实际情况,居民生活用水量应根据当地的实际用水量资料确定,无实际用水量资料,建议参考表1进行取值。

根据以上用水定额的参考取值,农村生活用水量计算公式为:

其中,常住人口可由实地调查确定,或采用当年或上一年底统计年报数据。

5.2 水质标准

安徽省农村生活污水综合排放后的具体水质情况宜根据实际调查结果确定,生活污水处理站缺乏实际检测条件或无法取得实测资料时,可参考同地域、同类型农村生活污水水质资料,也可参考表2水质参数进行选取。

根据合肥市城乡建设局发布的《合肥市农村中心村改厕治污一体化技术要点(试行)》,合肥地区的农村生活污水处理系统出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。作者认为,安徽省的农村生活污水随着新标准的发布,还应执行安徽省地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB/34 3527-2019),在巢湖等重点流域或地区,还应注意《巢湖流域城镇污水处理厂和工业行业主要水污染物排放限值》(DB/34 2710-2016)等地方标准或相关政策。

5.3 处理工艺

5.3.1 一体化污水处理设施

一体化污水处理是目前使用越来越多的一种生活污水处理工艺,主要包括格栅、厌氧、缺氧和好氧的处理单元。生活污水首先经过格栅,格栅一般金属栅条或筛网制成,用以截留较大的悬浮物或漂浮物。然后进入污水处理厌氧处理单元,在水解和发酵细菌的作用下,使碳水化合物、蛋白质与脂肪水解发酵转化成单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等,此过程可以提高有机物的可生化性。污水经厌氧处理后进入好氧处理单元,好氧池中存在大量活性污泥,污泥中的好氧细菌可以进一步降低污水中有机物的浓度。此外,好氧处理单元中存在有大量的硝化细菌,可将污水中的氨氮转变成硝态氮。同时在好氧的条件下,利用污水中的聚磷菌一类的微生物,能够大量地从外部环境摄取磷,并将磷以聚合的形态储藏在菌体内,形成高磷污泥排出系统。好氧池中的泥水混合液通过回流至前段的缺氧处理单元,在缺氧池中硝态氮通过反硝化作用转化成氮气逸散至大气中,由此完成污水中氮的去除。一体化污水处理对BOD、COD的去除效率较高,并具有同步脱氮除磷的作用,污水经过一体化污水处理设施处理的出水质较好。随着能耗等运行费用的逐渐降低,国内已有较多一体化设备运行良好的案例,运用越来越广泛。

农村居民生活用水定额参考取值 表1

合肥市农村生活污水水质参考范围表(单位:mg/L) 表2

5.3.2 人工生态湿地

人工生态湿地处理工艺可以同时去除污水中的有机污染物和重金属,同时操作模式比较简单,可将该种技术应用到农村的污水处理中。人工生态湿地处理需将土壤与砂石等相关物质结合使用,并根据农村当地的实际情况建设相关种植基地,合理地将净化能力较强的植物添加到工艺中。该污水处理工艺主要分为表面流型与潜流型两种,都具有较高的水力负荷与污染负荷,并能有效降低污水的气味。在实际采用该工艺时,因占地面积较大,需要设置专业的工作人员监管,并且相关管理部门需要重视该工艺的处理过程,保证工艺能安全、稳定、达标的运行,确保生活污水的处理效率。

5.3.3 多级A/O工艺

多级A/O工艺是将污水分多段进入处理单元内的厌氧区、缺氧区、兼氧区和好氧区,使生活污水中的碳源选择性进入不同功能区,优先供给厌氧放磷和反硝化脱氮等过程,可节省污水中的碳源,同时还可有效提高污水中生活污泥的浓度,减小生物处理单元的容积。多级A/O串联可不设回流系统,上一级污水硝化混合液全部进入下一级缺氧区,完成污水中硝态氮的反硝化过程,强化了脱氮效果进而提高了脱氮效率。多级A/O工艺是在AO工艺基础之上的改良工艺,能够更加合理分配碳源,降低生活污水的投资和运行成本。多级A/O工艺具有管理强度低、占地面积小、抗冲击负荷能力强和脱氮除磷率高等特点,适用于农村生活污水的处理。

6 结论与建议

安徽省总面积约14万km,地域辽阔且属于人口大省,现阶段农村人口占比依然较高,在提升农村人口生活水平过程中,基础设施建设尤为重要。随着各相关政策和文件的发布,以及我省农村“三大革命”工作的推进,收到了显著的效果,但在彻底解决农村生活污水问题上,还有很长的路要走。建设完善的农村生活污水处理设施,可让我省农村生活污水得到妥善收集和处理,并显著提升农村的生态环境品质,促进农村地区居民生活质量不断提升,从而构建高品质的生活环境,推动农村地区的可持续发展。作者结合我省农村的实际情况,提出以下几点建议。

①农村污水处理工作应规划先行、设计与施工紧密结合。农村生活污水治理的规划设计应从全局出发,以批准的县域农村生活污水处理专项规划为主要依据,根据规划年限、工程规模、经济效益、社会效益和环境效益,正确处理工程近期与远期、集中与分散、排放与利用的关系,因地制宜地选择投资较少、管理简单,运行费用较低的生活污水处理技术,做到保护环境、节约土地,适合农村的实际情况。

②加强农村污水处理技术研究。相对于人口集中的城市,农村居民存在部分相对集中、部分分散的特点。虽然当前污水处理技术有了较好地发展,但针对分散的农村生活污水处理技术仍不够完善。因此,当地政府和相关部门要深入研究分散污水处理技术,不断创新,寻找最高效低成本的技术。

③多种方式引进污水处理资金。农村居民大多经济条件较差,而污水处理的成本相对较高。因此,各级政府适当加大资金投入,增加对农村污水处理的资金投入,或适时对农村水环境改善或污水处理设施建设进行政策性补贴,保证建成的设施长期稳定运行,使农村环境治理工作常态化。此外,可以通过社会资本参与、政府购买服务、村镇自筹等方式,多渠道筹集资金,有效达到环境综合整治预期目标,切实改善农村人民环境。

我省南北地理环境及经济水平差异很大,农村居民生活习惯也不尽相同。农村污水的治理既不能按照城市污水治理的模式,也不能采取统一的农村污水治理模式,需要因地制宜地选择治理模式,实施创新驱动,切实改善农村人居环境,稳步有序地推进安徽省农村生活污水治理工作。

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