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农村污水处理技术及运营管理模式探讨

2021-11-27

中国科技纵横 2021年3期
关键词:处理工艺污水处理污水

(滨州市生态环境局博兴分局,山东滨州 256500)

0.引言

污水处理是改善生态的重要方式之一,在城镇化进程逐步推进的时代背景下,新农村建设将污水处理置于重要地位。以控制农村污水对环境、居民健康的不良影响为目标,农村建设必须高度重视生活污水问题的治理,在改善既往污水随意排放带来的污染问题的基础上,完善污水处理工艺。

1.农村污水处理的基本概念

农村污水一般包括生产废水以及生活污水,不同地域、不同经济发展状况下的农村地区的生活污水存在不同形式,从区域实际出发,制定污水处理方案,是有效治理农村污水问题的必要前提。以粪尿污水为例,受温度、气候变化等因素的作用,北方地区普遍使用旱厕,整个发酵过程一般不会产生液体;而南方地区主要使用水冲式厕所,期间会产生粪渣与液体。除粪尿污水,洗衣水、厨房水等生活污水中含有不同浓度的化学污染物质,这类物质一般来源于洗衣粉、洗洁精,直接排放会对水体环境构成一定威胁。在农村污水治理尚未引起重视的年代,生活污水、生产废水的随意排放,使得污水中的有害物质随水流自然下渗,导致周围土壤、河流以及地下水资源受到不同程度的污染,土壤土质恶化,灌溉用水的储量减少,诸如此类的问题给农业可持续发展提出了严峻挑战。另一方面,污染问题逐步扩大,农村地区的人居环境变差,被污染的地下水经多种途径进入人体,对农村居民的身体健康带来了严重侵害。因此,在新农村建设背景下,乡镇一级的职能部门应当高度重视农村污水治理工作,大力完善相关基础设施建设,加强污水处理的宣传教育工作,有效遏制农村水体污染问题的持续恶化。

2.农村污水处理技术

2.1 稳定塘处理工艺

稳定塘工艺处理污水的核心在于藻、菌、浮游水生物对污水的净化作用,初期建设需要人工开挖池塘,或者使用现有的、自然形成的池塘。经对比试验,将稳定塘工艺应用于农村污水处理,COD的去除率可达到70%以上,TSS的去除率可超过80%。从设施建设来看,稳定塘工艺的建设成本相对较低,能够充分利用荒废的河道、废弃水库等地段进行建设,设施以土石结构为主,施工过程简单。在污水处理环节,稳定塘将风能作为重要辅助能源,整个过程不涉及复杂装置,且若设计得当,污水处理的电能消耗将得到有效控制[1]。不仅如此,经稳定塘有效处理的污水,能够直接用于农业生产,实现农村污水的回收再利用。但该工艺也存在不足之处,如占地面积过大,气候条件的变化会影响污水处理效果,设计或者管理不当可能引起二次污染等。

2.2 人工湿地处理工艺

人工湿地是农业面源污染控制领域相对成熟的方法,该项技术对农村水体污染的控制效果尤为显著。人工湿地处理系统的主体主要为湿地基质、植物以及水中微生物,植物承担输氧、消耗营养物质等任务,微生物对特定污染物的去除效果是确定选择方案的重要依据[2]。人工湿地处理技术应用的核心是湿地生态系统的设计,参考既往建设经验,湿地系统的设计必须关注以下内容:(1)了解农村地区生态系统构成情况,重点调查原有生物的种类与分布情况,据此确定人工湿地的生物种类,选取物种时需要兼顾污水净化能力以及适应性,选择本地原有、现有的生物是比较有效的策略;(2)对所在地区的生活污水、生产废水的主要污染物进行测定,围绕主要污染物的净化,有针对性地选择作用显著的生物种类;(3)在保证物种的净化能力以及适应性的情况下,尽量选择社会经济价值高、用途广泛的生物种类。

2.3 生物膜处理工艺

生物膜处理是将微生物吸附于生物膜表面,依靠微生物的分泌物降解污水中有害物质的一项处理工艺。以生物膜工艺处理农村污水,具有以下特征:(1)适应能力较强,对水质与水量的依赖性较低,在中断进水的情况下,生物膜的性能也不会受到致命性影响,符合农村污水处理需求;(2)表面附着的微生物数量较多,处理污水的能力较强;(3)能够胜任低浓度废水的处理任务,显著降低污水的BOD5水平;(4)对污泥的沉淀效果较好;(5)污水处理的能耗较低;(6)运行简单,易于维护。从试验效果来看,生物膜处理技术在受有机物及氨氮轻度污染的水体净化任务中有出色表现,污水处理的效率较高,具有在农村地区推广应用的价值。

3.农村污水处理的运营管理模式

3.1 加强污水处理设施的运维管理

污水处理设施的建设与维护是农村污水治理的重要前提。从农村污水处理设施的建设现状看,设施建设的耗资巨大,据统计,村庄污水处理的投入在数十万到上百万不等,对于部分财政能力不足的乡村地区,处理设施建设可能存在较大难度。其次,在政府已出资建设污水处理设施的乡村地区,仍然有“重建设,轻管理”的现象。缺乏对设施运行过程的有效管理,以及设备、设施运行维护的投入资金不足,使得农村污水处理设施难以长效运行[3]。基于此,在模式创新背景下,政府应加大对污水处理设施的运维管理力度,以维持设施的长期、有效运行为例,建立更加高效的、可靠的管理程序。例如,分析所在地区污水处理任务对设备、设施的需要,与处理设施建设现状进行对比,初步拟定后续建设方案;合理布置污水处理设施,形成污水处理网络,全面落实辖区内的污水处理工作;设立奖惩制度,督促管理人员严格履行自身职责,做好运维管理工作。同时,政府部门还需要根据设施运维的实际需要,稳定投入资金,保证系统的正常运行。

3.2 合理选取处理工艺

从目前的技术体系看,适用于农村污水处理的技术、工艺形式多样,各类处理工艺的适用条件、优点与劣势不一。例如,园林地慢速渗滤系统的处理规模在15m3/d左右,建设成本仅三万余元;人工生态浮床技术适用于N、P含量相对较高的污水处理,运行过程简单;蒸发罐技术对日常维护的依赖程度较低。要切实保证水污染治理的效益,政府部门应当贯彻“因地制宜”的基本原则,结合所在地区的水污染现状、污水分布、主要污染物质等信息,合理选取处理工艺。此外,出水水质的要求也是选取污水处理技术的重要参考指标,以贴合农村污水处理任务、满足出水要求为目标,有针对性地选择效率较高的处理工艺,是保证系统运行效益的重要条件。

3.3 完善污水收集体系

污水收集是农村污水处理的一大难点。与城市地区不同,农村地区的人口相对分散,不论是生产废水的集中处理,还是生活污水的收集,都存在不同程度的难度,而污水收集率低是制约农村污水治理进程、影响污水处理设施效能的重要因素。基于此,要改善农村污水治理现状,政府就必须直面污水收集问题,建立完善的收集体系。围绕国家出台的有关政策,目前部分农村地区已经开始了对污水收集管网建设的探索,一些经济发展状况较好的农村已取得了比较突出的成绩,污水收集体系也基本成型。归纳现有实践经验,农村污水收集主要有以下三种模式:(1)农户分散收集;(2)以村镇为单位,集中收集;(3)统收集归入市政管网。在探索污水收集方法时,政府需要关注经济条件带来的限制,以及污水收集设施简陋、排放方式不当等问题,再从污水收集的难点出发,制定可靠的解决方案,逐步完善污水收集体系。

4.结语

在农村经济迅速发展与农村居民生活水平大幅改善的背景之下,经济发展与环境建设的不同步,成为新农村建设的重要瓶颈。针对水体污染带来的一系列问题,政府部门应当系统性考虑农村污水处理问题,明确地区水环境污染现状以及污水处理的现实条件,积极引入有效的、先进的污水处理技术,加大污水处理设施的建设、管理力度,同时构建完善的污水收集体系,切实改善农村污水治理现状。

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