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珠三角平原河网地区农村生活污水治理分析

2022-10-18鹏,张

天津建设科技 2022年5期
关键词:鱼塘水量污水处理

李 鹏,张 磊

(天津市政工程设计研究总院有限公司,天津 300051)

近年来,农村生活污水治理取得了明显效果,自然村污水治理率不断提升,尤其部分经济发达地区农村生活污水治理建设、运营、管理积累了一些经验;以广东省为例,农村生活污水治理率达到60.92%,其中珠三角发达地区达到了88%[1]。虽然治理率不断提升,但在污水的应收尽收、设施规模合理匹配、污水处理系统稳定高效运行等方面还存在很多问题,污水收集和处理系统仍需完善。本文以珠三角平原河网地区为例,探讨农村生活污水治理提升工作存在的问题、难点及对策。

1 农村生活污水治理现状

珠三角平原河网地区水系发达,农村基本沿河涌形成,部分村落建设用地填河形成,规整程度较差,村道狭窄;多缺乏完善的雨污水排放系统,普遍存在合流、散排的情况;沿河而建的村屋,污水多数直排河涌;塘鱼养殖发达的农村污水多排入鱼塘;部分靠山的农村,山洪、雨水、污水共用一套排水系统。农村生活污水主要存在以下方面问题。

1)水量波动大,难以准确预测,设施规模不合理。农村污水水量的预测通常采用人均综合用水量法,以人均综合用水量乘以人口数计算。收水范围内的服务人口往往按照户籍人口进行统计,实际上由于平时外出打工等因素会造成平时污水量不足,而节假日回流、集会等人口短期剧增又会造成短期水量超出处理能力;同时,由于户内雨污水管道分流不彻底,屋面、庭院雨水汇入等因素,雨天水量会大大超过晴天水量;农家乐、民宿、餐饮等营业性排水户产生的污水量大,也会产生明显的水量波动。通常农村生活污水早、中、晚会出现排放高峰,而夜间排水量极少[2]。这些因素都导致了管网、处理设施规模与实际不符,严重影响了污水收集、处理效果。

2)污水直排河涌、鱼塘问题未得到根本解决。珠三角平原河网地区多有沿河而居的村落,涌边居民污水直接排入河涌的情况非常普遍。虽然近年来为尽快消灭污水直排,不少镇街采取沿河挂管或是涌内埋管的方式修建了截污管道,一定程度解决了污水收集的问题;但雨季污水溢流问题并未解决,而且涌内布管的收集方式容易造成污水与河水的连通,既侵占了河道的行洪空间,又对河道景观造成了不利影响[3]。故涌内布管更多地被作为一种短期内治理黑臭水体的临时措施。

塘鱼养殖业发达区域,沿河涌多有鱼塘分布,部分居民房屋贴近鱼塘,生活污水就近排入塘中,鱼类的排泄物、残饵、人类粪便主要靠鱼塘消纳。鱼塘内代谢产物和排放物不能被及时分解;而鱼塘定期换水外排,与周边河涌水体形成交换,造成了周边水环境恶化。鱼塘的治理要同农业面源污染技术相结合,改造难度较大。

3)污水管道及构筑物改造难度大。

(1)户内及公共管道错混接问题突出。户内管道通常雨污合流,立管混接、串接较为普遍。农村污水来源较多,厨余污水、洗涤污水、厕所污水多数串接,生活污水和废水合并排放。污水收集管网“最后10 m”问题仍然没有解决,户内尚未形成高效的收集系统[4]。

公共排水管道多没有系统的梳理和布局,随意性较强,有的通过管渠收集排入明渠或村沟,有的自然渗入地下;管道破损严重,漏水渗水问题较多。由于地下水渗入、河涌水倒灌、山水汇入等原因,导致污水管道“外来水”问题突出[5]。

(2)户内外构筑物设置不合理。未按照规定设置构筑物情况较为常见。例如:部分农户未设置化粪池或是合流管道直接接入化粪池;化粪池设置不规范,如选型偏小、渗漏、漏底等;农家乐、民宿、餐饮经营户未设置隔油池或是隔油池效果差、选型偏小;检查井、清扫井、接户井设置不规范,构筑物破损、沉降、损坏。

4)部分散户污水距离偏远,难于集中收集处理。部分村居住房分散、地势起伏、排污水量小,统一集中修建污水管道成本高、施工难度大、效果不理想,管道系统难以实现全面覆盖。

5)污水处理设施运行效率低,运营管理不到位。一方面,受制于主管部门的重视程度、建设周期要求、承建单位实力等原因,农村生活污水处理设施在规划建设时普遍存在建设标准差异大、标准不统一、设施配置水平不高、出水效果难以保证等问题;另一方面,运维管理水平低导致设施运行状况不佳。大部分设施建成后没有专业的第三方单位运营管理,而是移交给村委会负责运行维护,导致设施的日常维护困难、故障率高等问题。

鉴于珠三角地区的实际情况,污水进水浓度通常是农村生活污水治理工作的一项重要考核指标。根据某镇对其6个村组污水处理设施的统计,2021年1—12月期间污水分散式处理设施进水CODcr基本为80~144 mg/L。其中,进水浓度最低的村组平均COD浓度仅91.8 mg/(L·a),远低于当地考核指标160 mg/L的进水浓度要求,农村污水处理设施普遍运行效率不高。见图1。

图1 珠三角某镇农村污水处理设施2021年进水浓度

2 调查评估诊断要点

农村污水治理要针对不同镇街村组的特点展开充分调研,进行详细的调查评估,了解当地农村污水的基本情况,掌握现状存在的问题,为提升改造和后期运行管理提供依据。调查的范围应涵盖从源头至终端全部设施、构筑物。

2.1 现状调查

通过资料收集、现场调查勘测、水量水质监测等方式,调查常住人口、生活水平、用水情况、排水特点、地形地貌、水文水质、生态环境等。掌握化粪池建设率、化粪池或排水管出水位置、厨房排口、庭院排口、户内立管、排水走向等;收集管网溯源排查及地下管线资料;处理设施运行记录、水量和水质报表。

对现状排水系统进行分析,包括村庄现状治理模式、管道规模、管道埋深、管道覆盖率、现状排水体制,分析是否满足现状村庄排水需求。结合溯源排查数据进行分析总结现状管道破损情况。

进行入户排水调查,分析现状接户排水管存在的问题,统计村庄主要污染源,涉及小作坊、餐饮等生产经营性活动产生的污染源应说明排水规模、预处理设施等情况。

对村庄内污水处理站的规模、工艺、处理效果、出水去向以及受纳水体流域水质情况进行调研。

2.2 评估诊断

在对农村污水现状进行全面评估调查的基础上,从水量水质、户内管道、户内构筑物、公共管道、构筑物及附属设施、处理终端、运维管理等方面进行分析,明确问题清单,为制定切实可行的提升改造工作方案打好基础。

3 提升改造要点及对策

污水提升改造应在全面开展摸查和评估的基础上,明确管网、设施站点存在问题,因地制宜地实施管网雨污分流改造,确保外来水不进入污水系统。采用集中处理和分散治理相结合的方式,城镇污水系统覆盖的区域如满足接入条件,可将农村污水纳入城镇污水处理系统;非城镇污水系统的覆盖区域,人口密集的居住区可建设污水管网收集系统,集中收集,统一处理;对于人口密度低或是人口显著减少的区域,应结合地形地貌、村落分布等情况,优先论证开展资源化利用的治理模式。

1)针对水量波动现象,一方面推进雨污分流改造,尤其是户内雨污水管道的分离,做到从源头实现雨污分流;另外,通过设置终端前调节池、设置应急处理设施及终端扩容等方式应对短期水量变化大的问题。

2)针对污水直排河涌的问题,应根据河涌宽度、等级、排口类型、污水来源、沿岸建筑物分布等条件,合理确定污水收集治理方案,尽可能避免拆迁征地、不占用河道行洪断面,原则上不用或者少用涌内修管、挂管的方式;优先选择利用涌边道路空间修建污水管道。对短期内难以实现从源头溯源分流的,可采用末端总口截污的方式,逐步实现从合流制—截留式合流制—雨污完全分流制的过渡。

近年来,珠三角大部分地区已经一定程度开展了黑臭水体整治工作,在农村生活污水治理过程中,应统筹协调工作范围和界面,做到无重复区和空白区,实现涌边污水的应收尽收。针对鱼塘面源污染,应进行鱼塘养殖的水循环和标准化改造,推进养殖尾水的资源化处理,减少对河涌水的水质污染。

3)结合农村合流地区的现状条件、村改计划逐步完善公共管道设施,做到应收尽收、应分尽分。尤其是分析雨水、山水、河涌水、地下水等外来水对污水量和水质的影响,按要求截断非农污水与污水管道的连接,最大程度减少外来水的汇入。村居户内应改造为粪便污水和杂排水分流的排水系统。粪便污水排入农污系统前应设置化粪池;村居厨房废水宜通过清扫井后接入接户井;农家乐、民宿、餐饮经营户等含油废水排入农污系统前应设置隔油设施。

4)对于地形复杂、村落分布零散的散户污水不宜简单套用污水集中收集处理的模式。有研究表明,南方平原河网地区可根据农村人口居住分散度计算模型计算,选择农村生活污水处理模式[6]。需因地制宜地进行分析,采用分散处理和资源化利用相结合的方式,根据周边环境的接纳能力进行污水处理达标排放或是就地资源化利用。

优先采用符合农村实际的低成本资源化利用方式,将污水治理同村容村貌的改善相结合,将污水资源化用于农田灌溉和养殖尾水循环利用、达标排放,利用房前屋后的园地、鱼塘实现就地回用。

5)要实现处理设施的高效运转,管网系统的治理至关重要。除新建管网收集系统,提高污水收集率外;还要着重针对破损坍塌、错混接、外水渗入等缺陷问题老旧管渠进行修复和更新,恢复污水系统的收集转输能力。

对进水不足、未充分发挥效能的污水处理设施,经论证可调整处理规模或停用,调整为资源化利用治理;对超负荷运行农村污水处理设施,能够纳入城镇污水处理系统的,可将污水收集至城镇污水处理系统;不能纳入城镇污水系统的,需新建或扩建污水处理设施;对出水不达标的处理设施应进行工艺提升改造,保证出水达标排放。

4 结语

农村生活污水的治理提升需要系统谋划和统筹协调,根据经济水平、自然环境、人口流动、生活习惯、施工条件等因素,选择合适的治理模式和工艺,切实做到“一村一策”,梳理和解决村居户内管道、污水管网系统、处理设施站点存在的问题;重视建设改造的同时要建立长久有效的运维养管机制,逐步实现农村生活应收尽收和污水处理设施高效稳定运行。

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