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农村污水治理问题及技术

发布时间:2020-5-14 16:27:31  中国污水处理工程网

  1我国农村污水处理存在的问题

  1.1农村污水的排放特点

  我国农村污水主要是厨房用水、厕所用水、洗衣排水、淋浴排水以及其他生活污水。排放特点一是排放量:总量较大、时间分散、单次排量较小。二是排放时间:水质水量昼夜间变化系数较大,有时甚至断流。三是排放区域:较为分散的地区难以通过大规模管网收集。

  1.2制约农村污水处理发展的瓶颈

  我国农村地区间发展不平衡,在处理过程中由于客观原因存在很多瓶颈问题。一是污水治理能耗高,缺乏资金保障。根据美国经验,分散式处理设备的单耗大约是集中式处理的3到4倍。建设大批污水处理厂需要大量的投资和高额运行费,这对我国来说是一个沉重的负担。二是污水处理技术力量薄弱。我国农村污水处理还处在逐步发展阶段,技术与发达国家相比还有很大的差距。三是缺乏专业人员维护管理,设施运修维护差。目前国内从事污水治理的人员与我国污水排放量严重不匹配,专门进行农村污水治理研究的人员更是屈指可数。

  2农村污水处理的现状及必要性

  我国的农村人民居住不想城镇那么集中,农村地区房屋绝大部分都属于自建房,居住比较分散,缺乏合理的总体布局规划。污水收集系统和处理系统等基础设施都很匮乏,由于经济条件限制及人们环保意识的缺乏,致使目前农村污水的处理率远远低于城镇污水的处理率。我国农村地区的污水大都直接排入沟渠或者池塘,由于污水直接暴露在自然环境中,往往会汇入雨水以及其他的污水等,汇集的污水成分复杂,污染物种类多,使得农村污水的收集处理难度加大。粗放式的排放方式、缺少监管以及缺乏污水处理设施是导致农村污水治理困难的重要因素。农村污水的露天径流和地下渗漏一方面恶化了村民居住环境,影响村民身体健康,丑化村容村貌;另一方面也极易造成地表及地下水污染,传播病毒细菌,对农村生态环境造成长久的恶劣影响。环境的日益恶化势必会阻碍经济的发展,我国一直坚持走可持续发展道路,新时期在建设美丽农村的号召下,农村污水治理成为势待解决的问题。

  3必要性原则与技术应用

  3.1必要性原则

  第一,要做好区域总体规划,保证农村地区生活污水管理与总体污染治理改造规划相互协调,最好要实现城乡统筹,保证靠近镇区和城区的生活污水管理与城市同步,全面满足市政排水管网接入标准,争取将村庄生活污水治理计划也纳入到市政污水治理及收集计划系统当中。第二,如果农村人口密度较高,则有必要建立水源保护区和污水管道,对生活污水进行收集,结合常规生物处理技术实现农村生活污水的集中处理。第三,要充分利用农村地形优势,如可利用鱼塘以及废弃洼地采用生物和生态组合处理技术,确保对生活用水污染物中氮磷等元素的有效生物降解。同时全面降低污水处理能耗,节约污水处理过程技术运行成本。当然也要结合当地居民及农业生产状况从生活污水源头实施减量,同时做好对生活污水的回收利用。第四,农村生活污水治理要做到远期与近期的相互结合。

  如果是经济条件相对较差且居住人口相对稀疏分散的地区,要采用近期污水分散收集处理的方法,适当考虑与远期集中废水收集处理相互有机衔接。如果是具有相当规模的农村地区,则要做好近期与远期生活污水处理技术工艺相结合,充分考虑当地农村未来经济发展态势与人口增长所产生的实际污水量。

  3.2关键技术

  在体现以上4点必要性原则的基础上,农村生活污水处理应该明确自身技术体系构建框架,结合物理、化学及生物等技术内容实现对污水的有效处理过程。

  3.2.1厌氧水解技术

  厌氧水解技术是目前比较流行的污水处理技术,它采用到了大量的化学反应如水解反应、产乙酸反应、产甲烷化反应以及发酵酸化反应等。根据过往该技术的实践证明,主要利用厌氧过程来有效控制对水体的水解与酸化2个重要阶段。该技术能够在较短时间内获得相对较高的悬浮物去除率,且厌氧水解技术可有效断绝水体与空气接触空间,结合厌氧微生物进行水解和产酸2项工艺流程。对于生活污水水体来说,其中含有大量的不易降解生物与大分子,该技术可以将它们分解为小分子有机物,保证了污水在后续处理单元可降低能耗,缩短处理时间,为污水处理节约大量成本。该技术在20世纪80年代被引入我国,目前在一些经济发达农村,已经拥有了基于微动力甚至是无动力的低能耗型一体化污水处理装置,该装置采用无动力地埋式结构,专门针对生活污水进行处置,整个处置过程几乎不耗能,且工艺流程十分简单,由于设备全部埋于地下位置所以也无需专人进行日常管理。相比于传统好氧处理技术,该技术在基础投资方面略高,但在厌氧技术应用方面更先进。不过从氮磷去除效率来看,它相比于好氧生物处理技术还是略显薄弱。

  3.2.2人工湿地技术

  人工湿地是20世纪从美国传入我国的重要污水处理技术,该技术目前也已经被我国农村地区广泛应用,专门用于水体环境保护,改造治理农村生活污水问题。在技术层面,人工湿地技术对废水的处理全面综合了物理、化学和生物3个领域科学技术作用。成熟的湿地系统会在植物根系及填料表面生成大面积的生物膜,当废水流经生物膜时期有机污染物就会被生物膜所吸收,或被同化或被异化,最终被彻底去除。以周围环境为例,该技术也分为好氧、厌氧及缺氧3种状态,它能保证废水中的氮磷元素被植物与微生物作为营养成分直接且充分吸收掉,也能够实现对生活废水的硝化作用,将过量积累的磷元素全面去除。人工湿地所运转的是一套物质传递及转化过程,它保证了湿地床中所有部位废水的氧含量存在差异性。

  3.2.3生态沟技术

  生态沟技术也是人工湿地技术的一种表现,它作为分支技术存在,可对生活污水进行沉积、过滤、吸附、生物降解以及硝化和反硝化处理。利用生态沟底所辐射的HDPE防渗膜可有效实现外部土壤水分与地下水的有效隔绝,避免生活污水渗透到地下水层部分,同时满足污水处理各项系统功能,提高污水处理系统应用性。而地表部分则通过所种植植物对污水中微生物及氮磷成分进行吸附,结合自然渗透功能减少污水污泥沉淀部分,节约污水处理成本。

  结束语:农村污水治理是推进革命,建设美丽乡村必须要面对的现实问题,我国农村生态环境保护监管能力仍然薄弱。随着政府的重视,相关法规的制定以及农村污水治理体系的不断建立、发展和完善,困扰我国农村的污水问题必将得到有效治理。(来源:防护工程  作者:杨小雪)

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