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近些年,隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,農(nóng)村生活污水排放量逐年增大。然而現(xiàn)階段,我國(guó)農(nóng)村地區(qū)生活污水絕大部分是非經(jīng)任何處理直接排放到自然水體中,即便是小城鎮(zhèn)的污水的收集處理率也未能達(dá)到10%[1]。農(nóng)村生活污水排放面廣而分散,污水的收集十分困難;水量波動(dòng)大,污染物排放不均勻;可生化性好,幾乎不含有毒有害有機(jī)污染物[2],這些特點(diǎn)與城市生活污水有較大的差異。而且農(nóng)村住戶分散、地形復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)實(shí)力和管理水平有限,因此,農(nóng)村的污水處理模式不能照搬大城市的集中收集再處理,因此研究適合農(nóng)村生活污水處理的技術(shù)是非常重要的課題之一。
目前,針對(duì)農(nóng)村污水特點(diǎn)的處理技術(shù)有很多,表1對(duì)比分析了常見(jiàn)的幾種工藝(厭氧沼氣處理技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)、穩(wěn)定塘處理技術(shù)、土地滲濾處理技術(shù))的優(yōu)缺點(diǎn)及運(yùn)用范圍,為決策者提供技術(shù)參考。
表1 常見(jiàn)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的對(duì)比
為解決單體工藝處理技術(shù)的不足,通過(guò)一系列的工藝組合和優(yōu)化有研究提出,通過(guò)強(qiáng)化預(yù)處理(如三格式化糞池、生物濾池、沼氣池等)提高污水可生化性和降低污染物濃度,然后再進(jìn)行二級(jí)處理(如人工濕地、穩(wěn)定塘、土地滲濾和接觸氧化技術(shù))。目前已有上述組合工藝的實(shí)例,如國(guó)內(nèi)太湖地區(qū)采用MBR/人工濕地組合的方式處理農(nóng)村生活污水取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益[4]。表2列出了幾種農(nóng)村生活污水處理實(shí)用技術(shù)模式。
表2 農(nóng)村生活污水處理實(shí)用技術(shù)模式匯總
太湖地區(qū)采用MBR/人工濕地組合的方式,首先MBR的高效生物降解作用可有效去除有機(jī)污染物、NH 4+-N和P,一般水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 18918-2002)》的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),然后通過(guò)人工濕地濃度處理后,出水水質(zhì)可達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。該組合工藝對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性,且出水水質(zhì)穩(wěn)定,占地面積小,系統(tǒng)產(chǎn)泥量少,維護(hù)方便,缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高,技術(shù)性強(qiáng),管理水平要求較高,適用于出水水質(zhì)要求高的地區(qū)[4]。江蘇省常熟市已有采用厭氧池-潛流人工濕地系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水的工程實(shí)例。該濕地系統(tǒng)對(duì)CODcr、NH4+-N、No3--N、TN、TP均有較好的處理效果,而且出水水質(zhì)穩(wěn)定,維護(hù)管理方便,基建運(yùn)行費(fèi)用低,衛(wèi)生狀況良好,且起到美化景觀的作用,該工藝值得應(yīng)用和推廣[5]。廣東省從化市有厭氧水解+人工濕地處理農(nóng)村生活污水的工程實(shí)例,該工藝出水水質(zhì)達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 5084-2005)》,可直接用于農(nóng)田灌溉。該工藝流程簡(jiǎn)單,投資少,可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,因地制宜,操作靈活,非常適合人口分散,排水管網(wǎng)很不健全,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,又缺乏專業(yè)技術(shù)管理人員的農(nóng)村地區(qū)的生活污水處理[6]。廣州市蘿崗區(qū)有采用生物接觸氧化/人工濕地組合工藝處理生活污水的工程實(shí)例,該工藝出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。該工藝具有去除效果穩(wěn)定、操作方便、管理簡(jiǎn)單、景觀效果良好等優(yōu)點(diǎn)[7]。
通過(guò)分析對(duì)比國(guó)內(nèi)外農(nóng)村生活污水分散處理工藝,筆者總結(jié)了在選擇和設(shè)計(jì)適宜的農(nóng)村生活污水處理工藝時(shí)應(yīng)著重考慮的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。首先,處理效果一定要滿足相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),以避免對(duì)受納水體產(chǎn)生污染,避免面源污染,良好的處理效果是工藝設(shè)計(jì)和選擇的前提。其次,由于我國(guó)大部分村鎮(zhèn)地處偏遠(yuǎn)且分散,缺乏污水處理專業(yè)人員,維護(hù)管理水平不高,而且污水處理設(shè)施一般規(guī)模較小。因此在設(shè)計(jì)和選擇工藝的時(shí)候,其工藝流程不能過(guò)于復(fù)雜,要盡量減少工藝環(huán)節(jié),以便于運(yùn)行管理,而且其經(jīng)濟(jì)能力有限,盡量選擇造價(jià)低,運(yùn)行費(fèi)用低的工藝。最后,分散處理工藝多建在村落、住宅小區(qū)等地,因此在選擇工藝時(shí)應(yīng)盡量選擇衛(wèi)生條件好、產(chǎn)生臭味少的工藝,以避免對(duì)居民生活造成影響。
開展農(nóng)村生活污水治理工作是改變農(nóng)村生活污水無(wú)序排放現(xiàn)狀、改善農(nóng)民生活條件和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的需要。由于農(nóng)村地區(qū)的特殊性,農(nóng)村生活污水處理工藝的選擇應(yīng)該靈活變通,不能拘泥于一種或幾種模式。具體工藝的選擇應(yīng)結(jié)合不同農(nóng)村地區(qū)的區(qū)域特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)水平、自然條件和環(huán)境目標(biāo)等,綜合考慮后確定。
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