張立國(guó)+鄭國(guó)龍+王海紅

【摘 要】我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)村人口占比高，生活污染處理設(shè)施相對(duì)落后。隨著農(nóng)村旅游業(yè)、種養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村生活污水排放的不斷增加，其分散式、不適于集中處理的排放特征給現(xiàn)有處理工藝帶來(lái)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。農(nóng)村生活污水如何處理已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題。研究和開(kāi)發(fā)針對(duì)農(nóng)村區(qū)域“運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，日常維護(hù)成本低廉”的污水處理方式已經(jīng)迫在眉睫。

未來(lái)農(nóng)村污水處理趨勢(shì)上應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能和簡(jiǎn)便易行的原則，與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合，使污水處理成為生態(tài)農(nóng)業(yè)的一個(gè)組成部分，形成污水回用與再利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)污水的無(wú)害化和資源化。從而節(jié)約淡水資源，有效避免污水橫流現(xiàn)象，進(jìn)一步改善農(nóng)村環(huán)境。在本文中筆者對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村分散式；生活污水；低成本處理；技術(shù)研究推廣

[Abstract] This paper introduced the low cost treatment technology of the rural distributed household sewage.

[Key words] rural dispersion； sewage； low-cost processing； technical research promotion

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的農(nóng)村村鎮(zhèn)污水的處理沒(méi)有受到當(dāng)?shù)卣蛷V大群眾應(yīng)有的重視，除少部分劃定水源保護(hù)區(qū)的城鎮(zhèn)有污水處理廠外，絕大部分農(nóng)村地區(qū)處于放任自流的狀態(tài)。污水處理率低，缺乏配套的污水處理設(shè)施。由于農(nóng)村人口居住分散，排放的污水大部分未經(jīng)處理就直接排入附近河道。農(nóng)村村鎮(zhèn)和小區(qū)幾乎沒(méi)有完善的污水排放管網(wǎng)，村鎮(zhèn)之間、小區(qū)與城市排水管網(wǎng)間的距離遠(yuǎn)，污水管網(wǎng)系統(tǒng)的投資費(fèi)用高，給生活污水的收集和集中處理帶來(lái)較大難度。

1 農(nóng)村生活污水存在問(wèn)題簡(jiǎn)述

農(nóng)村生活污水是指農(nóng)村居民生活活動(dòng)中產(chǎn)生的污水，主要包括廁所糞尿、洗滌水、洗浴和廚房排水，農(nóng)村公用設(shè)施、旅游接待戶、旅館飯店、家庭農(nóng)副產(chǎn)品加工及家庭圈養(yǎng)型各種畜禽養(yǎng)殖廢水和庭院混流雨水。在不適合配建生活污水集中處理廠的農(nóng)村地區(qū)和農(nóng)村旅游景區(qū)，生活污水的直接排放不僅會(huì)對(duì)河流水體、土壤造成污染，還會(huì)對(duì)人類(lèi)的身心健康構(gòu)成威脅。2010年第六次全國(guó)人口普查顯示，我國(guó)農(nóng)村人口達(dá)到6.7億，占總?cè)丝诘?0.32%，農(nóng)村及小城鎮(zhèn)日排污水量約1.37億噸。目前我國(guó)有91%的村莊沒(méi)有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，全國(guó)農(nóng)村每年有超過(guò)2500萬(wàn)噸的生活污水未經(jīng)處理，直接以明溝、暗溝和隨意的方式排放入池塘、農(nóng)田、河流或就地蒸發(fā)。不僅造成河流、水塘污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題，而且影響村民居住環(huán)境，對(duì)人類(lèi)的身心健康構(gòu)成威脅。農(nóng)村居民區(qū)的分布特點(diǎn)是地域廣闊、居住分散，不適于建集中式污水處理廠。就河北省承德市隆化縣而言，共有25個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，包括362個(gè)行政村。每個(gè)村平均按100戶居民計(jì)算，每日平均排放污水量約為48t，一年排放的污水量為17520t。污水主要含有大量淀粉、糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、病原菌、糞大腸菌群、寄生蟲(chóng)卵、硫酸鹽等。目前，農(nóng)村生活污水如何處理已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題。面對(duì)快節(jié)奏的生活，廢水的排放也不斷增加，其水質(zhì)及排放的特殊性給現(xiàn)有處理工藝帶來(lái)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。進(jìn)一步提高和改進(jìn)現(xiàn)有的污水處理工藝，研究和開(kāi)發(fā)針對(duì)農(nóng)村區(qū)域“運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，日常維護(hù)成本低廉”的污水處理方式已經(jīng)迫在眉睫。

2 研究適合農(nóng)村生活污水的低成本處理技術(shù)

2015年，承德市被河北省政府確定為“京津冀水源涵養(yǎng)生態(tài)保護(hù)區(qū)”，成為首都的水源涵養(yǎng)和生態(tài)保護(hù)天然屏障。隆化縣政府以茅荊壩國(guó)家自然保護(hù)區(qū)和七家鎮(zhèn)天然溫泉區(qū)為重點(diǎn)積極進(jìn)行環(huán)境治理。

2.1 技術(shù)方法

針對(duì)農(nóng)村污水“處理率低、間歇排放、排放量少且分散”等特點(diǎn)，適合采用“隔油格柵+調(diào)節(jié)+缺氧+MBR膜分離+收集利用”工藝對(duì)進(jìn)行處理。一是通過(guò)機(jī)械格柵，除去生活污水中的骨頭、菜葉及洗刷用的布條、膠體物質(zhì)等雜質(zhì)。二是通過(guò)隔油池將餐飲污水進(jìn)行油水分離。三是通過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后，去除大部分SS、油類(lèi)及部分有機(jī)物。四是通過(guò)缺氧池和MBR膜分離技術(shù)處理，使得生活污水達(dá)到綜合利用標(biāo)準(zhǔn)。五是建設(shè)小型防滲漏畜禽圈舍沖洗污水收集池，對(duì)畜禽沖洗污水集中收集，通過(guò)管道引入生活污水處理設(shè)施。六是生活污水處理達(dá)到河北省《農(nóng)村生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB13/2171-2015）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-2005）中的標(biāo)準(zhǔn)要求后，用于農(nóng)田灌溉或生態(tài)種植噴灌用水進(jìn)行綜合利用。

2.2 技術(shù)路線

生活污水通過(guò)建設(shè)格柵池、隔油池、調(diào)節(jié)池、缺氧池、MBR膜池、集水池進(jìn)行一體化處理。

2.2.1 格柵池 設(shè)置格柵池的作用主要是去除進(jìn)水中含有的大粒徑懸浮物，減小了后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。由平行的剛性柵條制成，設(shè)置柵條間隙50mm，安裝傾角60°。設(shè)計(jì)格柵井寬度0.5m，格柵前水深0.5m，渠內(nèi)水速0.47m/s，水流過(guò)柵流速0.6m/s，水力損失0.2m，超高0.3m，柵槽總高度1.0m，總長(zhǎng)度2.2m。

2.2.2 隔油池 餐飲廢水中含有動(dòng)植物油，經(jīng)隔油池進(jìn)行油水分離后水進(jìn)入調(diào)節(jié)池。

2.2.3 調(diào)節(jié)池污水流經(jīng)格柵后自流入調(diào)節(jié)池，在此進(jìn)行水量的均衡和水質(zhì)的均勻，以保證后續(xù)處理的穩(wěn)定和高效。設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間HRT=24h，有效水深H=4m，有效容積V=80m3。主要設(shè)備：①潛水排污泵：型號(hào)：80QW50-10-2.2，數(shù)量：2臺(tái)（1用1備）。設(shè)計(jì)參數(shù)：流量Q=10m3/h，揚(yáng)程H=10m，功率N=1.1kw。②轉(zhuǎn)子流量計(jì)：2臺(tái)。③液位計(jì)：2臺(tái)。

2.2.4 缺氧池 缺氧池的主要作用是在兼氧細(xì)菌的作用下，將廢水中難降解的長(zhǎng)鏈斷鏈，使其降解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物，使可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，從而提高廢水的可生化性，降低后續(xù)處理負(fù)荷。另外缺氧池兼有生物選擇器的作用，防止污泥膨脹，保證污水的正常穩(wěn)定的處理。

污泥回流中的硝酸鹽或亞硝酸鹽，經(jīng)過(guò)反硝化細(xì)菌的反硝化作用，將污水中的氮元素以N2形式釋放到大氣中，實(shí)現(xiàn)氨氮的無(wú)害化處理。缺氧池池底設(shè)有水下推進(jìn)器，以避免污泥沉淀，增強(qiáng)泥水的混合，從而提高處理效果。設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間HRT=36h（以原有實(shí)際情況為準(zhǔn)），有效水深H=4m有效容積V=90m3（具體容積以實(shí)際原有處理單元為準(zhǔn)）。

2.2.5 MBR膜池 MBR主要利用膜分離設(shè)備截留水中的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥濃度（MLSS）可提升至8000～10000mg/L，甚至更高；膜生物反應(yīng)器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長(zhǎng)的微生物，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的深度凈化，同時(shí)硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，為深度除磷脫氮提供可能。膜生物反應(yīng)器（MBR）中的活性污泥部分回流至水解酸化池補(bǔ)充其微生物數(shù)量，部分以剩余污泥的形式排入污泥濃縮池，濃縮污泥經(jīng)板框壓濾后外運(yùn)。

2.2.6 集水池MBR膜池濾出的清水流入中水池儲(chǔ)存，經(jīng)向池內(nèi)加入次氯酸鈉消毒后進(jìn)行農(nóng)田灌溉。

2.3 技術(shù)關(guān)鍵

利用“隔油格柵+調(diào)節(jié)+缺氧+MBR膜分離+收集利用”的方式處理農(nóng)村區(qū)域生活污水，處理后的廢水、餐飲廢物再進(jìn)行循環(huán)利用，達(dá)到生態(tài)循環(huán)環(huán)境保護(hù)模式。通過(guò)試點(diǎn)村、餐飲住宿單位的試點(diǎn)推廣，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)村餐飲廢水、生活污水與生態(tài)種植的有機(jī)結(jié)合、循環(huán)利用。

3 有效處理農(nóng)村生活污水的環(huán)境效益

推廣適合農(nóng)村生活污水“間歇性、規(guī)模小、不利于集中處理”的分散式、低成本處理方式，解決85%以上的農(nóng)村、旅游接待餐飲住宿場(chǎng)所產(chǎn)生的生活污水的污染問(wèn)題。為農(nóng)村發(fā)展生態(tài)觀光旅游業(yè)創(chuàng)造良好的環(huán)境。同時(shí)提高生活污水在循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的綜合利用，實(shí)現(xiàn)污水零排放，達(dá)到可持續(xù)、不污染環(huán)境的環(huán)境治理效果。一是保護(hù)水質(zhì)：通過(guò)本項(xiàng)目的研究與推廣實(shí)施，給我國(guó)農(nóng)村排放的生活污水、餐飲污水、養(yǎng)殖污水找到低成本、易操作的處理方法。項(xiàng)目推廣實(shí)施后，既能將污水處理后進(jìn)行重復(fù)利用，節(jié)約水資源，又可以有效保護(hù)河流、地下水體不受污染。二是保護(hù)土壤：餐飲生活污水中主要成分是剩余食物和水，以淀粉類(lèi)、食物纖維類(lèi)、動(dòng)物脂肪類(lèi)等有機(jī)物為主要成分，具有含水率高、油脂和鹽分含量高、易腐發(fā)酵發(fā)臭等特點(diǎn)。若不經(jīng)處理外排，會(huì)隨著水體的下滲和雨水的沖刷逐步滲入到土壤中，使得土質(zhì)遭到污染。三是生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著：生活污水中過(guò)濾出來(lái)的餐廚垃圾中含有大量的有機(jī)物，其營(yíng)養(yǎng)既全面又豐富，通過(guò)處理制造出有機(jī)肥回用于農(nóng)村的生態(tài)種植園。

4 結(jié)束語(yǔ)

人文生態(tài)環(huán)境的發(fā)展離不開(kāi)現(xiàn)代科技的支撐，農(nóng)村環(huán)境的有效保護(hù)要依托農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的保障，只有建設(shè)完善的農(nóng)村污水處理設(shè)施和配套管網(wǎng)，才能早日實(shí)現(xiàn)農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，環(huán)境、資源和人三者之間的關(guān)系只有處理得當(dāng)才能保證人類(lèi)社會(huì)保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。在文中筆者根據(jù)本人多年的環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)廣大農(nóng)村地區(qū)分散式生活污水低成本處理技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，對(duì)廣大農(nóng)村地區(qū)找到科學(xué)合理，有效易行的污水處理方式方法做出分析。希望本文能夠?qū)ξ覈?guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展有所幫助。