李國(guó)銳

(山西省陽(yáng)泉市環(huán)境科學(xué)研究所(陽(yáng)泉市排污權(quán)交易中心)，山西 陽(yáng)泉 045000)

引 言

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村生活污水排放量增大，使農(nóng)村地區(qū)環(huán)境狀況日益惡化，農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量明顯下降，直接威脅著廣大農(nóng)民群眾的生存環(huán)境與身體健康，并制約了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，使農(nóng)村環(huán)境狀況令人擔(dān)憂。而陽(yáng)泉市地處黃土高原東緣，匱乏的水資源及嚴(yán)重污染的水體，已然成為制約經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。此外，當(dāng)?shù)剞r(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡和冬季氣溫偏低等不利氣候條件，更是加大了農(nóng)村污水處理的難度,故解決陽(yáng)泉市農(nóng)村污水處理問(wèn)題迫在眉睫,尋找適合農(nóng)村生活污水的處理工藝和運(yùn)行模式，具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。

1 農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀和特點(diǎn)

1.1 農(nóng)村區(qū)域人口分布

陽(yáng)泉市位于山西省東部，東與河北省平山縣、石家莊市井陘區(qū)搭界，西與壽陽(yáng)、陽(yáng)曲連接，南與昔陽(yáng)縣相連，北與五臺(tái)、定襄毗鄰。陽(yáng)泉市農(nóng)村區(qū)域主要涉及32個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，960個(gè)行政村。截止2015年底，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，共計(jì)795 520人(含外來(lái)人口)。農(nóng)村區(qū)域人口分布情況，如表1所示。

1.2 農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀

農(nóng)村生活污水主要來(lái)源：一是廚房污水。多以洗碗水、涮鍋水、淘米和洗菜水組成。淘米洗菜水中含有米糠菜屑等有機(jī)物，其他污水中含有大量的動(dòng)植物脂肪和鈉、醋酸、氯、碘等多種元素。二是生活洗滌污水。洗滌用品的使用使洗滌污水含有大量化學(xué)成分。由于陽(yáng)泉市95%以上農(nóng)村家庭的衣物等洗滌大量使用洗衣粉，進(jìn)而加重了污水中磷負(fù)荷。三是沖廁水。部分農(nóng)村改旱廁為水沖廁，使用抽水馬桶后，產(chǎn)生了大量的生活污水。

表1 農(nóng)村人口分布情況

通過(guò)實(shí)地勘察，目前陽(yáng)泉市農(nóng)村污水處理總體情況尚處于起步階段，覆蓋面不廣。農(nóng)村區(qū)域大部分村莊農(nóng)村污水無(wú)生活污水收集及排放設(shè)施，且缺乏配套的污水處理設(shè)施，除新建小區(qū)實(shí)現(xiàn)了雨污分流外，其余均為雨污合流制，生活污水未經(jīng)任何處理就地排放。農(nóng)村散戶污水排放弊端主要有以下幾點(diǎn)。一是不少農(nóng)戶通過(guò)土壤滲透尾水。這種方法會(huì)使得土壤粘性增加和含水量飽和，當(dāng)滲透不能完全“消化”污水時(shí)，既污染周圍地下水，也必然造成環(huán)境問(wèn)題。二是部分農(nóng)家沒(méi)有衛(wèi)生設(shè)施，土肥過(guò)剩，多余糞尿大多傾倒在附近水體中，直接形成污染。

1.3 農(nóng)村生活污水排放特點(diǎn)及形式

陽(yáng)泉市地處黃土高原東緣，匱乏的水資源和嚴(yán)重污染的水體導(dǎo)致可利用的水資源越來(lái)越少，總體分析，當(dāng)?shù)剞r(nóng)村生活污水主要有以下特點(diǎn)和特征。

1) 水質(zhì)特點(diǎn)：分布面廣且分散，大部分沒(méi)有排放管網(wǎng)；污水濃度低、變化大；一般BOD5≤250 mg/L，COD≤500 mg/L，pH值6～8，SS≤500 mg/L，色度(稀釋倍數(shù))≤100，基本上不含重金屬和其他有毒有害物質(zhì)，含一定量的氮和磷；水質(zhì)波動(dòng)大，可生化性好。

2) 水量特性：水量小。農(nóng)村人居分散，人口數(shù)量較少，污水產(chǎn)生量較??；變化系數(shù)大。污水排放量大小與居民作息規(guī)律相關(guān)，早中晚集中時(shí)段用水量大排污量則大，其余時(shí)段用水量小排污量則小。水量變化明顯，污水排放量呈不連續(xù)狀態(tài)。

3) 排水特點(diǎn)：陽(yáng)泉市遠(yuǎn)離縣(區(qū))中心的農(nóng)村區(qū)域多數(shù)村莊尚無(wú)集中收排水系統(tǒng)。家庭式化糞池大多存在漏底滲漏現(xiàn)象，糞便污水滲入地下；個(gè)別或未經(jīng)化糞池直接將其排入附近水體。廚房炊事、衣物洗滌等生活污水或地表滲排、或沿路灑排、或沿路溝排至就近水體，無(wú)處理排放。集中收排水系統(tǒng)的農(nóng)村區(qū)域，只有部分經(jīng)濟(jì)條件較好的村鎮(zhèn)實(shí)行雨污分流制，其余仍采用合流制排水。

4) 農(nóng)村地區(qū)生活污水污染物排放

對(duì)陽(yáng)泉市當(dāng)?shù)剞r(nóng)村地區(qū)生活污水排放量進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)采用以下公式進(jìn)行計(jì)算：Q=AF/1 000

其中：Q為生活污水量，m3/(d·人)；A為預(yù)測(cè)年份人口數(shù)，人；F為人均生活污水量，m3/(d·人)。

其中，F(xiàn)根據(jù)《鎮(zhèn)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50188-2007)，按照Ⅱ類地區(qū)建城區(qū)生活污水產(chǎn)生量平均值65 L/(d·人)，鎮(zhèn)區(qū)外平均值45 L/(d·人)。

計(jì)算得，陽(yáng)泉市農(nóng)村生活污水排放量35 798.41 m3/d。全年COD、氨氮2 613.28 t/a、326.66 t/a。

5) 農(nóng)村區(qū)域生活污水處理現(xiàn)狀

陽(yáng)泉市已有37個(gè)行政村完成了生活污水處理工程，受益人數(shù)已達(dá)5.9萬(wàn)。目前，陽(yáng)泉市縣級(jí)以上污水處理廠共6家，分別是陽(yáng)泉市污水處理一廠、陽(yáng)泉市污水處理二廠、盂縣污水處理廠、平定中瑋水質(zhì)凈化有限公司、陽(yáng)泉市深港水務(wù)有限公司污水處理廠、平定縣娘子關(guān)污水處理廠，日處理能力共計(jì)約為20萬(wàn)t。

2 農(nóng)村生活污水治理基本思路

陽(yáng)泉市農(nóng)村生活污水治理基本思路如下：第一，優(yōu)先選擇鄰近縣城(區(qū))、鎮(zhèn)區(qū)且符合城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)的村莊接入集中治理。第二，對(duì)人口較多、民宅集中、經(jīng)濟(jì)條件較好的村莊，生活污水通過(guò)鋪設(shè)管網(wǎng)集中收集，并采用生態(tài)治理、常規(guī)生物治理等無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力治理技術(shù)進(jìn)行治理。對(duì)人口規(guī)模較小、居住較為分散、地形地貌復(fù)雜的村莊，采取就地就近分散治理。第三，選用農(nóng)村生活污水治理技術(shù)工藝時(shí)，要充分考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平、財(cái)政狀況、常住人口、產(chǎn)污規(guī)模和實(shí)際需要等因素，選用投資少，能耗低、技術(shù)成熟并適合農(nóng)村特點(diǎn)的污水治理技術(shù)。第四，污水治理技術(shù)含量較高，在廣泛宣傳、專業(yè)培訓(xùn)、普及知識(shí)的基礎(chǔ)上，盡量選擇易于管理、便于維護(hù)、運(yùn)行穩(wěn)定的農(nóng)村生活污水治理技術(shù)。

3 農(nóng)村生活污水治理模式

根據(jù)陽(yáng)泉市農(nóng)村區(qū)域地勢(shì)、現(xiàn)有市政污水處理廠分布情況、地表水體流向等特點(diǎn)，農(nóng)村生活污水治理可采取三種模式。

1) 城鎮(zhèn)集中型納管治理模式，距離縣區(qū)市政污水管網(wǎng)較近(一般5 km范圍)，且具備施工條件村鎮(zhèn)的農(nóng)村生活污水納入市政管網(wǎng)經(jīng)城鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一處理。該模式具有投資少、見效快、施工周期短、便于統(tǒng)一管理等特點(diǎn)，能夠起到較好的污水治理效果。適用于毗鄰已建污水處理廠或擬建污水處理廠的村鎮(zhèn)、地方財(cái)政或村級(jí)財(cái)政承載力強(qiáng)并已納入生活污水集中處理規(guī)劃的村鎮(zhèn)、已完成新農(nóng)村建設(shè)或準(zhǔn)備規(guī)劃實(shí)施新農(nóng)村建設(shè)的村鎮(zhèn)、地理?xiàng)l件符合管網(wǎng)鋪設(shè)技術(shù)要求的村鎮(zhèn)。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，可采用城鎮(zhèn)集中型納管治理模式的村莊約為51村，受益人口約為8.6萬(wàn)人。

2) 相對(duì)集中型治理模式，農(nóng)居相對(duì)集中的中心村、集居區(qū)或人口較多的村鎮(zhèn)，建設(shè)生活污水配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)和污水處理設(shè)施集中處理。適用于村居集中形成集居區(qū)和有條件可選擇建設(shè)用地的村鎮(zhèn)。結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)村特征，選擇采用地埋式一體化裝置處理生活污水。如圖1所示。

圖1 相對(duì)集中型治理模式工藝示意圖

3) 農(nóng)戶分散型治理模式，農(nóng)戶生活污水以區(qū)片為單元進(jìn)行收集，每個(gè)單元獨(dú)立處理。單元污水收集后采用生態(tài)治理等技術(shù)形式進(jìn)行處理。該模式具有布局靈活、施工簡(jiǎn)單、管理方便、出水水質(zhì)有保障等特點(diǎn)適用于民宅布局分散、地形條件復(fù)雜、污水不易集中收集的村鎮(zhèn)。根據(jù)特點(diǎn)，選擇按每10戶為一單元建一座污水處理凈化沼氣池，處理糞便和生活污水。如圖2所示。

圖2 分散型治理模式工藝示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

陽(yáng)泉市農(nóng)村區(qū)域通過(guò)以上治理模式，不僅在很大程度上減少農(nóng)村生活污水的點(diǎn)源污染，大大改善農(nóng)村人居環(huán)境和衛(wèi)生條件，提高健康水平和生活質(zhì)量，而且對(duì)陽(yáng)泉市農(nóng)村區(qū)域水污染物總量的削減具有十分重要意義。通過(guò)采用污水治理模式治理后，全市每年可減少污水直排量987萬(wàn)m3，各污染物削減量COD 518.2 t/a、氨氮59.61 t/a。