王治彪
[摘 要] 本文從污水處理現(xiàn)狀、不同污水處理工藝的應用以及污水處理的地理分布三方面分析我國農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀。研究發(fā)現(xiàn)污水處理廠數(shù)量眾多,主要處理方法是自然凈化和填埋,在此基礎上本文對污水處理的可持續(xù)發(fā)展提出建議,以供參考。
[關鍵詞] 農(nóng)村;污水;處理工藝
[中圖分類號] X799.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2020)10-111-2
目前,水污染已成為一個嚴峻的問題,尤其是我國。造成水污染的普遍因素有很多,包括我國人口超負荷、經(jīng)濟快速增長、工業(yè)化和城市化進程加快以及基礎設施建設資金投入不足等。在過去的幾十年中,我國地表水和地下水受到了工業(yè)、生活污水及農(nóng)業(yè)活動的嚴重污染,全國廢水排放量大幅上升,只增不減。因此,污廢水的處理迫在眉睫。目前,我國農(nóng)村污水處理廠根據(jù)不同情況采用了不同的污水處理工藝,包括常規(guī)的活性污泥處理、間歇式反應器、氧化溝等。
1 我國農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀和存在的問題
作為水環(huán)境保護最重要的手段之一,污水處理得到了越來越多的重視。近年來,隨著各種環(huán)境保護政策的出臺,我國污水處理廠的建設也加快了步伐。2007—2012年,我國城市污水處理廠數(shù)量從1 258個迅速增加至3 340個。其中,超大型污水處理廠占比3%,通常建于大型城市;大型污水處理廠占比13%,通常建于大中型城市;中小型污水處理廠占比75%,數(shù)量最多,一般建在中小型城市。與城市污水處理相比,由于不同的區(qū)域條件、人口密集、污水量、無嚴格人畜分離和排放去向等諸多因素限制,農(nóng)村污水處理廠數(shù)量很少,污水處理率僅為10%左右,污水收集處理與相關技術標準有很大差距,難以改善人居環(huán)境、有效保護水生態(tài)環(huán)境。
我國村鎮(zhèn)地區(qū)地勢復雜,需要實施人工作業(yè),加大了施工難度,而且傳統(tǒng)土建形式污水處理廠工作量較大,所以施工周期較長。雖然市面上一些一體化污水處理設備具有施工周期短的特點,但是由于體積龐大,一些現(xiàn)代化建設薄弱的村鎮(zhèn)沒有可以通行大型運輸設備的公路,導致一體化污水處理設施所需要的大型機械設備根本無法進入水源地。并且大部分農(nóng)村污水處理處于初步探索階段,已經(jīng)建成的污水處理設施由于缺乏專業(yè)的技術人員,運行狀況難以保證,部分設施損壞后得不到及時修繕,難以達到高效、長久使用的目的。另外,農(nóng)村污水處理規(guī)模和出水質(zhì)量需求隨著政策的出臺會越來越高,對現(xiàn)有的污水廠進行改造或擴建非常煩瑣,如果廠區(qū)重新規(guī)劃或廠區(qū)搬遷,則污水處理廠只能報廢處理,造成資源浪費。
2 不同廢水處理工藝及其應用
影響廢水處理的因素很多,如不同工藝的特點、自然條件、社會環(huán)境等。污水處理工藝的選擇取決于多種因素,包括處理效率、能源效率、成本、土地可利用性等。
在我國的污水處理廠中,氧化溝是使用最廣泛的技術,選擇氧化溝工藝的污水處理廠占比29.21%。除了氧化溝外,A2/O也是使用較多的工藝,占比25.45%。在設計處理能力方面,A2/O工藝的設計處理能力最大,約為33.20%,其次是氧化溝工藝,約為28.20%。對于中小型污水處理廠,氧化溝工藝、SBR工藝及其改性技術是最佳選擇。農(nóng)村經(jīng)濟落后、管理水平低,氧化溝沒有一級沉淀池或二級沉淀池,基礎設施建設簡單,管理方便。對于大型和超大型污水處理廠,使用常規(guī)的活性污泥處理及其改良技術(如A2/O,A/O)更為合適。當污水處理廠的規(guī)模超過一定閾值時,單位廢水處理的投資就會減少,因此,對于城市污水處理廠,首選常規(guī)活性污泥處理及其改良技術。由于我國人口超過13億人,并且有數(shù)十個城市的人口超過100萬人,因此大型污水處理廠的建設在我國更受歡迎。
污泥處理也是我國主要的環(huán)境問題之一,通過媒體頻繁報道引起了公眾的廣泛關注。但關于污泥生產(chǎn)、處理和處置的基本信息尚不完善。約15%的污水處理廠沒有污泥數(shù)據(jù)記錄,這暴露了污泥處理環(huán)節(jié)的缺失。盡管大多數(shù)污水處理廠都配備了污泥處理設施,但超過80%的污泥沒有得到適當?shù)奶幚?。此外,許多污水處理廠沒有明確報告其污泥處理辦法。目前,我國所采用的污泥處理和處置工藝有以下幾種:污泥增稠、污泥脫水、污泥厭氧消化、污泥堆肥、污泥干燥焚燒、污泥衛(wèi)生填埋場和污泥資源化利用等。厭氧消化具有能量回收和污泥穩(wěn)定等優(yōu)勢,已在發(fā)達國家廣泛使用,但在我國的污水處理廠中厭氧消化的應用比例不足3%。堆肥也是一種有效的處理方法,但農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對于污泥土地使用產(chǎn)生的潛在健康危害高度關注,相應的法律法規(guī)嚴重限制了污泥堆肥的使用。目前,我國對于污泥的處置仍以衛(wèi)生填埋為主。
3 污水處理廠的地理分布
污水處理廠的建設及其處理能力具有明顯的區(qū)域分布特征。大部分城市生產(chǎn)總值比農(nóng)村高,人口相對集中,污水處理廠數(shù)量較多,處理能力較高。農(nóng)村“老小村”“空心村”現(xiàn)象普遍,所占生產(chǎn)總值和人口的比重較低,污水處理廠數(shù)量較少,處理能力也較低。此外,污水處理廠處理能力的區(qū)域分布特征比污水處理廠數(shù)目的區(qū)域分布特征更加顯著。就每個污水處理廠的平均實際容量而言,農(nóng)村地區(qū)的平均容量最低,表明農(nóng)村污水處理廠無法占主導地位,這一特征與當?shù)剌^低的生產(chǎn)總值和人口密度相符。
農(nóng)村污水處理廠利用率較低的原因主要有以下3點:將污水引入污水處理廠的管道不足,支持污水處理廠建設的資金不足,農(nóng)村無法負擔污水處理設施建設和維護運營資金需求。隨著城鎮(zhèn)化、新農(nóng)村建設的迅速發(fā)展,污水處理建設進程逐步加快,會極大地改善污水處理廠利用率低的問題,使污水處理廠的產(chǎn)能利用率得到顯著提高。
4 新時期我國農(nóng)村污水處理建議
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,也是一個人口大國。新時代,對于我國農(nóng)村污水處理,首先政府層面要制定強有力的法規(guī)與措施,充分利用多媒體等方式進行宣傳,提高全民環(huán)保意識,鼓勵農(nóng)戶積極參與;支持和監(jiān)督農(nóng)村污水處理廠的運行和維護,加強對先進典型案例的宣傳,發(fā)揮好典型示范作用,增強公眾節(jié)水、潔水意識,增強公眾保護水生態(tài)環(huán)境的責任意識。其次,規(guī)劃完善農(nóng)村污水處理廠的建設選址,明確具體的改造方案,制定適合農(nóng)村的污水處理排放標準,規(guī)劃適合農(nóng)村的污水處理管網(wǎng)。最后,大力運用智慧化管控技術,實現(xiàn)遠程在線管控,降低運行成本,鼓勵利用再生水。