劉國華
(臨汾市堯都區(qū)住建局,山西 臨汾 041000)
目前各鎮(zhèn)均缺乏完善的污水收集系統(tǒng)。由于經(jīng)濟條件限制及環(huán)境保護意識的淡薄,大都以明渠或暗管收集污水,污水收集設(shè)施簡陋,不能實現(xiàn)雨污分流,有些會匯入雨水、河水、地下水等,匯集的污水成分復(fù)雜。例如縣底鎮(zhèn)匯入了河水,劉村鎮(zhèn)、金殿鎮(zhèn)、土門鎮(zhèn)等匯入了地下水,水量的增加使污染物濃度因稀釋作用而降低,加大了生活污水的收集處理難度。粗放式的排水方式以及管網(wǎng)設(shè)施簡陋、缺少維護是導(dǎo)致農(nóng)村生活污水的收集率低的重要因素,由此導(dǎo)致的生活污水的露天徑流和地下滲漏不但使村民的居住環(huán)境惡化,而且易造成地表及地下水污染。
調(diào)查可知:村鎮(zhèn)生活污水主要分為以下三種:1) 廚房廢水:農(nóng)戶廚房排水主要通過暗管排入門外雨水渠或散排。2) 洗滌廢水:一部分農(nóng)戶有淋浴間,院中建有洗滌池,其污水通過暗管排入門外雨水渠或散排。3) 廁所污水:絕大部分農(nóng)戶采用旱廁,極少部分農(nóng)戶采用水沖式廁所。旱廁廢便、尿液等全部排入糞坑收集,定期清掏,用于農(nóng)田施肥;水沖廁則由化糞池溢流至外部排水渠。
調(diào)查得知,現(xiàn)狀生活污水收集排放方式主要分為以下幾種:1) 排入無蓋板明渠:部分農(nóng)戶沿道路建有雨水排放明渠,生活污水直接排入明渠內(nèi)。2) 散亂排放:部分農(nóng)戶生活污水直接由出戶管排至街面道路。3) 項目服務(wù)區(qū)內(nèi),除部分住戶建有化糞池外,無其他任何污水處理設(shè)施。
1) 水量?。耗壳按彐?zhèn)基本上都普及了自來水,但個別村鎮(zhèn)實行定時制供水,供水設(shè)施較簡陋。此外,村民日常生活較單一,人均用水量低于城市居民,所以生活污水的人均排放量也遠低于城市生活污水的排放量。2) 排放分散:這幾個村鎮(zhèn)房屋基本都屬于自建房,受地形地勢的影響,除東邊少數(shù)村鎮(zhèn)外,西邊村鎮(zhèn)的布置均具有較大的隨意性,缺乏整齊合理的總體布局規(guī)劃。因此,村民的生活污水排放方式存在諸多差異,有的生活污水排入明溝或暗渠,有的就近排入溪、河,還有的農(nóng)戶將糞便等收集作為肥料,其余的用水直接潑灑,使其自然蒸發(fā)或滲入土壤。從總體來看,村鎮(zhèn)分布密度小和居民的建筑布局隨意導(dǎo)致了農(nóng)村的生活污水排放變得極為分散。3) 水質(zhì)復(fù)雜。各鎮(zhèn)區(qū)目前垃圾收集、處理設(shè)施還不到位,致使垃圾隨意堆放。因此,生活污水除了居民的家庭活動用水外,還混有垃圾堆放產(chǎn)生的污水和高濁度的雨水徑流等,其匯集的污水水質(zhì)成分較復(fù)雜。4) 水質(zhì)水量隨時間變化差異較大。這幾個村鎮(zhèn)與中心城區(qū)距離不遠,城際公交均有通行,經(jīng)濟條件較好、肉類蛋白類食物消費比例高,生活污水中的氨氮濃度較高,同時洗滌劑的大量使用致使生活污水中溶解態(tài)磷偏高。
我國農(nóng)村風(fēng)俗習(xí)慣、人口、自然、經(jīng)濟及社會條件差異大,單一的污水處理模式不能達到農(nóng)村生活污水達標處理的目的。根據(jù)我國農(nóng)村基本國情,生活污水處理大致形成3 種模式,即分散處理模式、村落集中處理模式和納入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)模式。
1) 分散處理模式即單戶或幾戶,采用小型污水處理設(shè)備或自然處理形式處理生活污水,其適用于人口密度稀少、地形條件復(fù)雜、污水不易集中收集的村莊污水處理。目前,庭院式分散處理-街道式局部集中就地處理采用較多。這種模式應(yīng)該作為村落集中處理處理模式的補充模式,不適合本次院落相對集中村鎮(zhèn)污水治理。2) 村落集中處理模式:連片村莊有如下3 種形式:①對相對集中的大村落及地域空間相連的多個村莊,通過采取措施實施綜合治理。②圍繞同類環(huán)境問題或相同環(huán)境敏感目標,對地域上互不相連的多個村莊進行同步治理。③通過建設(shè)集中的大型污染防治設(shè)施,利用其輻射作用,解決周邊村莊的環(huán)境問題。該模式適用于污水排放量較大、人口密度大、遠離城鎮(zhèn)的地區(qū)。該處理模式,與污水處理站類似,通常采用生物與生態(tài)組合處理等工藝形式。吳村鎮(zhèn)、大陽鎮(zhèn)、喬李鎮(zhèn)、金殿鎮(zhèn)、土門鎮(zhèn)、魏村鎮(zhèn)、縣底鎮(zhèn)七個建制鎮(zhèn)均采用這種模式。其中土門鎮(zhèn)將土門村與桑灣村聯(lián)合治理。3) 納入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)模式:城鎮(zhèn)近郊區(qū)的農(nóng)村,經(jīng)濟條件較好,能直接接入市政污水管道的生活污水,可選擇納入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng),進行統(tǒng)一集中處理。該方法具有投資省、施工周期短、見效快和統(tǒng)一管理方便等優(yōu)點。屯里鎮(zhèn)、堯廟鎮(zhèn)位于中心城區(qū)范圍內(nèi),堯廟鎮(zhèn)污水處理納入城市第一污水處理廠和規(guī)劃城市第五污水處理廠處理范圍,屯里鎮(zhèn)污水處理納入規(guī)劃城市第四污水處理廠處理范圍;位于中心城區(qū)范圍以外的劉村鎮(zhèn)污水處理經(jīng)管網(wǎng)收集后,就近接入規(guī)劃六路污水主管網(wǎng),納入城市第三污水處理廠處理范圍;
近年來,農(nóng)村生活污水處理工藝各異,但都是各單元處理技術(shù)的不同組合。農(nóng)村污水處理實用技術(shù)包括化糞池、污水凈化沼氣池、普通曝氣池、序批式生物反應(yīng)器、氧化溝、生物接觸氧化池、人工濕地、土地處理和生態(tài)塘等。根據(jù)受納水體功能要求,結(jié)合農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟狀況、基礎(chǔ)設(shè)施、自然環(huán)境條件完備情況和排水去向等,選擇適合當(dāng)?shù)氐奶幚砑夹g(shù)。
本次項目選擇預(yù)處理技術(shù)+生物處理技術(shù)+生態(tài)處理技術(shù)組合工藝。
1) 預(yù)處理技術(shù),村鎮(zhèn)生活污水來源多且分散,這十個村鎮(zhèn)全部遵循雨污分流原則。雨水通過管道或排水溝單獨收集,然后直接排入生態(tài)系統(tǒng)進行處理或灌溉農(nóng)田、排入城市污水管道至污水處理廠等。生活污水的收集和預(yù)處理,建議改廁時在村民門口設(shè)置化糞池?;S池不僅可以起到收集污水的作用,同時還可以通過微生物新陳代謝作用除去部分有機質(zhì)。但是化糞池存在清掏困難、產(chǎn)生惡臭氣體和堵塞管道等缺點。也可以用小型格柵沉砂池代替化糞池,在污水接入廠站或市政管網(wǎng)之前起到清除大的雜物和防止堵塞的預(yù)處理作用,而污水的可生化性并不受到影響。
2) 生物處理技術(shù),生物處理技術(shù)是利用微生物的代謝作用,使污水中呈溶解態(tài)或膠體態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)。農(nóng)村生活污水有機物含量相對偏高,有毒有害物質(zhì)含量少。處理工藝常常以生物處理為核心。目前生物單元處理生活污水技術(shù)已經(jīng)較成熟, 而且很多新型工藝不斷被研制出來。生物處理技術(shù)包括厭氧處理、好氧處理2 大類。①厭氧生物處理技術(shù),厭氧生物處理技術(shù)無需曝氣充氧,產(chǎn)泥量少,是一種低成本、易管理的污水處理技術(shù),能夠滿足農(nóng)村生活污水處理的技術(shù)要求。農(nóng)村污水處理中常見工藝有厭氧生物濾池和復(fù)合厭氧處理技術(shù)。②好氧生物處理技術(shù),好氧生物處理技術(shù)是在有氧條件下,利用好氧微生物(包括兼性微生物) 的作用對污染物進行處理的方法,去除率可達到90%以上,一般比較適合經(jīng)濟條件較好或?qū)Τ鏊筝^高的村莊。適合農(nóng)村生活污水處理的好氧工藝有生物轉(zhuǎn)鼓、生物轉(zhuǎn)盤、SBR、生物濾池、氧化溝等。
3) 生態(tài)處理技術(shù),生態(tài)處理工藝能夠很好地結(jié)合廣大農(nóng)村地區(qū)的自然地理條件,運行過程無需投加藥劑,運行費低;污泥產(chǎn)量少,適當(dāng)處理還能夠達到農(nóng)業(yè)回用標準,減少了2 次污染;工藝運行相對穩(wěn)定,抗沖擊負荷能力強,能夠使污水穩(wěn)定達標排放,出水可以直接回用于農(nóng)田灌溉或農(nóng)村雜用水。用于農(nóng)村生活污水處理的工藝主要有人工濕地、地下滲濾、人工快滲、生態(tài)塘。如喬李鎮(zhèn)原有排污口處的廢塘、金殿鎮(zhèn),縣底鎮(zhèn)廢棄的土地都可以改為人工濕地,因而基建投資低。
目前,由生物、生態(tài)技術(shù)組合而成的農(nóng)村生活污水處理工藝形式很多,主要分為4 種:“厭氧+生態(tài)”工藝、“好氧+生態(tài)”工藝、“厭氧+好氧”工藝和“厭氧+好氧+生態(tài)”工藝。
根據(jù)7 個村鎮(zhèn)生活污水特征,采用“小型格柵沉砂池+厭氧生物濾池+好氧生物接觸氧化池+人工濕地”工藝,處理工藝較成熟。
我國南方北方不同地區(qū)農(nóng)村的實際情況差異較大 (如氣候、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟水平等),所以各地的農(nóng)村污水的處理技術(shù)要因地制宜而不能一概而論。目前有些地區(qū)在技術(shù)選擇方面片面追求“無動力”、“零”運行費用,其實在實際應(yīng)用中,即使是太陽能動力,人工濕地、土地滲濾等生態(tài)處理技術(shù),也要考慮備用電動力,濕地植物維護、基質(zhì)清理更換等問題,無法完全做到“零”運行費用。
一個村莊的生活污水治理投入的費用一般從幾十萬元到上百萬元不等,是一項耗資很大的民生工程。就目前已建成的案例來看,建設(shè)污水處理設(shè)施后常常存在“建設(shè)中就米下鍋”“重建設(shè),輕管理”的現(xiàn)象,由于農(nóng)村的財政能力和農(nóng)村地區(qū)家庭的支付能力都存在不足,因此資金不足使得在配套設(shè)施建設(shè)不能一步到位,缺乏長期資金來源致使村鎮(zhèn)無法承擔(dān)污水處理設(shè)施的運行維護費用,導(dǎo)致污水處理設(shè)施因缺乏費用逐漸被停用。此外,農(nóng)村地區(qū)環(huán)境保護機構(gòu)不健全,污水處理設(shè)施缺少專業(yè)人員監(jiān)管。
1) 投資盡量采用設(shè)備產(chǎn)品+施工的方式。2) 場站內(nèi)建設(shè)基本滿足值守要求的配套辦公用房。3) 安排1-2 名長期維護管理人員。4) 地方財政負責(zé)解決污水處理設(shè)施的建設(shè)和日常運行維護所要的資金,或者可以向村民征收少量污水治理費用,一方面提高村民的環(huán)境責(zé)任意識,另一方面可對污水的收集處理設(shè)施建設(shè)及維護提供支持。5) 在污水處理系統(tǒng)運行管理和維護方面,可以承包給專業(yè)的第三方服務(wù)公司,由這些服務(wù)公司對設(shè)備的運行進行定期檢查,監(jiān)測運行狀況及出水水質(zhì),地方政府則可提供專業(yè)培訓(xùn),以及對專業(yè)人員和服務(wù)公司進行資質(zhì)認證和監(jiān)管。
排水體制的選擇應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設(shè)施、污水處理程度和處理后的出水利用等因素綜合考慮后確定。同一城鎮(zhèn)的不同地區(qū)可采用不同的排水體制。除降雨量少的干旱地區(qū)外,新建地區(qū)的排水系統(tǒng)應(yīng)采用分流制,現(xiàn)有合流制排水系統(tǒng),有條件的應(yīng)按城鎮(zhèn)排水規(guī)劃的要求,實施雨污分流改造。
污水處理排放標準直接影響著污水處理設(shè)施的工藝選擇和投資規(guī)模,間接關(guān)系到污水處理設(shè)施管理和運行費用。合理地制定污水處理排放標準,對農(nóng)村生活污水處理具有十分重要的作用。目前,農(nóng)村生活污水處理的出水水質(zhì)可參照的排放標準有: 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)、《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》 (GB5084—2005)、《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》 (GB3838-2002);《山西省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染物排放標準》 (DB14/726-2013) 等,要制定合理的排放標準,明確村鎮(zhèn)污水的處理目標,從而權(quán)衡水環(huán)境質(zhì)量要求和建設(shè)投資及運行費用。在充分考慮北方地區(qū)相對較干旱,水資源不夠豐富,水環(huán)境容量也較小的情況下,確定本次治理排放標準執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002) 中地表水Ⅴ類雙重標準及《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》 (GB5084—2005),既滿足達標排放要求又滿足再生利用的需要。
總之,農(nóng)村生活污水的處理必須遵循“低投資、低能耗、簡便、高效”的原則,采用智能化、傻瓜化的運行方式。對建制鎮(zhèn)的污水收集處理因地制宜,選擇合適的工藝,做到“建得起、用得起、管得好”,同時在后期設(shè)計施工中應(yīng)注重設(shè)備美觀化及綜合生態(tài)效益和環(huán)境美學(xué)效應(yīng)。