郭小玲
(南京恒立環(huán)境咨詢有限公司 江蘇南京 210032)
目前大部分農(nóng)村沒有污水處理系統(tǒng),多數(shù)農(nóng)村污水未經(jīng)處理直接排放,造成地表水污染嚴重,通過下滲還可能影響地下水、土壤及農(nóng)作物、農(nóng)產(chǎn)品等,對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。當前農(nóng)村的水體保護工作還處于薄弱環(huán)節(jié),迫切需要綜合整治,以利于保護生態(tài)環(huán)境,加強新農(nóng)村建設,也有利于農(nóng)民群眾有獲得感和幸福感。
農(nóng)村污水污染的主要原因如下[1]:
(1)部分農(nóng)村建造時間較早基礎條件薄弱,有些使用傳統(tǒng)耕作方式,容易產(chǎn)生污染;
(2)工業(yè)及城市污染向農(nóng)村轉(zhuǎn)移,加重了農(nóng)村的污染情況;
(3)過度依賴以及不合理使用化肥造成污染;
(4)群眾環(huán)保意識淡薄,造成農(nóng)村污染問題嚴重;
(5)農(nóng)村垃圾處理等基礎設施缺乏;內(nèi)源污染等。
農(nóng)村水體污染按類型主要可分為生活污水、農(nóng)業(yè)面源和內(nèi)源污染等,可以對農(nóng)村地區(qū)集中收集連片整治。
將企業(yè)的發(fā)展與當?shù)亟?jīng)濟結(jié)合起來的方式,統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局、綜合治理,提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的整體發(fā)展質(zhì)量,優(yōu)先鼓勵發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、資源循環(huán)型農(nóng)業(yè),因地制宜地建設鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設施[2]。
科學劃定畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)。禁養(yǎng)區(qū)之內(nèi),禁止新建畜禽養(yǎng)殖場,已經(jīng)建設的應搬遷關(guān)閉。允許養(yǎng)殖區(qū)應配備科學的污水儲存、處理設施。畜禽糞便科學再利用[1]。
袁寶成等研究了現(xiàn)階段農(nóng)村水環(huán)境處理技術(shù),包括沼氣技術(shù)。即將糞便、植物等物質(zhì)通過厭氧發(fā)酵處理,將其轉(zhuǎn)化成沼氣進行利用,沼液、沼渣等當作肥料進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),去除其中的污染物也減少對農(nóng)村水環(huán)境的污染[3]。
孟祥芬提出一體化污水處理工藝,該工藝占地面積小,出水能達標適用于農(nóng)村生活污水的處理,主要有A/O 工藝、SBR、生物接觸氧化和MBR,具體如下[4]。
(1)A/O 工藝。A/O 工藝也叫厭氧好氧工藝法,A(Anaerobic)是厭氧段,用與脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有機物。其優(yōu)點除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理,所以AO法是改進的活性污泥法。該工藝處理效率高,對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果,流程簡單,投資省操作費用低。
(2)SBR 法。SBR 指序批式活性污泥法。是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體,無污泥回流系統(tǒng)。耐有機負荷和毒物負荷沖擊,運行方式靈活,占地少、運行費用低,適用于建設空間不足間歇排放和流量變化較大的場合,在國內(nèi)有廣泛的應用。具體的運行周期為:連續(xù)進水-間歇式曝氣-停氣時污水沉淀-最后撇除上清液,具體流程見圖1[4]。
圖1 SBR工藝的基本流程[4]
(3)生物接觸氧化法。該工藝是介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理法,兼具二者優(yōu)點。該工藝污水與生物膜相接觸,通過曝氣使生物膜上的微生物生長,進而使污水得到凈化。該工藝高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便,被廣泛應用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。存在的問題主要是池內(nèi)填料間的生物膜有時會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,尚待改進。
(4)MBR 工藝。MBR 采用膜生物反應器(Membrane Bioreactor,簡稱MBR)是生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù),取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池,它可以高效地進行固液分離,得到直接使用的穩(wěn)定中水。工藝流程:原水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→生物反應器→循環(huán)泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統(tǒng)。該工藝能高效地進行固液分離,生物量維持在高濃度,具有較高的脫氮效果,出水能穩(wěn)定達標,污泥產(chǎn)量低、占地面積小[4],可實現(xiàn)全自動運行管理。缺點是基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝,能耗高,膜污染容易出現(xiàn)給操作管理帶來不便。
(5)地埋式無動力厭氧處理技術(shù)。利用附著于填料表面或懸浮的微生物去除有機污染物和氮、磷等。工藝流程簡單,占地少,出水水質(zhì)穩(wěn)定。杭州市對地埋式無動力厭氧處理技術(shù)進行過小試、中試,結(jié)果顯示,對COD、BOD5、SS 的去除率分別能達到66%、70%、80%以上,對總磷等也有去除[5]。
(1)人工濕地。組成包括基質(zhì)、植物、水、動物和微生物。污水經(jīng)過濾吸附、沉淀、植物吸收及微生物生物降解等處理。該技術(shù)成本不高、效果顯著,會受溫度、氣候等自然因素影響[6],具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點,非常適合中、小城鎮(zhèn)的污水處理。不足之處占地面積大,易受病蟲害影響,由于其處理機制復雜運行參數(shù)設計不精確,為了保證出水穩(wěn)定可進行工藝組合。
(2)穩(wěn)定塘。人工設置圍堤和防滲層形成的納污池塘,通過微生物降解、有機顆粒沉降和截濾作用凈化污水,優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、能耗少管理方便,但該工藝占地面積大,處理效果受氣候影響,運行不當易造成二次污染,污泥容易累積散發(fā)惡臭等[6]。后來有學者對此技術(shù)進行改進提出高效藻類塘,藻類強化增殖為微生物提供氧氣,實現(xiàn)對有機物、氮、磷及病原體的有效去除[7]。
(3)植草溝、前置庫。余辰洋等提出促使農(nóng)民減少化肥的使用量,可利用現(xiàn)有溝渠,并新建前置庫、人工濕地等處理面源。植草溝示意圖如圖2 所示。排水經(jīng)植草溝滯留,通過過濾滲透作用,能去除大部分懸浮物和部分溶解態(tài)污染物等,進而水體得到凈化。前置庫費用較低、適應性強,是目前治理面源的一種有效措施[8]。
圖2 植草溝示意圖
圖3 前置庫示意圖
(4)污水土地處理。該方法將污水投配到土地上,通過土壤和植物的物理化學及生物凈化作用,來處理污水。微生物能降解廢水中復雜的有機物為無機物;土壤通過過濾、吸附、離子交換等改善廢水的化學組成,凈化產(chǎn)物又能為植物所利用。該系統(tǒng)投資少、運行費用低,缺點是占地面積相對較大、對土質(zhì)有一定要求等[6]。
對于農(nóng)村污染水體,部分來自于水體的內(nèi)源污染,處理方式以清淤疏浚為主[8],通過清理富營養(yǎng)化植物、底泥等改善水質(zhì)。
建立農(nóng)村水域動態(tài)監(jiān)測評估和水面污染治理績效評估制。在水源保護區(qū)等重點區(qū)域,加強管理和監(jiān)測,并將其水質(zhì)納入水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)[1]。
對生態(tài)知識記憶普及、強化生態(tài)環(huán)境保護意識。讓人民盡量減少農(nóng)藥等的使用,采用節(jié)水灌溉等;并提倡使用天然有機肥料實施秸桿還田技術(shù)[2]。
農(nóng)村水體污染主要由生活污水、農(nóng)業(yè)面源和內(nèi)源污染等造成。管理上可通過合理規(guī)劃、統(tǒng)一布局鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)并集中治理其產(chǎn)生的污染。對于生活污染源,可采用沼氣技術(shù)、一體化污水處理工藝等治理。對于農(nóng)業(yè)面源,可采用人工濕地、改進的穩(wěn)定塘、植草溝等治理。內(nèi)源污染治理以清淤為主。此外建立農(nóng)村水域動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)加強對水質(zhì)的評估,并加強宣傳教育提高人民的環(huán)保意識,盡量減少農(nóng)藥化肥的使用。通過采取以上措施,農(nóng)村水環(huán)境質(zhì)量有望改善,恢復河道的基本功能,也將有助于改善人居環(huán)境以及新農(nóng)村的建設。