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        農(nóng)村黑臭水體治理與農(nóng)村污水處理方法研究

        2023-08-14 01:14:48楊木易
        區(qū)域治理 2023年18期
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)生態(tài)農(nóng)村

        楊木易

        溫州市生態(tài)環(huán)境促進中心

        隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和城鄉(xiāng)生活水平的提高,農(nóng)村污水排放和農(nóng)村黑臭水體問題越來越突出,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)丨h(huán)境和居民健康。為了解決這一問題,我國政府采取了一系列措施,其中包括控源截污、生態(tài)修復(fù)、清淤疏浚等治理方式。而在治理過程中,各種污水處理技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用,如良好的生態(tài)系統(tǒng)可以自然凈化污水、穩(wěn)定塘等處理系統(tǒng)可提高水質(zhì)、人工濕地可增強水的自凈能力等。

        一、農(nóng)村黑臭水體與農(nóng)村污水排放

        農(nóng)村黑臭水體是指由于農(nóng)村生活污水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污水等未經(jīng)處理直接排放至水體中,導(dǎo)致水體出現(xiàn)臭味、顏色渾濁、水質(zhì)惡劣等情況。這些污染物不僅對水體生態(tài)環(huán)境造成破壞,還會對人體健康產(chǎn)生潛在威脅。農(nóng)村黑臭水體是農(nóng)村環(huán)境治理中的一項重要任務(wù)。

        而農(nóng)村污水排放則是指農(nóng)村地區(qū)的污水由于缺乏有效的污水處理設(shè)施,往往以直接排放或者不充分處理的方式進入水體或土壤,導(dǎo)致環(huán)境污染問題。農(nóng)村污水排放主要來源于家庭、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)村企業(yè)等方面。與城市污水處理相比,農(nóng)村污水排放面臨著資金、技術(shù)、管理等多方面的困難[1]。

        二、農(nóng)村黑臭河道現(xiàn)狀

        1.河道占用,淤塞嚴(yán)重。一方面,農(nóng)村河道的河道占用問題主要指農(nóng)村居民和農(nóng)民在河道旁建房、搭棚、種植等活動中侵占河道的現(xiàn)象。由于農(nóng)村生活和生產(chǎn)的需要,很多人會將自家的農(nóng)作物、畜禽等物資直接傾倒在河道中,導(dǎo)致河道被占用,難以正常流動。同時,一些農(nóng)民為了方便取水、洗衣等,也會在河道中設(shè)置固定的水管和水泵,這些設(shè)施對河道的正常流動造成了影響。另一方面,農(nóng)村河道淤塞問題是由于農(nóng)村生活污水和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污水直接排放至河道中,形成了大量的泥沙和有機物質(zhì),導(dǎo)致河道淤塞。一些農(nóng)村河道還存在非法排污、無人管理等問題,使得污染物在河道中堆積和腐爛,進一步加劇了河道淤塞的程度。

        2.養(yǎng)護薄弱,管理缺失。農(nóng)村河道的養(yǎng)護薄弱問題主要表現(xiàn)在缺乏足夠的資金、技術(shù)和人力資源,導(dǎo)致河道清淤、疏浚、修建護岸等維護工作無法及時進行。由于農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平相對較低,政府在河道養(yǎng)護方面的投入也相對較少,導(dǎo)致農(nóng)村河道養(yǎng)護工作缺乏資金保障。同時,由于缺乏專業(yè)技術(shù)和養(yǎng)護人員,一些農(nóng)村河道的維護工作無法及時得到有效的解決。

        三、農(nóng)村黑臭水體治理要點

        (一)控源截污

        1.農(nóng)村生活污水治理。加強對農(nóng)村居民的環(huán)保宣傳教育,提高他們的環(huán)保意識和環(huán)保行為水平,鼓勵居民減少用水,降低生活污水的排放量。同時,建設(shè)適合農(nóng)村特點的污水處理設(shè)施,如簡易生活污水處理設(shè)施、濕地處理設(shè)施等,提高污水處理能力,減少生活污水的直接排放。并且應(yīng)該推廣適合農(nóng)村的環(huán)保技術(shù)和設(shè)備,如節(jié)水器、環(huán)保型馬桶等,降低用水量和生活污水的排放量[2]。

        2.農(nóng)村養(yǎng)殖廢水治理。第一,建設(shè)適合養(yǎng)殖廢水的處理設(shè)施,如生物反應(yīng)器、曝氣池、沉淀池、過濾池等,提高養(yǎng)殖廢水處理能力,減少養(yǎng)殖廢水的直接排放。第二,推廣適合農(nóng)村的養(yǎng)殖廢水循環(huán)利用技術(shù),如廢水灌溉農(nóng)田、養(yǎng)殖廢水與農(nóng)作物生產(chǎn)有機結(jié)合等。

        3.農(nóng)村工業(yè)污水治理。一方面,推廣適合農(nóng)村的污水回用技術(shù),例如工業(yè)用水回收、污水灌溉農(nóng)田等,實現(xiàn)工業(yè)廢水的回用,減少工業(yè)廢水的排放。另一方面,需要建立嚴(yán)格的工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),對污水的排放量、污染物的含量等進行限制和監(jiān)督,防止工業(yè)廢水的濫排和超標(biāo)排放。

        (二)清淤疏浚

        1.制定清淤疏浚計劃。制定清淤疏浚計劃是農(nóng)村黑臭水體治理的重要一環(huán)。首先需要對水體進行全面的調(diào)查和評估,了解水體的淤積情況、流態(tài)特點和治理目標(biāo)等,然后制定清淤疏浚的工作方案。清淤疏浚計劃需要明確治理目標(biāo)、工作內(nèi)容、工期、預(yù)算等,并考慮到環(huán)保要求、社會穩(wěn)定等因素,以確保清淤疏浚工作的有效實施。

        2.選用適當(dāng)?shù)那逵偈杩9ぞ吆驮O(shè)備。選用適當(dāng)?shù)那逵偈杩9ぞ吆驮O(shè)備是農(nóng)村黑臭水體治理的關(guān)鍵之一。根據(jù)水體的特點和淤積情況,選擇合適的清淤疏浚工具和設(shè)備。例如,對于深度較淺、水體寬度較窄的水體,可以選用人工清淤、清淤船等工具;對于水深較深、水體寬度較寬的水體,可以選用挖掘機、吸泥車等機械清淤工具。同時,在選用工具和設(shè)備的過程中,需要考慮到環(huán)保要求和安全性,確保清淤疏浚工作的有效實施。

        3.“一河一策”。通過制定“一河一策”管理方案,加強對農(nóng)村黑臭水體的綜合治理,實現(xiàn)長期穩(wěn)定的水體治理效果[3]。

        (三)生態(tài)修復(fù)

        1.建立生態(tài)修復(fù)工程體系。包括生態(tài)濕地、人工河道、河道兩側(cè)帶狀林、水生植被、水生動物等多種生態(tài)修復(fù)手段。建立多種修復(fù)手段的組合,形成完整的生態(tài)修復(fù)體系,提高水體的自凈能力。

        2.種植水生植物。種植適宜的水生植物,如香蒲、蘆葦、菖蒲等,可以起到攔截、吸附和分解水中污染物質(zhì)的作用,提高水質(zhì)。

        3.建設(shè)人工濕地。人工濕地是指人工構(gòu)建的具有生態(tài)功能的濕地。利用人工濕地可以過濾污染物質(zhì)、去除營養(yǎng)鹽和有機物,提高水質(zhì)。

        四、農(nóng)村黑臭水體治理具體措施

        (一)建設(shè)厭氧性沼氣池

        厭氧性沼氣池是一種利用厭氧發(fā)酵作用將有機廢水和有機廢料轉(zhuǎn)化為沼氣的設(shè)備。在農(nóng)村黑臭水體治理中,建設(shè)厭氧性沼氣池可以有效地將生活垃圾、糞便、畜禽養(yǎng)殖廢水等有機廢料轉(zhuǎn)化為可再生的能源和有機肥料,減少有機廢料對環(huán)境的污染,改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。

        建設(shè)厭氧性沼氣池,首先需要選擇距離污染源較近、易于運輸和管理的地點,建設(shè)厭氧性沼氣池。并按照厭氧性沼氣池的特點和實際需求,設(shè)計沼氣池的結(jié)構(gòu)、大小、形狀、進出口等。其次,根據(jù)沼氣池的適宜投料種類和比例,確定投料種類和投料量。再次,將沼氣池與管道和設(shè)備相連接,確保正常運轉(zhuǎn)。最后,收集沼氣用于發(fā)電或取暖,收集有機肥料用于農(nóng)田肥料或養(yǎng)殖用料[4]。

        需要注意的是,在建設(shè)厭氧性沼氣池時,要嚴(yán)格按照設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)進行建設(shè)和管理,以確保沼氣池的穩(wěn)定運行和有效治理效果。同時,要加強對農(nóng)民的宣傳和教育,提高他們的環(huán)保意識和技能水平,使厭氧性沼氣池的治理效果得到最大化的發(fā)揮。

        (二)好氧生物處理技術(shù)

        好氧生物處理技術(shù)主要通過好氧微生物的代謝作用將有機物質(zhì)分解為水和二氧化碳。以下是好氧生物處理技術(shù)在農(nóng)村黑臭水體治理中的應(yīng)用要點:1.好氧生物處理技術(shù)適合處理COD濃度較低的農(nóng)村生活污水,通??商幚?COD 濃度在 200~500 mg/L 的水體。2.常見的好氧生物處理工藝包括活性污泥法、MBR法、MBBR 法等,需要根據(jù)具體情況選擇合適的工藝。3.好氧生物處理過程需要一定的時間和曝氣量才能有效進行,需要根據(jù)水體的特性和處理工藝的選擇確定適宜的反應(yīng)時間和曝氣量。4.好氧生物處理系統(tǒng)需要保證運行穩(wěn)定,避免因設(shè)備故障或操作失誤等因素導(dǎo)致處理效果下降。

        (三)穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)使用情況分析

        穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)主要利用自然生態(tài)系統(tǒng)的生物、物理和化學(xué)作用,降解水體中的污染物質(zhì)。以下是正確應(yīng)用穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的要點:1.穩(wěn)定塘分為淺層穩(wěn)定塘和深層穩(wěn)定塘,需要根據(jù)處理水量和水質(zhì)特性等因素選擇適合的類型和規(guī)模。2.穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)需要保證水體的穩(wěn)定性,避免因進水水質(zhì)的波動導(dǎo)致出水水質(zhì)不穩(wěn)定。3.穩(wěn)定塘的水深和水位需要控制在一定范圍內(nèi),以維持塘內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)平衡。4.穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)有多種進水方式,需要根據(jù)水質(zhì)特性和處理效果選擇合適的進水方式。5.穩(wěn)定塘中的淤泥需要定期清理,以保證處理效果和塘的運行穩(wěn)定性。6.穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)出水的水質(zhì)一般不達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn),需要經(jīng)過后續(xù)處理或合理利用,例如澆灌農(nóng)田、灌溉綠化等[5]。

        (四)蚯蚓生態(tài)濾池

        蚯蚓生態(tài)濾池以蚯蚓為主要生物種類,通過生物、物理和化學(xué)作用降解水體中的污染物,有效地解決農(nóng)村黑臭水體治理中的問題。以下是蚯蚓生態(tài)濾池的應(yīng)用要點:1.蚯蚓生態(tài)濾池應(yīng)根據(jù)進水水量、水質(zhì)和治理效果等因素進行規(guī)劃設(shè)計,并選擇合適的位置進行建設(shè)。2.蚯蚓生態(tài)濾池的水深和水位需要控制在一定范圍內(nèi),以維持濾池內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)平衡。3.不同種類的蚯蚓對不同的污染物質(zhì)具有不同的降解效果,需要根據(jù)實際情況選擇適合的蚯蚓種類。4.蚯蚓生態(tài)濾池中的生態(tài)系統(tǒng)需要經(jīng)常維護,保持生物量平衡和水體穩(wěn)定性。

        (五)人工濕地處理技術(shù)

        人工濕地是一種低成本、高效的處理污水技術(shù),可以有效地改善農(nóng)村黑臭水體的水質(zhì)。但在實際應(yīng)用過程中,需要充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和環(huán)境要素,以確保人工濕地的治理效果。人工濕地需要建在水體污染源的下游,以便充分利用水流和水壓力。在設(shè)計時,要充分考慮濕地的大小、水深、水流速度、植被類型等因素。此外,適宜的植被可以提供足夠的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì),促進有益微生物的生長和繁殖。同時,水流是人工濕地處理污水的重要條件。必須確保水在濕地內(nèi)充分流通,以便在過程中進行過濾和氧化反應(yīng)。此外,過快的水流會使污染物質(zhì)無法充分接觸植物和微生物,過慢的水流會導(dǎo)致濕地堵塞。水流速度一般控制在每小時0.1-0.3 米之間。同時,人工濕地需要定期除草、補植、清理淤泥等維護工作。必要時,還需要增加或更換植物。

        雖然人工濕地處理技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢明顯,但其應(yīng)用過程中需要注意以下幾個方面的問題:一方面,人工濕地處理技術(shù)只適用于一定范圍內(nèi)的水質(zhì),如 COD(化學(xué)需氧量)、BOD(生化需氧量)、NH3-N(氨氮)等指標(biāo)的含量,需要滿足一定的范圍,才能進行有效的處理。另一方面,在建設(shè)人工濕地時,需要考慮污水處理的量和處理時間,根據(jù)實際情況進行設(shè)計,以保證其處理效果。

        (六)膜生物反應(yīng)器(MBR)

        膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種高效的生物處理技術(shù),可以將水中的有機物和氨氮等污染物徹底分解,使水質(zhì)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),從而達(dá)到治理農(nóng)村黑臭水體的目的。相比于其他污水處理技術(shù)而言,MBR 技術(shù)具有高效、節(jié)能、占地少、出水水質(zhì)好等優(yōu)點,可以有效地處理污水,將其達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求,對于農(nóng)村黑臭水體治理具有重要意義。同時,MBR 技術(shù)適用于各種類型的污水處理,包括生活污水、養(yǎng)殖廢水、工業(yè)廢水等,可以廣泛應(yīng)用于農(nóng)村黑臭水體的治理。在實際應(yīng)用中,MBR 技術(shù)將生物法和膜分離技術(shù)有機地結(jié)合在一起,采用活性污泥工藝,將膜反應(yīng)器作為污水生物處理系統(tǒng)的固液分離裝置,使污水在被處理時,能夠迅速分離出水和污泥。

        (七)人工制造植物生態(tài)浮床

        人工制造植物生態(tài)浮床在應(yīng)用中,除了要確定合適的水體與主體植物外,還需選擇適合植物根系生長的介質(zhì),關(guān)鍵是需要具備良好的通氣性、排水性、吸附性和保水性。例如珍珠巖具有較大的孔隙度和氣孔率,因此具有良好的通氣性和排水性,能夠保證根系充分呼吸和排出多余水分。其次,珍珠巖表面具有多孔性和大量的微孔,能夠吸附水中的營養(yǎng)物質(zhì)和微生物,對水質(zhì)起到凈化作用。此外,珍珠巖還具有較高的保水性,能夠穩(wěn)定植物生態(tài)浮床的水分含量。此外,人工制造植物生態(tài)浮床在污水治理中還需向浮床中添加適當(dāng)?shù)奈⑸?,如硝化?xì)菌、硫化細(xì)菌等,以增強凈化效果。

        結(jié)束語

        隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加速,農(nóng)村黑臭水體治理和農(nóng)村污水處理已經(jīng)成為保障水資源安全、促進農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。本文多個方面論述了農(nóng)村黑臭水體治理相關(guān)技術(shù),同時也介紹了農(nóng)村污水處理技術(shù)的應(yīng)用和注意事項。這些技術(shù)和方法在實踐中已經(jīng)被證明具有較高的可行性和經(jīng)濟性,可以有效提高農(nóng)村水環(huán)境質(zhì)量,改善農(nóng)民生活環(huán)境,促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。然而,仍然需要加大政策支持和資金投入,進一步加強科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng),推動農(nóng)村黑臭水體治理和農(nóng)村污水處理工作的全面推進。

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