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“十三五”可持续农村生活污水处理新思路——论农村生活污水处理是否需要考核氮磷?

北极星水处理网  来源:北极星环保网  作者:裴廷权  2015/10/29 9:11:29  我要投稿  

北极星水处理网讯:1前言

随着人口的增长和社会经济的快速发展,我国水环境污染的问题越来越突出。尤其是在广大的农村地区,污水处理基础设施建设落后,大量的生活污水没有经过任何处理就直接排入河流、湖泊,严重污染受纳水体及周边生态环境。据估算,全国农村每年产生的生活污水量为80多亿吨,已成为广大农村地区面源污染的重要来源。农村生活污水具有量少、分散、远离排污管网、水环境容量小、污水处理率低和管理水平低等特点,已成为农村发展的主要难题。

十三五”规划强调农村是重中之重,环境是突出短板。农村环境既是最薄弱的难点,也是最有潜力的突破点和创新点。随着城乡统筹步伐加快和新农村建设的全面推进,农村污水治理取得了一定进展,我国各地陆续建设了一批乡镇和农村污水处理设施,大幅度提高了农村污水治理水平。但目前尚无针对农村污水处理的国家标准,各地污水处理执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。执行上述标准意味着农村污水处理需要实现氮和磷的去除。然而,氮和磷本身作为化肥的主要组成元素,若能加以回收利用,不仅可以降低污水处理能耗,同时又能实现变废为宝,对于广大农村的可持续发展具有重要意义。

2 农村生活污水可持续处理的必要性

我国农业整体水平发展不高,氮肥、磷肥和钾肥是农业生产中最主要的化肥。“以增产为核心”的农业发展模式导致农业生产中过量依赖化肥。据相关统计,2015年我国氮肥和磷肥的使用量分别将达到6000万吨和2400万吨,且有逐年增加的趋势。表1为氮、磷肥的主要介绍。

表1 氮肥、磷肥介绍

污水中的总氮包括硝酸盐、铵态氮等无机氮以及蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮,在污水处理过程中微生物通过氨化反应将其转化为氨氮(游离氨态氮NH3和铵态氮NH4+),这是氮肥的主要存在形式,若直接实现利用,将无需固氮或者通过曝气作用实现氮元素的回用。另外,污水中以磷酸根形式存在的磷也是磷肥的重要组成部分,而且在地球上是一种稀缺元素,如何在处理过程中考虑磷的回用或回收成为全世界相关领域的研究热点。

农村生活污水中含有大量氮、磷,若未经处理排放,一方面造成环境污染,另一方面也是严重的资源浪费。目前,农村污水处理率仅为8%,若按污水中N和P的含量分别为50mg/L、4mg/L计算,则每年农村未经处理排入自然水体中N为36.8万吨,P的含量为2.94万吨,相当于78.8万吨尿素和24.54万吨磷肥,因此农村生活污水可谓是丰富的二次资源。污水中蕴含的巨大资源不禁让我们去思考如何能以合理的方式实现资源回收利用,同时也让我们反思城镇生活污水排放标准这种“一刀切”的方式对于农村生活污水是否适用?

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