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1 农村污水的分类及特征
农村污水按照其来源不同一般分为生活污水和生产污水,农村生活污水一般包括厕所排放的污水、厨房污水以及日常洗 涤污水[2];生产污水一般包括畜牧养殖业污水、农产品加工废水,水产养殖废水。除此之外还有垃圾堆放产生的污水和高浊度的 雨水径流,农药化肥污水及零散小企业排放的污水等几个方面,各类污水的比例受地区分布,居民生活条件状况、生活习惯等因素影响而各有不同。
农村污水因其广泛的来源,分散式的布局,污水中污染物成 分复杂含量低,难收集,水环境容量小。而且随着农村经济的逐步发展,农村居民生活水平的提高,生活污水以及各类生产污水的排放量将越来越多,污水成分也将更加复杂。我国农村居住环 境和人文风俗的差异导致不同农村地区排放的生活污水水质差 别较大。生活污水中氨氮、溶解态磷等污染物浓度与居民经济条 件、生活习惯、作息规律等密切相关。例如经济条件较好、肉类蛋白类食物消费比例高的地区,生活污水中的氨氮浓度较高,同 时洗涤剂的大量使用致使生活污水中溶解态磷偏高;而经济条件较差的农户往往反复用水后再排放,导致化学需氧量较高,且这些农户一般较少使用卫生洁具和洗涤剂,产生的生活污水中氮、磷含量不高。畜牧养殖和水产养殖集中的地区排放的污水化 学需氧量较高。
2 农村污水处理的现状及必要性
我国的农村人民居住不想城镇那么集中,农村地区房屋绝大部分都属于自建房,居住比较分散,缺乏合理的总体布局规划。污水收集系统和处理系统等基础设施都很匮乏,由于经济条 件限制及人们环保意识的缺乏,致使目前农村污水的处理率远 远低于城镇污水的处理率。我国农村地区的污水大都直接排入沟渠或者池塘,由于污水直接暴露在自然环境中,往往会汇入雨 水以及其他的污水等,汇集的污水成分复杂,污染物种类多,使得农村污水的收集处理难度加大。粗放式的排放方式、缺少监管 以及缺乏污水处理设施是导致农村污水治理困难的重要因素。
农村污水的露天径流和地下渗漏一方面恶化了村民居住环 境,影响村民身体健康,丑化村容村貌;另一方面也极易造成地表及地下水污染,传播病毒细菌,对农村生态环境造成长久的恶劣影响。环境的日益恶化势必会阻碍经济的发展,我国一直坚持 走可持续发展道路,新时期在建设美丽农村的号召下,农村污水治理成为势待解决的问题。
3 农村污水处理技术对比
欧美很多发达国家很早就开始探索农村污水处理技术,我 国正逐步加强对生态环境的保护,把绿水青山放在金山银山之前,大约从上个世纪 80 年代以后我国逐渐开始研究农村污水处理技术。各种形式的污水处理技术逐渐开始了在我国农村地区 的探索应用。
3.1 厌氧-缺氧-接触氧化技术
厌氧-缺氧-接触氧化工艺是将厌氧,缺氧硝化与接触氧化 工艺联合起来,该工艺在处理污水时具有很好的反硝化和硝化处理效果。污水先进入厌氧槽中发生厌氧反硝化反应,达到生物脱磷的目的。接着污水进入缺氧槽去除污水里面的氮及病菌,随后进入氧化槽利用前两步产生的能量加快有机物的降解,在经过沉淀过滤和消毒工艺完成整个污水处理过程。污水经过厌氧,缺氧过程,大分子有机物被微生物代谢转化成小分子有机物;而后进入好氧状态将有机小分子转化成 CO2 和 H2O 等物质。该技术对于 COD,BOD,氨氮的去除率效果很好,占地少。但是该技术工艺复杂,需要机械曝气,后期的运行成本高,对于经济发 达的农村地区是一个不错的选择。
3.2 人工湿地技术
人工湿地技术被较早的研究用于农村污水的治理,它模拟 自然湿地利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作用去除 或消减水中污染物的方法。其污水处理机理是通过植物的去污机理,土壤的净化机理,微生物与藻类的净化机理,以及上述的综合作用机理达到净化污水的目的。近来有技术人员进行创新开发 了微电解耦合人工湿地技术针对农村分散式污水进行处理 [5],并 且在去磷,去 COD 上效果良好。CHEN 等开发的一体化人工湿地 的对于去除农业活动和养殖产生的抗生素和抗生素抗性基因具 有明显的效果[6]。人工湿地技术技术地域适应性强,设备简单,运 行维护成本低,处理效果优良,稳定,但人工湿地占地面积大,受 气候影响较大,该技术较适合于土地资源充足、距离城市污水管网远、经济发展薄弱的农村地区。
3.3 稳定塘处理技术
稳定塘是将天然池塘或人工池塘进行相应修整,并设置好 围堤和防渗层,利用天然净化能力对污水进行处理,通过塘中的水生生物和菌藻综合作用降解水中污染物,达到净化污水的目的。在国内外稳定塘常见的有好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、深度处理塘、水生植物塘、生态塘和完全存储塘等,在实际使用时常常将几种塘结合起来,实现污水处理和资源利用。 该技术运行维护费用较低,设备简单,一般不需要处理污泥,可实现污 水资源化,但处理效率较低,并且有臭气散出。农村地区可结合 当地地形,经济状况等进行选择。
3.4 组合处理技术
农村污水的一大特点就是污水成分复杂,由于缺乏统一的管理往往生活污水和生产废水混合在一起,且不同的农村地区 生活习惯和生产状况千差万别,单一的污水处理技术难以达到 满意的效果,在选择污水处理技术上往往多样化,将几种技术串 联起来联用,综合它们各自的优势,降低运行费用、减小能耗,提高污水处理效能。组合技术将在农村污水处理中得到越来越多 的应用。例如厌氧发酵滤池组合人工湿地技术,出水 COD、氨氮、 总氮、总磷含量达到了国家污水一级排放标准。又有采用新型 生物滤池—人工湿地—稳定塘组合技术治理农村污水,COD、氨 氮、总氮、总磷的处理效果良好[8]。“跌水充氧接触氧化 + 人工湿地”生物 - 生态组合工艺用于山地、丘陵地区农村生活污水处理,COD、BOD5、氨氮、总氮、总磷平均去除率都在 80%以上,并且系统抗冲击负荷能力强[9]。
结语
随着我国对农村生态环境保护的重视,农村污水处理技术和工艺不断被研究开发,但只有因地制宜的污水处理技术才能 真正有效的治理农村水污染。各地在选则污水处理技术时,还应 综合考虑当地的自然条件,地形地貌,经济实力等因素,建立具 有当地特色的污水处理系统。政府还应尽快建立明确的农村污 水排放标准,完善农村污水排放管理制度,鼓励污水处理技术、 设备的创新。随着科技的不断发展,新兴的污水处理技术将会大 力用于美丽乡村建设。
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