新农村生活污水处理设施规划综述

时间:2024.4.21

新农村生活污水处理设施规划综述

交通运输工程 熊栋栋

摘 要:农村生活污水无害化排放不仅是新农村建设的要求,也是改善农村居民生活环境的需要。本文分析了中国新农村生活污水部分处理设施存在的问题及原因,并针对新农村生活污水处理设施在工程设计、施工、监管和运行管理上提出了一些探讨性的建议,期望能为中国新农村污水处理设施的建设提供有益的参考作用。

关键词:新农村;污水处理设施;问题;运行管理

New rural sewage treatment facilities planning overview

Traffic Engineering xiong dongdong

Abstract: The rural sewage discharge is not only harmless new rural construction requirements, but also to improve the living conditions of rural residents' needs. This paper analyzes China's new rural sewage treatment facilities exist some problems, and reasons for the new rural sewage treatment facilities in the engineering design, construction, supervision and operational management made some exploratory proposal, hoping for the Chinese New Countryside construction of sewage treatment facilities provide a useful reference.

Key words: new countryside; sewage treatment facilities; problems; operational management

0 引 言

建设社会主义新农村是党中央、国务院在新的历史时期作出的重大决策,是全面实现小康社会的关键。长期以来,由于农村人口居住分布广、居住分散,农村污水浓度低、水量小、变化系数大,很多农村尚无排水系统,雨水和污水均沿道路边沟或路面排至就近水体。有排水系统或管道的地区,除小部分经济条件较好的村镇实行雨污分流制外,大部分地区均采用合流制排水。没有排水管网排放的污水未经处理就直接排入附近水体。无序排放的农村生活污水成为了污染村镇水体的重要原因之一。 在中国,随着社会主义新农村建设步伐的有序推进,部分农村地区积极响应党中央、国务院的号召,先后建设了污水处理设施,通过污水处理设施的建设,在一定程度上,使得该地区农村村庄的生活污水得到了有效治理,也给其他农村区域生活污水整治工程起到了示范作用。然而作者发现,并非所有的污水处理设施都能高效、有序运行,通过对浙江省几十个新农村污水处理设施的现场调查及相关了解,并分析总结中国部分新农村污水处理设施建设和运行管理情况,得知部分新农村污水处理设施表现出了一定的问题;同时,国内外对农村生活污水处理设施建设和运行管理存在的问题少有见报道。因此,研究分析新农村污水处理设施存在的问题及原因,对推动社会主义新农村建设具有非常重要的现实意义。

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1 我国农村水环境现状

我国是农业大国、人口大国,水资源严重短缺。目前,我国年均水资源总量为 28124亿m 2,居世界第 6 位,但由于人口众多,人均水资源占有量仅 2400m2,仅相当于世界人均的 25%,居世界第 109 位,低于人均 3000m2的轻度缺水标准,是世界上缺水国家之一。干旱缺水已成为制约我国农业和农村经济发展的主要因素。然而,在这有限的水资源中水污染问题更加加剧了广大农村的水资源短缺。

改革开放以来我国经济持续高速增长在世界经济史上是少有的,但审视我国的经济

发展历程,其基本特点仍然是粗放的、外延性的,其中相当部分的增长是以牺牲生态环境和大量消耗资源为代价取得的。这样的发展对我国的农村生态环境状况造成巨大的压力,特别是对水环境与生态的破坏更加突出,其结果必然会影响发展的可持续性。

农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国总计有乡镇 45412 个,村民委员会 739980 个,乡村户数23692.7 万户,乡村人口达 91960 万人。水环境既是农村大地的脉管系统,对雨洪旱涝起着调节作用,又是农业生产的生命之源。因此,保护好水环境是保障农业生产发展的基础。然而,近 10 几年来,农村水污染严重,水环境状况越来越恶化,污染事故时有发生,不仅对粮食造成减产,而且直接威胁着居住在广大农村地区农民的身体健康。

20 世纪 80 年代以前,我国农村水环境总体状况良好,水污染问题是局部性的。19xx年以来,我国农村水环境质量不断恶化,目前农村水环境问题主要表现在:①工业点源污染,乡镇企业和集约化养殖场布局不当、污染治理力度不够导致的污染;②农业面源污染,现代农业生产手段的过度使用带来的的污染;③生活源污染,乡镇等农村聚居点因缺乏规划和环境管理滞后造成的污染。

1.1 工业点源污染

改革开放带来了乡镇企业的蓬勃发展,带动了农村小城镇的复苏和兴起,但由于乡镇企业的发展具有布局分散、规模小和经营粗放等特征,使得周边环境严重污染。主要集中在造纸、印染、电镀、化工、建材等少数产业和土法炼磺、炼焦等落后技术上。农村工业污染已使全国 16.7 万km2 的耕地遭到严重破坏,占全国耕地总量的 17.5%。此外由于城市环境污染的严厉制裁,许多污染严重的企业转移到了郊区小城镇,从而使其污染程度明显高于大城市中心区。

乡镇企业废水 COD 等主要污染物排放量已占工业污染物排放总量的 50%以上,布局不合理,污染物处理率也显著低于工业污染物平均处理率。造成这种状况的原因主要是①作坊式生产企业布局

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缺乏合理规划和有效的行政管理;②大、中型污染企业污染转移、治污费用转嫁;③地方政府注重经济发展,对环境治理缺乏足够重视。

1.2 农业面源污染

我国农村有机肥料施用的大幅度减少和氮、磷、钾肥的不合理使用以及化学肥料使用的快速增长,其结果导致氮磷钾使用不平衡、土壤板结、耕作质量差,肥料利用率低,土壤和水分易流失,造成对地表水、地下水的污染,湖泊富营养化。到 2009 年,我国化肥年使用量已超过 4800 万吨,达到 40 吨/平方公里,超过发达国家为防止化肥对土壤和水体造成危害而设置的安全上限 22.5 吨/平方公里。农药的年使用量也已达到 150 万吨。农药对水体的污染主要来自于:直接向水体施药;农药通过雨水或灌溉水由农田向水体迁移;农药生产、加工企业废水的排放;大气中残留农药随降雨进入水体;农药使用过程中,雾滴或粉尘微粒随风漂移沉降进入水体;施药工具和器械的清洗等。一般来讲,只有10%~20%的农药附着在农作物上,而 80%则流失在土壤、水体和空气中,并在灌水或降水 等淋溶作用下污染地下水。

集约化畜禽养殖带来的污染问题与乡镇企业污染类似,随着城乡人民生活水平的提高,人们对肉类消费需求大增,消费种类也从猪肉为主向牛、羊、禽等多元化方向发展。我国畜禽养殖业得到迅速发展,畜禽基地建设开始于 80 年代中期,特别是 1978 年国家提出了建设"菜篮子工程"以来,城乡畜牧业规模发展迅速,各地在城镇郊区附近建立了一大批养殖厂,由原来农村的分散养殖变成了集中养殖,由此而带来了畜禽粪便废弃物的排放处理和污染问题。据推算 1988 年全国畜禽粪便产量为 18.84 亿t,为当年工业固废量的 3.4 倍,1995 年已达 24.85 亿t,约为当年工业固废量的 3.9 倍。农业部估计全国畜禽粪便年排放量 2000 年将会超过 27 亿t,相当于工业固废排放量的 3-4 倍。

1.3 生活源污染

农村生活污水以往都是作为农田肥料来使用的,生活污水中的有机物在农田中被农作物吸收,转化为农作物的营养物质,很少流失到水体中去,因此,对环境影响不大。但随着我国经济社会的快速发展,农民经济收入的不断提高,农民的生活方式也发生了巨大的变化,随着自来水的普及,卫生洁具、洗衣机、沐浴设施等走进平常百姓家。农村的人均日用水量和生活污水排放量急增,产生了大量生活污水。其肥效亦大大降低,又因卫生要求,很难用作农肥了,同时由于化肥的大量使用,减少了传统的农家肥的使用。造成农村生活污水失去了消化途径,使近年来农村生活污水的无序排放,成为农村环境的重要污染源,造成农村河道水体变黑发臭、鱼虾绝迹、蚊蝇孳生。生活污

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水中病菌虫卵引起疾病传播,使群众的身体健康受到极大的影响。

造成农村生活污水污染的主要原因是村镇等农村聚居点因缺乏规划和环境管理滞后。目前我们国家大多数村镇只重视编制城镇总体建设规划,忽视了土地、环境、产业发展等规划的有机联系;农村聚居点缺少规划,使城镇和农村聚居点或者沿公路带发展,或者与工业区混杂;我国的环境管理体系主要是建立在城市和重要点源的污染防治上,农村污染治理体系尚未建立;乡镇政府财力不足、缺乏必要的扶持政策。

2新农村生活污水处理设施存在的问题及分析

2·1 污水收集难度大、管网欠缺

污水收集上存在的问题是大多数农村污水处理设施存在的共性问题。由于农村地区居民,并非像 城市居民居住相对集中;因其居住相对较分散,且地势高低不平,污水难以通过自流进入污水处理设施。同时,由于缺乏系统规划及农村集体经济薄弱等原因,绝大多数村庄没有完善的污水管网。已建的农村污水处理设施由于管网不够完善,收集范围小,户接入面窄,导致污水收集率低。

2·2 化粪池建造标准低、大多漏底

由于改厕工程不彻底,大部分农村地区化粪池使用多年或已破损,有的建造在房子底下,无法改 造,加之部分地区地下土质较松,绝大多数农户化粪池没有按照标准建设,三格式化粪池比例很低,且基本没做防渗处理,化粪池渗滤液直接渗入地下,污染地下水,为污水收集带来极大困难。 2·3 设计未完全透明、淡化内容

虽然农村污水处理设施的建设都是通过专业的设计单位进行设计,但目前国家还没有出台针对农村地区污水处理工程的设计和施工相关规范,工程设计和施工往往只能参照其它相关规范进行。同 时,由于受工程总承包等相关利益的驱使或对知识产权的保护等,或因农村污水处理设施单个项目投 资额小,设计收费较低等原因的影响,设计单位在方案中对一些须具体明确化的设计内容往往加以淡化或模糊化,这使得设计单位的设计文件内容深度不足,比如涉及到人工湿地(生态绿地)等工程时,对水力负荷的论证、湿地管道的铺设、管道布水孔的设置,湿地填料的优化级配、填料的孔隙度、填料的具体要求,湿地植物的选配、种植密度、种植面积等往往没有给出明确的规定,这对后期的工程监管、工程施工、工程审计等留有较大的疏漏隐患。

2·4 施工经验不足、缺乏监管

施工单位在具体工程施工时,有些施工单位无资质,一方面因设计单位提供的设计方案中没有明 确指明具体工程内容,另一方面因施工单位也没有相关类似成功的施工经验,由此造成施工单位没有

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具体的施工依据可循,施工随意性较大;同时,部分镇乡、街道对农村生活污水治理工作的重视不够,为了完成考核指标,只求数量、不求质量,在施工的进行,设备、材料的采购及使用上,没有专人监管,施工质量难以保障。

2·5 工程验收无依据、没有标准

由于目前缺乏农村生活污水处理设施行业标准,隐蔽工程建设缺乏监管等,导致竣工验收无章可 循。有些项目在可研阶段没有对污水的水质进行检测,有些项目工程参数和材质不能满足工艺要求,无法实现达标排放,污水治理效益难以显现,造成资金的极大浪费。

2·6 建设资金紧张、缺口较大

由于上级部门资金投入不足,基层配套资金不到位,导致工程建设无法完整实施,达不到设计标 准,工程设施简陋、管网不全、污水收集和处理率较低。

2·7 工程运行管理欠缺、缺乏机制

虽然农村生活污水处理设施的建设大都选用运行费用低廉,管理维护简单等技术,但并不完全是指所有污水处理设施不需要运行维护管理。部分农村污水处理设施的运行管理也反映出了诸多问题:有的体现在格栅前垃圾大量淤积、厌氧池内淤泥淤积严重,未能及时清掏;有的体现在电器、控制设备等损坏后未及时维修;有的体现在湿地(生态绿地)上杂草丛生,湿地植物廖廖无几,无法发挥湿地植物应有的处理效果,且严重影响了湿地所具备的景观效应;有的体现在由于运行维护不当,污水处理设施进、出水不畅,存在堵塞的现象;有的体现在工程建设时管理部门多头管理,管理权限交叉,职责不明,工程竣工后则无管理机构和人员职责。

究其原因,作者认为主要有: (1)专职的管理人员缺乏,甚至无管理人员。即使有专人管理但主要以兼职管理为主,由于管理人员其他工作的限制,未有足够的时间和精力投入到污水处理设施的管理上,使得出现问题无法及时解决,影响处理设施的正常运行; (2)管理人员缺乏专业技术知识。管理人员大都未经过相关的专业技术指导或培训,同时,设计单位未在设计方案中指明具体的管理内容、管理范围和管理方法,无法对其所负责的污水处理设施进行正常维护和有效管理; (3)缺乏完善的长效管理机制。管理部门多头管理,比如涉及包括农办、环保、水办等部门,工程设计、施工、验收整个环节缺乏专门的管理部门和系统的管理程序,治理资金分散,工程运行维护和管理出现空位。 3我国农村污水处理设施技术应用概述

由于农村生活污水中的污染物是以有机物为主,其生化性较好,所以通常情况下生活污水的处理都是采用生物处理的方法。生活污水的处理方法从处理工艺上分有:厌氧生物处理和好氧生物处

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理。从处理方式上分:有集中处理和分散处理。集中处理的方法多采用好氧生物处理,运行可靠,处理效果好,但存在着基建投资大、动力消耗多、运行费用高、剩余污泥处理难等问题;分散处理方法大多数为厌氧生物处理,处理设施投资少、运行费用低,但相当一部分处理设施存在着处理效果不稳定、难以达到排放标准的问题。城市生活污水处理大多数采用集中活性污泥法处理,但这种方法不完全适宜农村。

目前我国农村生活污水治理的处理技术比较多,名称也多种多样,但从技术上通常可归为两类:第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理,又称为生态处理系统,常用的有,人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等;第二类是生物处理系统,又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是通过动力给污水充氧,培养微生物菌种,利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷,常用的有,普通活性污泥法、AO 法、生物转盘和 SBR 法等。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧气的情况下把有机污染物转化为无机物和少量的细胞物质,常用的有,厌氧接触法、厌氧滤池、UASB 升流式厌氧污泥床等。

3.1 生活污水净化沼气池处理技术

在我国农村生活污水处理的实践中,最通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益结合的生活污水处理方式是厌氧沼气池。它将污水处理与其合理利用有机结合,实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气,发酵后的污水被去除了大部分有机物,达到净化目的。

生活污水净化沼气池是采用厌氧发酵技术和兼性生物过滤技术相结合的方法,在厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成 CH4、CO2 和水,达到净化处理生活污水的目的。其处理工艺:

生活污水→格栅池→前处理区[一级厌氧发酵、二级厌氧发酵(挂膜)]→后处理区(兼性生物滤池)→排放

生活污水沼气净化池在全国很多地区得到了推广,它的优点是:不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、还能回收能源(沼气),建在绿化或菜地下,不占地,投资为 700-900 元/户。

产生的沼气可作为浴室和家庭用炊能源;厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水和观赏用水。在农村有大量可以成为沼气利用的原材料:农作物秸秆和人畜粪便等。研究表明,农作物秸秆通过沼气发酵可以使其能量利用效率比直接燃烧提高 4-5 倍;沼液、沼渣作饲料可以使其营养物质和能量的利用率增加 20%;通过厌氧发酵过的粪便(沼液、沼渣),碳、磷、钾的营养成分没有损失,且转化为可直接利用的活性态养分——农田施用沼肥,可替代部分化肥。沼气池工艺简单,成本低,

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运行费用基本为零,适合于农民家庭采用。而且,结合农村改厨、改厕和改圈,可将猪舍污水和生活污水在沼气池中进行厌氧发酵后作为农田肥料,沼液经管网收集后,集中净化,出水水质达到国家标准后排放。

3.2 稳定塘处理系统

稳定塘处理系统的污水净化过程类似与天然水体的自净过程,主要通过在污水中存活的微生物的代谢活动和塘内水生植物及多种生物的共同作用, 使有机污染物得到降解。通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统。在太阳能的推动下,通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化,将进入塘中的有机物和营养物进行降解和转化。最后不仅去除污染,而且以水生作物、水产的形式作为资源回收,净化的污水也作为再生水资源予以回收利用,使污水处理与利用结合起来,实现污水的资源化。

稳定塘处理系统具有基建投资省、年运行费用低、管理维护方便、运行稳定可靠等诸多优点,不足之处就是地面积大、污水处理效果受季节、气温、光照等自然因素影响较大且处理效果不够稳定;随着研究的深入,开发出了多种高效塘处理工艺,在一定程度上弥补了传统稳定塘的不足之处。

(1)高效藻类塘。高效藻类塘是对传统稳定塘的改进,其充分利用菌藻共生关系,对污染物进行处理。正因其最大限度地利用了藻类产生的氧气,塘内一级降解动力学常数值比较大,故称之为高效藻类塘。高效藻类塘较传统的稳定塘停留时间短,占地面积少,建设容易,维护简便,基建投资少,运行费用低。

(2)水生植物塘。利用高等水生植物主要是水生维管束植物提高稳定塘处理效率,控制出水藻类,除去水中的有机毒物及微量重金属。研究表明,生长速度最快和改善水质效果最好的水生维管植物有水葫芦、水花生和宽叶香蒲。

(3)组合塘工艺。将单塘改造成多级串联塘,其流态更接近于推流反应器的形式,从而减少了短流现象,提高了单位容积的处理效率。由于不同的水质适合不同的微生物生长,串联稳定塘各级水质在递变过程中,会产生各自相适应的优势菌种,因而更有利于发挥各种微生物的净化作用。

3.3 人工湿地处理技术

“湿地”泛指暂时或长期覆盖水深不超过 2 米的低洼地、及低潮时水深不超过 6 米的沿海地区,包括各种咸水、淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源,而且还在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀动物资源以及涵养水

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源、补充地下水等方面起到重要作用,享有“地球之肾”的美誉。

根据湿地形成的条件可把湿地分为自然湿地和人工湿地。自然湿地即在自然状态下形成的,如上述所说的湿地。而人工湿地是科学家受天然湿地净化功能的启发而发明的一项技术。

人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能,将污水有控制地投配到土壤(填料)经常处于饱和状态且生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地上,污水沿一定方向流动的过程中,在耐水植物和土壤(填料)的物理、化学和生物的三重协同作用下,污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用,促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化。

人工湿地按水流方式可分为潜流湿地和漫流湿地。潜流湿地是在填料床表层面上栽种耐水、且根系发达的植物,污水经格栅池、沉淀池预处理后进入湿地床,以潜流方式流过滤料,污水中有机质被碎石滤料和植物根系拦截吸附过滤,和被微生物与植物根营养吸收、分解使污水获得净化。漫流湿地(又称自由水面湿地)是污水进入湿地后,在湿地表面维持一定厚度水层,水流呈推流前进,形成一层地表水流,并从地表出流。污水中有机物经沉淀,根系拦截,吸附,吸收,分解而获净化的。按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿地床。垂直流湿地床的水流通过导流管或导流墙的引导,在湿地床内上下流动,多个垂直流湿地床串联起来称之多级垂直流湿地。水平流湿地床的水流是按一定方向水平流动。在实际过程中有时将垂直流湿地床与水平流湿地床组合起来使用,这种湿地床称之组合式湿地床。垂直流湿地床较水平流湿地床负荷高。

农村生活污水经化粪池处理后,上清液通过集水管道进入进水井,经过格栅流入沉淀池,经沉淀的上清液用泵扬入一级人工湿地,而后再进入二级人工湿地,二级人工湿地的出水回流至清水池,可供绿化、灌溉,也可溢流至附近坑塘。

格栅→格网→沉淀调节池→(提升)人工湿地(设计负荷 0.5m3/m2日)→氧化塘(200m2)→水体。

该系统主要是利用有机质、砾石、沙以及矿物质等人工介质分层填充,表面栽种处理性能好、成活率高、耐水性强、成长周期长的植物芦苇,形成一个独特的生态系统。稳定运行后,填料和植物根系以及附着生长的微生物形成复杂的根脉生态系统。通过物理的沉降、过滤,化学的沉淀、吸附和分解,微生物降解代谢,植物的吸收等过程进行去除污染物。具有效率高、投资和运行费用低、维护管理简便等特点,在高程合适的条件下可以实现零能耗。

3.4 土壤渗滤生态处理系统

该技术为生物-生态组合技术,适用于有土地较少,但土壤条件适宜的农村点。土壤渗滤包括

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慢速渗滤、快速渗滤两种方法,对于不同的农村可以根据情况选用不同的渗滤方法。污水就地土壤渗滤处理系统由前期处理化粪池和土壤渗滤两部分耦合而成。

该系统的基本原理是:生活污水在化粪池中经过沉淀、厌氧处理后,进入分配箱,分流入各土壤渗滤管中,管中流出的污水均匀地向厌氧滤层渗滤,再通过表面张力作用上升,越过厌氧滤层出口堰之后,通过虹吸现象连续地向上层好氧滤层渗透。在上述过程中,水与污染物分离,水被渗滤并通过集水管道收集,污染物通过物理化学吸附被截留在土壤中;碳和氮由于厌氧和好氧过程,一部分被分解为无机碳、无机氮留在土壤中,另一部分变成氮气和二氧化碳散入空气中;磷则被土壤物理化学吸附,截留在土壤中,为草坪或者其他植物所利用。其工艺流程如下

污水→厌氧沼气池→配水池→土壤渗滤处理工艺→集水井→出水

土壤渗滤生态处理系统与其他污水处理系统相比,有点是(1)系统运行稳定、可靠,抗冲击负荷能力强;(2)出水水质好,对有机物尤其对有机氯化物和氨氮有较好的处理效果;(3)一次性投资小,运行费用低,节省能耗;(4)在土地处理槽上栽种植物,不但能提高系统净化污水的效率,还可以增强景观效果。但同时,土壤渗滤生态处理系统也存在很多问题

(1)化粪池的问题。化粪池作为污水土壤渗滤系统的预处理装置,为后续土壤渗滤系统提供污染物浓度较低、生化降解性较高的进水,起着降解污染物和消灭有害细菌的作用,使污水中的粪便得到了一定的无害化处理。目前国内多采用砖砌或混凝土浇筑,造价高,密封性差,生化效果差,施工不方便。随着人们使用的化学用品增加,生活污水成分也变得更加复杂,为了提高污水的净化效果,这些化粪池有待改善。 (2)土壤渗滤问题 。污水从渗滤管道中流出进入渗滤沟内的土壤中,一部分向地表移动,可达到植物根系,另一部分向下渗滤,污水在这两部分移动时到达哪部分的深度更深一些,关系到渗滤管在土壤中埋藏的深度问题。(3)温度对系统的影响 。由于土壤渗滤生态处理系统中的微生物基本处于天然的环境状态下,随环境温度气候变化而变化。夏季气温高时,微生物活性大;冬季气温低时,微生物的活性大大降低,系统的污水处理能力大大降低。尤其在北方地区,冬季如何正常运行值得研究。(4)降水对系统的影响 。在进行系统排水设计时必须考虑降水量的影响,以保证及时低将进入系统的降水排出,减少其对水力负荷的影响。

土壤渗滤生态处理系统是一种适合于处理分散排放生活污水的使用技术,它充分利用了土壤-植物-微生物系统的净化能力,具有不影响地面景观、运行操作管理简单、建设费低、出水水质好等优点。随着我国农村的不断发展,这种污水处理系统可由单纯的“处理型”转化为处理与利用相结合的“利用型”,污水经处理后可用来灌溉等,以缓解农村缺水的问题。

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3.5 好氧生物处理系统

好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多,各有优缺点,选择时要根据实际情况仔细论证和比选,注重经济适用。

生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧,培养生物菌种和微生物,通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质,少部分合成为细胞物质,促使微生物增长,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以净化排放。如 SBR 法,集曝气、沉淀、排水功能于一体,不断地转换,省去了传统的污泥回流设备,大大降低了建设费用;A20 法具有脱氮、除磷功能,还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较,占地面积小,抗气候等外界影响的能力强,建设的地点选择范围大,处理稳定,处理效率高。但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。

4 新农村生活污水处理设施建设的建议

为使今后中国新农村生活污水处理设施的建设更为有效、有序地运行,更好地发挥污水处理设施的效果和作用,作者提出如下建议:

(1)中国农村污水处理因起步较晚,目前关于农村生活污水的处理还未有相关的标准,各种法律、法规还不够健全,有关政府部门应加快建立健全相关标准及技术措施,加大农村污水处理的力度,加强农村污水的宏观管理。

(2)加大污水收集管网铺设实施力度。根据各村庄的地形、地势,对污水收集管网进行科学设计,加大资金投入。对于那些实在无法集中收集的居户生活污水可采用单户或联户进行分散处理;同时,实施农村生活污水处理设施建设的村庄,要将化粪池整改结合在一起,化粪池整改严格按照标准建设,做好防渗处理,确保污水收集率符合设计要求。

(3)组织具有较高素质、有资质的设计单位进行具体污水处理设施的规划设计,尽量做到规划设计科学合理,并采取多次评议审核体系。也可考虑地区性的统一招投标进行设计,保证设计费用,进而保证设计质量。设计单位在方案中最好指明所有的设计内容,尤其那些隐蔽工程所涉及的工程内容和工程量更应明确化、具体化,为今后顺利地开展项目实施工作奠定坚实的基础。另外,建议设计单位应对污水处理设施的运行管理提出明确要求,并进行技术指导;明确具体的管理内容、管理范围及管理方法等。同时建议设计单位建立定期回访制度,主动上门了解用户的需求和存在的问题。

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(4)规范招投标,严把施工准入。对于具体的污水处理设施工程项目,严格按招投标办法规定,规范操作,严把施工单位“资质准入关”,选择技术力量强,施工力量强、工作责任心强并且有类似工程施工经验的施工企业承担污水处理设施建设施工。同时,要有专业人员在施工现场作技术指导。整个工程一丝不苟,确保工程质量。

(5)建议乡镇/街道或村委会委派懂技术人员按照要求对项目中的工程建设部分作全程监管,或者委托具备相应监理资质和监理能力、并且有着丰富的污水处理工程建设监理经验的监理单位,进行全方位的专业监理,做到合法、规范、严谨,发挥监管优势,同时配合做好验收工作,严格验收和定期检测,不仅检测水质,还要监测进、出水水量,一旦渗漏及时维修。

(6)明确各污水处理设施的管理负责人及相关管理责任;完善管理人员专业培训工作,使其在熟悉设施工艺特点、掌握基本的相关知识之后再上岗,同时了解各部分装置和设备的分布及设计、施工的具体情况。相关主管部门可成立污水处理设施运行管理小组或由社会专业队伍对污水处理设施进行统一管理,从工程设计、施工、运行、管理、维护及管理人员、资料存档等方面对污水处理设施进行专门管理;相关上级部门可争取专项资金保障该运行管理部门的正常运作,同时对该运行管理部门进行定期检查和监督,使污水处理设施得到规范操作,规范管理

5 实证分析:湛江市遂溪县马六良村农村生活污水处理实例

遂溪县遂城镇马六良村,是一个实行循环经济、利用沼气养猪的生态型农村,共有76 户,423 人,土地面积 840 亩,村集体经济年收入 100 多万元,人均年收入达 7500多元。2006 年,马六良村建设完成生活污水生态处理沟,生活污水处理后水质优良,可排入鱼塘养鱼。2007 年至今,多次作为省、国家有关领导和部门参观点,推介村庄整治经验。2009 年被推荐为建设部宜居村庄。马六良村为湛江市目前生活污水处理和运行效果最好的村庄。

马六良村是广东省湛江市遂溪县遂城镇白水村委会管辖的一条自然村,全村 73 户,423 人,土地 840 亩,其中耕地 780 亩,村场 60 亩,年人均收入达 7500 多元。近年来,该村积极开展村庄整治,村民生活生产环境得到了显著改善,先后被评选为“湛江最美丽的村庄”及生态文明村。

5.1开展村庄整治情况

2005 年以来,该村多方筹集资金 250 多万元进行村场整治建设,拆除乱搭乱建,实施人畜分离;建起了村民会所、篮球场等文化活动设施。拆除旧屋 14 座,总建筑面积1220 平方米;开发

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旧村场整治开垦土地 20 亩;打通拉直总长约 2.5 公里村的巷道 5 条,建成硬底化水泥道路 6 公里;建成地下排污管道 4 公里。开发村边绿地 30 亩,建设乡村生态小公园,改善了人居环境,并开发城郊农家乐生态休闲旅游项目。

村企合作共赢,发展农村生态循环经济,是该村的一大特色。马六良村以集体投入和群众入股的方式与公司合作,建造 4 排总面积 2240 平方米的自动化猪舍,村集体每年可获得纯收入 28 万元。利用养猪项目产生的猪粪,该村投资建成总容积 500 立方米沼气池 1 座,并统一安装管道将沼气输送给每家每户,满足了全村群众做饭、洗澡、照明等所需的全部能源,一年可节省木柴 20 万斤,相当于年节省燃料费 10 多万元。此外,还修整村边的臭水塘及低洼地,开发了约 120 亩的鱼塘;建设蔬菜生产基地 200 亩;种植菠萝蜜、木瓜、石榴等果树 500 多棵;利用沼液、沼渣养鱼、种蔬菜、种瓜果等,既解决了猪粪的污染问题,又为发展无公害种养提供肥料饲料,形成了一个“畜—沼—鱼、花、菜、果”的农村生态循环经济发展模式。

5.2污水处理的做法及成效

马六良村在村庄整治前,村民的生活污水未经任何处理直接排入附近的水塘,造成鱼塘水体严重富营养化和缺氧,经常导致鱼类大量死亡,渐渐变成了污染严重的臭水塘。该村进行村庄整治中,虽然建成了完善的排污管网,各家各户厕所污水经三级化粪池处理后和家庭产生的其他生活污水一起排入排污管道集中排放,但仍然出现鱼塘鱼类死亡现象,因此,2006 年底,马六良村在湛江市建设局的帮助下,在经过实地踏勘选址,认真调查研究,科学预测生活污水量后,根据该村实际情况,设计了并建成简易生活污水生态处理设施。

简易污水处理设施处理运行两年来,取得较好效果,村庄环境卫生得到改善,鱼塘再也没有出现死鱼现象。

(一)简易污水处理设施的主要流程及特点

1、主要流程:

生活污水经排污管道集中收集→三级消化池→放置填料的兼养微生物处理沟→水生植物净化池→跌水充氧沟→鱼塘。即村里所有农户产生的生活污水统一排入污水管道集中收集,然后经三级消化池厌氧发酵和分解处理后,进入微生物处理沟,经填料中的微生物分解吸收部分有机成分,再进入水生植物净化池,经池内的水浮莲等水生植物吸收其中的氨氮和磷等有机物,再进入跌水充氧沟对出水进行增氧,最后流入鱼塘。

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2、污水处理设施主要特点:

(1)占地面积小,选址因地制宜,布局灵活。该村人口 400 多人,每天产生污水量约 20 立方米,污水处理设施占地 100 平方米左右,选址在鱼塘旁边一块地势较低的荒地,

不占用耕地。

(2)建设投资少。设计方案及施工图纸后,免费提供给该村,由村自行组织工匠进行施工,所需建筑材料由村自己购买或就地取材。在施工过程中,市、县建设部门加强技术指导。土建施工完成后,再由市建设局提供并指导安装污水处理的填料。因此,该污水处理设施建设投资仅需 5 万元左右。

(3)运行无需耗费能源,管理简单。该污水处理设施充分考虑了农村的实际情况,利用地势布局,通过水本身重力流动,不需提升,日常运行不需要燃油、电力等任何能源;日常管理维护简单,只需定期(3-6 个月)人工清理落入池中的树叶、杂草,以及更换净化池中的水浮莲等水生植物。

(4)回收利用水资源,污水零排放无污染。该村的生活污水经过污水处理设施净化处理后,可以直接用于养鱼,使得水资源得到重新利用,最终达到污水零排放目的。

(二)污水处理成效

该村的生活污水经过上述污水处理设施处理后水质明显改善,经检测,处理后的水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的二级以上排放标准,并同时达到了《农田灌溉水质标准》的要求,出水可用于养鱼。

该污水处理设施的建成和正常运行后,该村的生活污水经处理可直接排入鱼塘,用于养鱼。因此,原来的鱼塘进一步开挖修整,扩大了养殖面积,提高了养殖效益,成为村集体经济一项重要的收入来源。

马六良村在推进新农村建设中把科学发展观全面落实到村庄整治中,把新农村建设与农民增收、村庄综合整治、治污保洁和发展循环经济结合起来,实现了全村经济、社会、文化、生态协调、和谐和可持续发展。

6 结 语

目前,随着农村水环境污染的日趋严重,农村生活污水处理已经提到日程上来。加强新农村生活污水的处理,既是社会主义新农村建设的重要内容和组成部分,也是改善农村生态环境和防治农业面源污染的重要措施。通过以上的分析与讨论,我们能清楚地认识到新农村生活污水处理设施建设的好

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坏与新农村人居环境的改善及新农村生态环境的保护是息息相关的,为了使新农村生活污水处理设施高效、有序运行,真正起到保护农村环境安全和农民身心健康,必须切实加强农村生活污水收集,加大污水收集率,加大资金投入,对污水处理设施进行科学设计、对设施建设的各个环节严格监管、规范施工,同时在工程竣工后加强运行管理,并建立长效运行管理机制,使新农村生活污水处理设施建设工作真正能够成为防治农村水体污染、加强农村基础设施建设、推进村庄整治工作的一项重要内容。

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参考文献

[1] 尹民,杨志峰,崔保山.中国河流生态水文分区初探[J].环境科学学报,2005(4):423- 428.

[2] 孟伟,苏一兵,郑丙辉.中国流域水污染现状与控制策略的探讨[J].中国水利水电科学研究院学

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[5] 程凯.《解振华辞职前后 松花江污染引发问责第一波》,《中华工商时报》 20xx年12月5日.

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