中国水利水电第九工程局有限公司,贵州贵阳 550081
摘要:目前,我国农村环境污染问题日益突出,已影响到农村居民的生活质量。随着农村生活水平及人口素质的不断提高,农村居民越来越向往美好的生活环境,农村污水治理已成为农村居民的美好期盼和主要诉求之一。本文通过选取容城县为研究对象,在深刻认识到农村污水治理必要性的前提下,积极探索了可行的农村生活污水治理技术,以解决当地农村生态环境突出问题,持续改善农村生态环境质量,为乡村振兴提供有力支撑。
关键词:农村污水;处理现状;对策研究
引言:以习近平生态文明思想为指导,牢固树立和贯彻落实新发展理念,按照“因地制宜、尊重习惯,应治尽治、利用为先,就地就近、生态循环,梯次推进、建管并重,发动农户、效果长远”的基本思路,从群众的愿望和需求出发,按照实施乡村振兴战略的总要求,以减量化、分类就地处理、循环利用为导向,突出重点区域,选择适宜模式,梯次推进治理,强化管护机制,善作善成、久久为功,走出一条符合农村实情的农村环境综合整治之路。
1农村污水治理的必要性
1.1助力白洋淀“一湖清水”的需要
容城县属于白洋淀湖区,实施容城县农村生活污水治理可进一步推动白洋淀生态环境改善,助力白洋淀水质提升,减轻当前湖区水质断面考核压力,这不仅是推动国家生态文明试验区建设的积极举措,也将是深入实施容城县生态大保护战略的积极行动。
1.2美丽宜居乡村人居环境建设的需要
人民群众对改善环境质量的要求日益强烈。水资源作为最关键的资源和环境载体,关系到生存环境,制约着当地高质量发展,是影响生态环境和景观的重要因素。当前,容城县广大农村地区环境治理基础设施缺乏,农村生活污水未得到妥善处理,农村生活污水治理率约为13.2%,农村生态环境质量尚未满足广大人民群众对美好生活的需求,要打赢农村生态环境污染防治攻坚战,就必须补齐环保基础设施短板。积极为村民办实事,更是促进美丽宜居乡村建设,为当地人民群众提供更优质的人居环境的有力举措。
1.3水环境质量保护的需要
按照分类实策,梯次推进原则,结合县域农村生活污水治理专项规划的要求,以保护和改善白洋淀水质,保障农村饮用水安全为重点目标,以水源保护区、城乡接合部、乡镇政府驻地、中心村、旅游风景区等人口集中村庄为重点区域,分类开展农村生活污水治理,项目实施后对汇入地表水体的农村生活污染源的主要污染物进行了削减,是保障水环境质量的重要举措。
1.4践行乡村振兴战略的需要
“十四五”是全面推进乡村振兴、加快农业农村现代化的关键时期,推进乡村振兴,实现共同富裕,对于农村生态环境污染防治、生态保护是绕不开的一道重要关口。农村生活污水治理作为农村生态环境污染防治、生态保护的重要内容,积极改善农村人居环境及农村生态环境,守护绿水青山,是对乡村振兴战略的坚实补充,也是乡村振兴的重要抓手之一。农村污水治理既完善了农村基础治理设施,提升了基层治理水平,也改善了农村生态环境质量,促进了当地经济社会发展与流域资源环境承载力相协调,实现河湖健康、人水和谐、环境保护与经济发展共赢,助力了当地社会经济高质量发展。
2工程概况及工作内容
容城县农村生活污水综合治理项目的任务主要是解决容城县农村污水,对污水进行收集处理,提升项目区段水环境质量,维护白洋淀入淀水质。本工程的主要建设内容包括污水管网敷设和污水处理两大部分。项目主要位于容城县县域,容城镇、八于乡、晾马台镇、大河镇、平王乡,共计36个村50285人。
按照国家的要求不断推进城镇一体化,本项目的实施可改善农村生活污水污染现状,控制渗入地下水的污染物总量,是保护地下水,改善村容环境、提高人民生活水平的需要。容城县农村生活污水综合整治项目的建设是雄安新区加强基础设施建设和环境保护工作、促进经济发展、扩大招商引资的重要举措,对雄安新区的建设具有十分重要的意义。综上所述,雄安新区是千年大计,国家大事,尽快推进容城县农村生活污水综合整治项目是雄安新区经济发展的需要,是可持续发展的需要,是保护地下和白洋淀流域水质、节约水资源的需要,是非常紧迫和必要的。因此做好农村生活污水治理,才能保护地下水资源、保证当地居民的饮水安全、防止污染白洋淀流域河流水质。
3农村生活污水的治理技术
3.1建立完善的污水收集系统
农村污水处理以污水收集为基础,应充分考虑其排放特性,做好其配套设施建设。针对农村地区的地理特征、自然条件以及特定的社会、习俗等因素,提出了一种高效的农村生活污水收集与处置的方案。根据我国农村的具体国情,可以采用家庭分散式的方式,即城市集中式的城市和乡镇的集中式。选择合适的收集方式,建立健全的污水收集体系,建设污水收集和管理网络,为今后的污水处理奠定了良好的基础。
3.2政府设立专项资金
明确政府在农村的投资主体地位,并建立专门的资金支持,对贫困地区实行统一的污水处理项目,鼓励企业或个人以多种形式投入,支持企业投资。
3.3选择最佳污水处理技术
为了更好地适应农村特殊废水的排放特性,采用最优的处理工艺,以实现对污水的最优控制。目前,国内已投入使用的污水处理技术主要有:高负载下渗滤池和水人工湿地,两者的侧重点各不相同,其处理效率和造价也各有差异。要根据农村的具体条件,从成本、能耗、维护、效果等方面综合考虑,选择最适宜的工艺。
3.4健全管理机构
完善行政组织,建立长效运作机制。农村污水处理厂的建设、运行、维护、管理是一个长期而又复杂的工程。为了保证污水处理设备的长期稳定运转,发挥其污水处理的作用,必须建立健全的管理体制,明确各级政府和有关部门的责任,并建立健全的监测与评价体系。
3.5科学选择污水处理技术
目前,我国农村污水治理技术已有很多种,但在具体的工程中,要根据不同的国情,采取相应的技术措施,以达到治理农村水污染的目的。在处理过程中,要针对不同的水质特征,选用氮、磷等污染物含量超标的废水,采用具有良好的脱氮和磷的处理技术。在选择农村污水处理工艺时,既要考虑运行效果、投资、工艺技术的适用性,又要考虑项目的顺利实施,以保证污水处理设备的预期效果和使用寿命。
4农村生活污水的处理技术
目前,国内外已有许多农村生活污水治理技术,根据其作用机理,可分为三大类:物理法、化学法、生物法。物理方法包括重力、离心、过滤等。化学方法包括:混凝、吸附、电解等。生物技术主要有活性污泥法和生物膜法两大类。根据技术要素的组成,将其划分为生物处理、生态处理、复合处理三大类。
4.1沼气池
沼气池是一种将生物、化学、物理处理于一身的分散式处理装置,将生物厌氧消化与好氧过滤结合起来,经过多级发酵、多种好氧过滤、多级净化,达到了多种处理的目的,达到了环保和社会效益的统一。废水经处理后,大部分有机物被除去,并进行了净化,再进行排放。这些水也可以用来浇花,也可以用来做喷泉。但其优点之处在于,在冬天时,可使地下温度维持在5℃以上,可直接用于生活污水、畜禽养殖废水、食品加工业废水等。该方法具有施工费用低廉、技术完备性好等特点,适用于广大农村地区的大规模应用。
4.2地埋式处理系统
地埋式非动力污水处理机是将厌氧生物膜技术与推流法相结合,将污水的自流式排出,采用固定中空球形填料的地下厌氧管式反应器,通过吸附在中空球形填料的内外表面和悬浮物上的厌氧微生物,将污水中的污染物、氮、磷等污染物进行脱除。适合在土地资源紧缺、经济状况良好的村庄中进行建设。
4.3生物滤池
生物滤池是由碎石、塑料制品制成的填料,污水在污水站中先通过格栅,料斗将大颗粒和悬浮物质拦截,作为滤池,确保后续处理过程顺利进行,填料上附着有微生物,在进入生物滤池后,立刻就会产生一个生物降解的反应器。填料滤池中的微生物能将难溶的大分子物质分解成可溶性的小分子水解,从而达到水解的目的。微生物在水中吸附、吸收,一部分转化为自己的生长、新陈代谢,另一部分则是将有机物分解成甲烷。适合布局分散,规模小,污水不易集中收集的农村污水。
4.4人工湿地处理系统
人造湿地是一种与沼泽地相似的人造生态系统。其主要功能是过滤、吸附、微生物分解等。人工湿地的污水处理是利用“土壤—植物—微生物”的净化功能,在一定程度上消除了城市中的有机污染,同时还可以消除人为的氮、磷等对水体富营养化的影响。同时,由于人工湿地建设的难度较小,与大多数城市采用的废水治理技术相比,具有投资小、维护、运营成本低等优势,可以减少对农村经济的压力。人工湿地不仅可以解决农村的生活污水问题,而且具有综合、完整的生态系统,具有净化乡村空气、涵养水源、保持水土等功能。此外,利用这片湿地,还能形成一条经济链条,例如水产、畜产品、造纸原料、建筑材料、绿化、野生动物栖息、娱乐、教育等,为村民创造了可观的经济效益。
4.5生物滤池处理系统
生物过滤技术是根据土壤自净的基本原理,结合实际生产实际,采用间歇式沙滤法和接触式过滤技术,开发出一种新型的人工生物处理工艺。将生活污水以水滴形式均匀的喷洒在过滤层上,这样过滤层就会逐渐的形成一种生物薄膜,并且随着时间的推移,这种薄膜会逐渐长大,最后的结果就是生物膜上的微生物能够吸收到废水中的养分,从而达到净化水质的目的。生物过滤器是一种很好的处理生活废水的方法,能够在不同的季节达到最严格的环境保护标准,并且不会造成二次污染。利用科技的力量,生物滤池的运行是自动化的,处理系统非常稳定,不需要专门的人员来管理。同时,它的易损件数量少、维修管理费用低、使用方便,工人只要定期对机器进行检查即可。这样一来,就可以很好的解决农村的污水问题,节省人力物力。
4.6稳定塘处理系统
稳定塘是指利用自然净化能力处理废水的各种结构。它的纯化过程是对天然水体自我净化的一个真正的仿真。一般情况下,稳定塘中的微生物可以更好的利用它们的生物功能,使塘中的微生物对废水的处理起到最大的作用。稳定塘也可降低工程造价,降低运行费用,操作简单,对废水中的有机物和病原体有很好的清除作用,使人们不必再进行后续的污泥处理。稳定塘处理系统的占地面积较大,而在农村地区人口稀少,因此,在使用稳定塘的过程中,要比在城市中使用更好。稳定塘处理技术类似于人工湿地,利用太阳能作为初始能源,在池塘中种植水草,进行水产、家禽的养殖,从而实现废水的高效转化,并为村民们创造了一笔可观的收益。
4.7地下渗滤处理系统
地下渗滤系统是通过腐蚀池、酸化池二次处理后的废水,通过渗透率达到一定程度的渗透率,通过过滤、沉淀、吸附等方式,对废水进行深层净化。由于地下水渗滤池是深埋在地下的,所以不会造成太多的土地资源浪费,而且不会对地面植被造成损害,对周边的生态环境造成很小的影响。地下渗滤系统主要包括:渗滤池、渗滤管或渗滤室、尼米槽渗滤系统等。所有的处理都是在地下进行的,不会对地表的景观产生任何的影响。对预处理的要求不高,一般的化粪池出水就可以了。所以,采用地下渗滤法是一种适宜于农村地区的污水处理技术。
5农村生活污水处理技术评价
目前,我国农村污水处理技术已有多种,在进行技术改造时,既要考虑工艺自身的适应性,又要考虑经济、管理、环境等方面的考虑。通过调查,得出了AHP法是目前我国农村污水治理技术中比较普遍的一种评估方法,它是一种将定性和定量相结合的多目标决策分析方法。该方法将复杂问题划分为几个层次、几个指数,并将其按照优势进行分类,并将其连接成一个有序的层级结构。
现阶段我国农村生活污水治理技术的主要内容是:技术水平、经济效益水平、环境效益水平和管理效率水平。尽管工艺过程的区域和指标层次的选择有很大的差别,但可以清楚的看到,人工湿地技术的应用范围虽广,但在处理农村生活污水方面优势最大,显示了人工湿地技术运行可靠的优势。同时,生物+生态结合技术也显示出其优越性,说明了生物+生态结合是今后我国农村生活污水治理的主要方向和主要力量。
6农村生活污水的利用
经过人工湿地、生物滤池、稳定塘二次处理的农村生活污水,其出水达到了《农田灌溉水水质标准》要求,可以回收。同时,我们也可以建立一个再生资源的系统,来达到对生活污水的二次灌溉。由于水体富营养化和氧有机物的污染,所以废水中有很多有机物,如氮、磷、钾等,我们可以利用科学技术,将它们提炼成肥料,然后按一定的比例,加入到土壤中,增加土壤的肥力。同时,还可以将场地与绿地、广场、多种休闲观光区结合起来,实现一地多功能。经处理后,可以利用的水资源满足一定的要求,用于公园,高尔夫球场,运动场地的灌溉,和休闲湖的补充。利用该技术改造的人工湿地,可以作为园林灌溉用水。从而实现了对农村生活污水的多种综合利用。
结束语:
在环境污染日益严重的今天,农村地区已经成为了一个新的环境治理战场。农村污水是我国目前最大的污染来源之一,因此在未来的发展中,各级科研、应用、管理单位要坚持因地制宜、经济适用、维护简单的方针,集中技术成果,聚焦工艺类型,根据各地自然、经济、技术条件,切实建立具有地域特点的技术体系。在注重废水处理的同时,也要注意对农村生活垃圾的处理和处置,避免二次污染。
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