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详解我国6大地区农村污水现状及处理方法

http://www.water.hc360.com2017年08月07日10:46 来源:工业市场杂志T|T

    慧聪水工业网 目前我国大多数农村没有完善的污水收集和处理设施,根据建设部《村庄人居环境现状与问题》调查报告,我国96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统,大量未经处理的污水直接排放,对纳污水体和土壤造成了极大污染,并且会严重威胁地下水安全和农村居民的身体健康。与城镇污水相比,农村生活污水面广分散、排放随意,这些特点要求农村生活污水处理不能直接照搬城镇污水处理技术或方式,必须建立适合农村特点的处理方法。9月21日,在云南昆明即将召开的“第七届中国农村和小城镇水治理论坛暨首届村镇环境科技产业联盟论坛”上,村镇水环境领域各方专业人士将就农村生活污水治理政策、技术、市场等方面发表看法并进行讨论,为您带来一场村镇污水治理技术的饕餮盛宴。

    我国地域广阔,各地区气候、地形、经济水平相差较大,所以在选择技术时须充分考虑技术的经济性、实用性以及地区的气候、地形和经济条件。本文综述了我国6个地区农村污水处理现状,并根据各区域的特点因地制宜地提出适合该地区的污水处理技术和模式。

    东南水系发达地区

    东南地区主要包括上海市、江苏省、浙江省、福建省、广东省、海南省,是我国工农业生产发达、经济产值和人均收入增长幅度最快的地区之一,因此该地区对农村生活污水的治理开展得较早,目前已有较完善的农村污水处理机制,污水处理覆盖面较广。

    江苏、浙江和广东部分地区相对较早地开展了农村生活污水治理工作,目前已制定了初步的农村生活污水处理标准,并取得了一定的成效。江苏省在2008年开展农村环境连片整治,目前苏南地区多采用生物+生态的污水处理技术,苏中地区多采用一体化工艺,苏北地区采用接触氧化/人工湿地生态塘组合工艺应用较多。浙江省在2003年提出农村环境整治计划,并于2014年全面开展农村生活污水治理工作。浙江省67个县(市、区)的农村污水处理设施以中小规模为主,约80%的设施采用了无动力厌氧+人工湿地处理技术,以村镇自管的模式为主,出水一般可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。珠江三角洲地区的大部分村落都有一定规模的工厂,产生的污水直接排入河中,直接影响农村居民的生产生活。广州地区一共有1284个行政村7181个自然村,从2008年开始对无法纳入城镇污水处理系统的农村区域实施污水治理建设,截至2010年6月30日已完成281个行政村生活污水治理,但对于数量较多的自然村的治理还比较少。

    结合对东南地区农村污水处理研究的了解,针对污水处理工艺选择提出以下建议:江苏、浙江、上海和广东为代表的长三角、珠三角地区农村经济发达、人口密度大、土地资源紧张、水环境污染严重、水质性缺水问题突出,因此应选择处理效果好、占地面积小的好氧生物处理技术或采用生物生态相结合的方式,例如接触氧化/人工湿地生态塘,而福建和海南等经济欠发达地区的农村则应优先采用运行成本相对低的微动力或无动力处理技术。

    华北平原地区

    华北平原一般包括北京市、天津市、河北省、山西省、山东省大部和河南省北部,是我国重要的工业地区,经济相对发达。华北平原也是我国主要的农业区,农村耕地占全国的1/5,农村人口众多,每年会产生大量的污水,具有污染物浓度低、人均日产生量小于南方、污水排放量与收入水平有关的特点。并且该地区水资源匾乏,所以提出合理的污水处理技术非常重要。

    目前华北地区建立了很多示范性工程,通州区位于北京郊区,属于典型的华北缺水地区,采用的工艺有3种,即BAAS微动力全生物污水处理工艺、微动力水处理技术和厌氧折流生物滤池—复合流人工湿地,经过长期运行验证可在我国北方大都市郊区农村推广应用。对比几种常用的污水处理技术,结合山西南部地区的气候特征、水质特征、经济条件和给排水条件,得出结论:对于生活污水产生量小、污染物浓度低的地区可采用人工湿地、土地渗滤处理技术;太阳能驱动等污水处理技术适用于水量中等、出水要求较高的处理需求;A/0工艺等处理技术适用于经济条件较好、水量较大、污染物浓度较高的处理需求。

    除了对污水处理技术的研究外,华北地区也开始着重进行污水排放标准以及处理设施管理规范的制定。2012年河北省在全省范围内推行以农村生活污水处理为重点的连片整治,2015年初颁布《农村生活污水排放标准》,确定11项主要控制指标及限值,提出应根据村庄所处区位、人口规模、聚集程度、地形地貌、排水特点及排放要求,结合当地经济承受能力等,采用适宜的污水收集和处理模式,为开展农村污水治理工作提供依据。

    东北高寒地区

    东北地区气候条件为中温带和寒温带,四季分明,地形复杂。与发达地区相比,经济相对落后,并且经济发展不平衡,农村生活污水具有水量偏少且水质变化大的特点。由于我国污水处理起步较晚,在东北寒冷地区尚无成熟的污水处理示范工程,并且寒冷地区的污水处理还面对很多困难:(1)冬季低温导致一些污水处理技术不适用于该地区;(2)农村污水处理资金缺口巨大;(3)农村生活污水处理建设标准尚未明确建立,缺乏建设验收规范和长期运行效果的监测、监管体制。

    东北地区经济较落后,并且污水排放量小,所以以生态技术为主体的工艺比较适合该地区,但东北地区冬季气温偏低,导致人工湿地等生态处理工艺运行效果不佳,为了克服气温条件的影响,很多学者对此进行了改进,主要提出以下几种方案:(1)冬季气温低,水的黏度增大,扩散系数降低,导致氧传递速率下降,植物和微生物的代谢下降,有机颗粒积累,从而导致基质堵塞,影响人工湿地的处理效果。可采用凹凸棒土与传统稳定塘相结合,在低温条件下出水可达到二级排放标准。哈尔滨工业大学提出寒冷地区冬季人工湿地主要依靠填料对污染物进行降解,可以通过选择合适的填料解决人工湿地冬季运行效率低的问题,试验发现主体填料为沸石的人工湿地对于TN、TP在低温条件下仍可保持较好的去除率。此外,基质填料的组成和配比对人工湿地稳定运行起到关键作用,验证人工湿地在寒冷地区采取改进措施后可以有效运行。(2)冬季时人工湿地只作为储水池,不对污水进行处理,夏季再进行处理。吉林地区采用潜流式人工湿地和表面流人工湿地串联的工艺对农村污水进行处理,冬季人工湿地用来储存污水,基本不出水,取得了较稳定的处理效果。(3)改进湿地结构。将人工湿地设计成双层构造,夏季依靠上层植物、微生物、基质的联合净化功能,冬季上层湿地充当保温层,依靠地下植物根系、基质吸附和微生物的代谢作用发挥净化效能;另外,可向湿地中投加高效低温功能菌,改善低温期活性物微生物群落,促进水体营养物质的良性循环。经过运行验证,该系统可以在东北高寒地区全年运行。(4)采取保温措施。目前采用比较多的有植物覆盖、冰雪覆盖、薄膜法或温棚覆盖。通过比较,薄膜保温法具有出水水质好、操作简单、成本低的优点,比较适合在我国北方地区推广应用。(5)种植耐寒植物。人工湿地多种植芦苇、香蒲、菱白和灯芯草等湿地植物,在冬季低温时,湿地植物易出现休眠现象,根系微生物代谢缓慢,导致湿地处理效率下降。

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