敖良根++羅助強(qiáng)
摘 要:村鎮(zhèn)分散型生活污水所引起的水環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。文章分析了村鎮(zhèn)分散型生活污水處理的難點(diǎn),討論了村鎮(zhèn)分散型生活污水處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,提出應(yīng)因地制宜的選擇處理技術(shù),開發(fā)高效、低耗、維護(hù)簡單的處理設(shè)備。
關(guān)鍵詞:村鎮(zhèn) 分散型 生活污水處理 處理技術(shù)
中圖分類號(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)11(a)-0099-02
1 村鎮(zhèn)水污染現(xiàn)狀
住建部發(fā)布的《2013年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示,據(jù)17449個(gè)建制鎮(zhèn)、12281個(gè)鄉(xiāng)、673個(gè)鎮(zhèn)鄉(xiāng)級(jí)特殊區(qū)域和265萬個(gè)自然村(其中村民委員會(huì)所在地53.72萬個(gè))統(tǒng)計(jì)匯總,村鎮(zhèn)戶籍總?cè)丝?.48億,僅9.1%的行政村對(duì)生活污水進(jìn)行了處理[1]。大部分村鎮(zhèn)的污水未經(jīng)處理任意排放已經(jīng)成為了水體的主要污染源,導(dǎo)致了村鎮(zhèn)居住環(huán)境的嚴(yán)重惡化,影響了人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活,阻礙了我們新農(nóng)村的建設(shè)。
2 村鎮(zhèn)分散型生活污水處理的難點(diǎn)
村鎮(zhèn)生活污水主要來源于洗澡、洗衣、廚房和糞水四類,其處理難點(diǎn)如下:
(1)水質(zhì)水量波動(dòng)大。村鎮(zhèn)生活用水排放量變化幅度較大,且用水量受季節(jié)變化的影響,夏季用水量明顯多于冬季。
(2)排放分散,收集處理困難。我國大部分村鎮(zhèn)分布分散,受地形地勢及經(jīng)濟(jì)條件的影響,難以統(tǒng)一收集和處理。
(3)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,缺乏專業(yè)技術(shù)人員,維護(hù)管理水平較低。
(4)缺乏有針對(duì)性的治理技術(shù)及工程設(shè)計(jì)參數(shù)。村鎮(zhèn)污水的處理規(guī)模比較小,若照搬城鎮(zhèn)污水處理模式,勢將造成工程投資和運(yùn)行費(fèi)用過高。
3 村鎮(zhèn)分散型生活污水處理技術(shù)的應(yīng)用
對(duì)于村鎮(zhèn)分散型生活污水,目前國內(nèi)外大都以分散型污水處理模式為主,分散型污水處理模式具有施工簡單、組合多樣和管理方便等特點(diǎn),在世界各地得到廣泛應(yīng)用。到目前為止,采用分散型式處理的國家日漸增多,并取得很好的成果,采用的技術(shù)主要應(yīng)用有。
(1)人工濕地。
人工濕地具有投資和運(yùn)行費(fèi)用低、出水水質(zhì)好及抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是占地面積大、易堵塞、受季節(jié)變化影響。自1974年西德建造了首個(gè)人工濕地污水處理系統(tǒng)以來,該技術(shù)廣泛地應(yīng)用于處理城市污水、礦山廢水及農(nóng)村污水等各個(gè)方面,其中以水平潛流人工濕地應(yīng)用最為廣泛[2-4]。目前,歐美已有較多的人工濕地系統(tǒng)用于處理村鎮(zhèn)生活污水,其處理規(guī)模小至僅處理單戶生活污水(面積約40 m2),規(guī)模大至處理1000以上人口村鎮(zhèn)的生活污水(面積約5000 m2)[5]。我國關(guān)于人工濕地的研究工作在前20幾年中進(jìn)展緩慢,主要還是機(jī)理方面的研究,工程應(yīng)用實(shí)例相對(duì)較少。
(2)土壤滲濾。
20世紀(jì)80年代初期日本人Nimi開發(fā)了尼米槽式地下滲濾系統(tǒng),在我國稱為土壤毛細(xì)管滲濾系統(tǒng)[6]。這種技術(shù)在日本已取得專利特許,興建了20000余套類似設(shè)施。據(jù)統(tǒng)計(jì),在美國有36%的農(nóng)村及零星分散建造的住宅采用了地下滲濾系統(tǒng)來處理生活污水,出水達(dá)到了三級(jí)處理的效果[7]。在澳大利亞,一種叫做“FILTER”的高效、持續(xù)性污水灌溉新技術(shù)運(yùn)用較為廣泛,該系統(tǒng)將土地處理、過濾與暗管排水三方面相結(jié)合,對(duì)生活污水的處理效果好,運(yùn)行費(fèi)用低,適用于土地資源豐富、可輪番耕種的地區(qū)[8]。
(3)化糞池。
化糞池技術(shù)在許多發(fā)達(dá)國家早已超越了傳統(tǒng)意義化糞池的概念。日本在20世紀(jì)70年代開始使用高強(qiáng)度玻璃鋼材料制成的整體型化糞池來替代傳統(tǒng)磚混化糞池。進(jìn)人20世紀(jì)90年代后,滅菌化糞池、好氧曝氣式化糞池、改良型化糞池、立體多槽式化糞池及帶提升泵的密封化糞等裝置陸續(xù)出現(xiàn)[9],普通化糞池被改進(jìn)成了高效的小型一體化污水處理設(shè)備。我國一些企業(yè)陸續(xù)研發(fā)了集成式生物化糞池、沼氣化糞池、不滲漏的環(huán)保型化糞池和生態(tài)節(jié)能型化糞池等化糞池。目前國內(nèi)外對(duì)將化糞池作為土地滲濾系統(tǒng)或人工濕地的預(yù)處理單元開展了大量的研究。
(4)一體化處理反應(yīng)器。
20世紀(jì)70年代初期,日本研究開發(fā)了小型合并式凈化槽,即能夠處理包括糞便污水在內(nèi)的廚房、洗浴、洗衣等所有生活污水或類似污水。凈化槽將生物厭氧、生物好氧及生物濾池等水處理工程技術(shù)集成在一個(gè)小型箱體中,可實(shí)現(xiàn)污水就地處理、就地排放,具有可批量生產(chǎn)、出水水質(zhì)穩(wěn)定及維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn),適合村鎮(zhèn)分散型生活污水處理。截至2007年,日本凈化槽使用總數(shù)為841.78萬臺(tái),主要集中在偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村[10]。凈化槽技術(shù)在我國江蘇省常熟市虞山鎮(zhèn)東青村生活污水處理項(xiàng)目也有工程實(shí)例,目前運(yùn)行良好。我國研究者[11]在折流式厭氧反應(yīng)器的基礎(chǔ)上,增加了厭氧生物濾池、生物接觸氧化處理技術(shù),并采用上流式進(jìn)水方式解決了反應(yīng)器經(jīng)常堵塞的問題。該反應(yīng)器在南通某新農(nóng)村建設(shè)示范區(qū)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用,出水水質(zhì)可達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),且由于采用了厭氧處理技術(shù),其處理成本較低,適合在農(nóng)村地區(qū)推廣使用。
浙江大學(xué)沈東升[12]等研發(fā)了地埋式無動(dòng)力厭氧達(dá)標(biāo)處理設(shè)備。該裝置采用內(nèi)充空心球狀填料的地下厭氧管道式或折流式反應(yīng)器為處理設(shè)備,利用附著于填料內(nèi)外的微生物去除生活污水中的有機(jī)污染物、部分氮磷和病原菌。該設(shè)備的中試出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),且無運(yùn)行費(fèi)用,未出現(xiàn)剩余厭氧污泥累積的問題,適用于村鎮(zhèn)分散型生活污水的處理。
4 結(jié)語
(1)由于村鎮(zhèn)分散型居住的特殊情況,生活污水宜采用原地處理的的污水處理系統(tǒng),達(dá)到高效、低耗的目標(biāo),同時(shí)要求技術(shù)維護(hù)上簡單。
(2)我國地域發(fā)展不平衡,不同地域間村鎮(zhèn)差別較大,在選擇或開發(fā)村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)的時(shí)候應(yīng)根據(jù)村鎮(zhèn)不同的現(xiàn)狀、風(fēng)俗習(xí)慣及特點(diǎn),采用組合式或多元化的污水處理模式。endprint
(3)村鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)的選擇還應(yīng)綜合考慮處理規(guī)模、污水處理后不同排放出路、是否資源化回用及剩余污泥處置等問題,避免造成二次污染。
(4)我國沒有針對(duì)不同地區(qū)特點(diǎn)的村鎮(zhèn)排水系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)導(dǎo)則或標(biāo)準(zhǔn),更沒有針對(duì)一定污水特征的相關(guān)的預(yù)處理技術(shù)與設(shè)備。針對(duì)我國農(nóng)村地區(qū)排水設(shè)施普遍落后的現(xiàn)狀,需要開展針對(duì)村鎮(zhèn)居住特點(diǎn)的污水收集技術(shù)及預(yù)處理技術(shù)或工藝,制定相關(guān)的導(dǎo)則及標(biāo)準(zhǔn),以指導(dǎo)農(nóng)村污水收集處理系統(tǒng)的建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
[1] 2013年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報(bào).中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,2013.
[2] 姚運(yùn)先,劉晶晶.人工濕地野茭白對(duì)酸性重金屬廢水的處理效能研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(23):12661-12662.
[3] 宋志文,畢學(xué)軍,曹軍.人工濕地及其在我國小城市污水處理中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)雜志,2003,22(3):74-78.
[4] 白永剛,吳浩汀.滴濾池-人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水[J].中國給水排水,2007,23(17):55-57.
[5] 歐文韜.組合式分層生物濾池與人工濕地聯(lián)合工藝處理農(nóng)村生活污水的研究[D].上海:上海交通大學(xué),2010.
[6] 張克強(qiáng).農(nóng)村污水處理技術(shù)[M].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2006.
[7] 張凱松,周啟星,孫鐵荇.城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)研究進(jìn)展.世界科技研究與發(fā)展,2003,25(5):5-10.
[8] D.W.Mittelheuser, Xu Zhifang. New Technology for productive and sustainable reuse of wastewater irrigated cropping. ACIRA Progject Review, 2000.
[9] 韓生健.集成式生物化糞池[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2002,10(4):167-169
[10] 吳光前,孫興元,張齊生.凈化槽技術(shù)在中國農(nóng)村污水分散處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境科技,2010,23(6):36-40.
[11] 白曉龍,顧衛(wèi)兵,金勝哲,等.一體化農(nóng)村生活污水處理工藝的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國給水排水,2011,27(4):58-60.
[12] 沈東升,賀永華.馮華軍.等.農(nóng)村生活污水地埋式無動(dòng)力厭氧處理技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2005,21(7):111-115.endprint