一體化設(shè)備在農(nóng)村生活污水治理中的應(yīng)用

摘要：隨著中國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活污水排放量的日益增長，農(nóng)村水環(huán)境治理成為新農(nóng)村建設(shè)亟需解決的主要問題之一。本文分析了我國農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀及水質(zhì)水量特點(diǎn)，著重探討了一體化設(shè)備在農(nóng)村生活污水治理中的優(yōu)勢，可為加快推進(jìn)其在農(nóng)村生活污水治理中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村;生活污水;一體化設(shè)備

中圖分類號：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）02-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.032

Abstract：With the development of rural economy in China，the discharge of domestic sewage has been increasingly growing，as a result，the management of rural water environment has become one of the primary problems to be solved in the development of new countryside.The present paper analyzes the current situation of rural domestic sewage treatment and the characteristics of sewage quality and quantity，and emphatically discusses the advantages of integrated equipment in rural domestic sewage treatment，which can provide references for accelerating its application in rural domestic sewage treatment.

Key words：Countryside;Domestic sewage;Integrated equipment

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷完善，人民的生活水平得到了極大的提高。與此同時(shí)，農(nóng)村生活污水的排放量不斷增加，成為我國農(nóng)村污染物的主要來源之一。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，截至2015年，進(jìn)行生活污水處理的建制鎮(zhèn)和鄉(xiāng)級行政區(qū)域占全國建制鎮(zhèn)和鄉(xiāng)級行政區(qū)域的比率分別為25.3%和7.1%。2017年2月，環(huán)保部、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)的《全國農(nóng)村環(huán)境綜合整治“十三五”規(guī)劃》提出，到2020年我國農(nóng)村污水處理率要達(dá)到30%以上。上述數(shù)據(jù)表明，我國大部分農(nóng)村地區(qū)的生活污水未進(jìn)行有效處理，生活污水直接排放不僅影響整個(gè)農(nóng)村的生態(tài)水環(huán)境，還嚴(yán)重制約著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。所以，加強(qiáng)農(nóng)村生活污水治理，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境是現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略迫在眉睫的主要問題[1]。

1 農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀分析

我國農(nóng)村地域分布范圍較廣，各農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活習(xí)慣、傳統(tǒng)風(fēng)俗等不盡相同，農(nóng)村生活污水的來源卻大同小異，主要由廚房污水、生活洗滌廢水、廁所污水及其他污水組成。研究表明，農(nóng)村生活污水含有COD、氮、磷以及少量油類等污染物，具有良好的可生化性[2-3]。然而大部分農(nóng)村地區(qū)環(huán)保意識不強(qiáng)，公眾參與性較低，生活污水則是通過直接排放或經(jīng)化糞池后排放的方式進(jìn)行處理，不僅對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成破壞，還對農(nóng)民的生存環(huán)境和身體健康產(chǎn)生影響，所以我國亟需采取適宜的、有效的措施解決農(nóng)村生活污水治理難的問題。農(nóng)村生活污水處理模式主要有集中處理、分散處理兩種，我國農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對薄弱、資源分配不均衡，村莊規(guī)模小、數(shù)量多，各農(nóng)村地區(qū)排水管道系統(tǒng)的普及率較低，已有系統(tǒng)多數(shù)為明渠合流制，缺乏配套輸送系統(tǒng)及截流主干管，所以現(xiàn)階段我國農(nóng)村生活污水集中處理的難度較大[4]。

農(nóng)村生活污水治理根據(jù)其主體技術(shù)單元構(gòu)成的不同，主要分為三類：生物處理技術(shù)、生態(tài)處理技術(shù)和組合處理技術(shù)。生物處理技術(shù)是指人為創(chuàng)造微生物生長所需的好氧或厭氧條件，提供適宜的溫度、pH、堿度，通過微生物降解、吸收生活污水中的有機(jī)物、氮磷等物質(zhì)，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的，常見的生物處理技術(shù)有：厭氧-好氧活性污泥法（A/O）、厭氧-缺氧-好氧活性污泥法（A/A/O）、膜生物反應(yīng)器（MBR）、序批式活性污泥法（SBR）、生物轉(zhuǎn)盤等。生態(tài)處理技術(shù)是指人為創(chuàng)造出類似或接近自然系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境，通過土壤-微生物-植物的過濾、吸收、分解作用，對生活污水進(jìn)行凈化的一種新型的水處理模式，常用的生態(tài)處理技術(shù)有：人工濕地、土壤滲濾凈化系統(tǒng)和氧化塘等。組合處理技術(shù)則是根據(jù)實(shí)際情況將生物處理和生態(tài)處理技術(shù)組合，通過優(yōu)勢互補(bǔ)，提高污染物去除效果，降低運(yùn)行成本[5-7]。

隨著我國相應(yīng)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)及區(qū)域收納水體環(huán)保要求的逐步提高，傳統(tǒng)活性污泥法、生物膜法的單一處理模式已經(jīng)很難滿足農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。針對我國農(nóng)村生活污水水量小、水源分散、水質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)開發(fā)的具有凈化能力高效、運(yùn)行模式完善、管理方法成熟的一體化農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，一方面能夠較好的應(yīng)對因地理位置、經(jīng)濟(jì)水平、文化傳統(tǒng)不同造成的管理人員素質(zhì)低、配套設(shè)施不完善等不利因素;另一方面可為建設(shè)社會主義新農(nóng)村，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)生態(tài)水環(huán)境和區(qū)域性水環(huán)境的良性循環(huán)，提供很好的解決方案[8-9]。

2 一體化設(shè)備的優(yōu)勢分析

國內(nèi)外關(guān)于一體化污水處理設(shè)備的研究取得了較大的進(jìn)展，并且在農(nóng)村生活污水和部分工業(yè)廢水的治理中進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。隨著農(nóng)村生活污水處理技術(shù)研究的深入，設(shè)備處理工藝從單一處理模式逐步發(fā)展為多種方法結(jié)合的復(fù)合工藝，設(shè)備結(jié)構(gòu)也從一體化結(jié)構(gòu)逐步發(fā)展為模塊化、智能化，提高了一體化設(shè)備在農(nóng)村生活污水綜合治理中的實(shí)用性。

2.1 一體化污水處理設(shè)備設(shè)計(jì)原則

我國市場上一體化污水處理設(shè)備種類繁多，工藝參差不齊，一直未形成標(biāo)準(zhǔn)化、品牌化、規(guī)?；?。在農(nóng)村生活污水處理的應(yīng)用中，由于各農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平、文化傳統(tǒng)、水文地質(zhì)以及生活污水排放特征的不同，導(dǎo)致其成本偏高，一定程度上制約了一體化污水處理設(shè)備在農(nóng)村地區(qū)的推廣使用。因此一體化農(nóng)村生活污水處理設(shè)備在設(shè)計(jì)制作時(shí)應(yīng)從農(nóng)村實(shí)際情況出發(fā)，綜合考慮外在影響因素，完善設(shè)備性能。主要從以下三個(gè)方面著手[10-11]：

（1）系統(tǒng)內(nèi)部工藝參數(shù)的影響：我國農(nóng)村地區(qū)生活污水日排放系數(shù)變化較大，在實(shí)際運(yùn)行過程中易對一體化生物處理系統(tǒng)的污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷產(chǎn)生沖擊，影響微生物的生長代謝等，因此設(shè)計(jì)適宜的水力停留時(shí)間及生物固體停留時(shí)間，培育適應(yīng)性更強(qiáng)的高效菌種，有利于提高系統(tǒng)對污染沖擊負(fù)荷的承受能力，使一體化設(shè)備各個(gè)工藝段持續(xù)、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行;

（2）設(shè)備主體結(jié)構(gòu)材料及空間體積：降低污水處理設(shè)備的成本及土地資源利用成本，最大限度減少設(shè)備土地資源占用的同時(shí)，考慮設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及穩(wěn)定性，目前，市場上一體化污水處理設(shè)備多數(shù)為鋼結(jié)構(gòu)焊接成型或可拼裝的模塊化組合式工藝;

（3）自動(dòng)化控制的集成和完善：農(nóng)村一體化污水處理設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)多數(shù)依靠當(dāng)?shù)貑T工，其模塊運(yùn)行的技術(shù)人員和管理人員等整體知識匱乏，難以應(yīng)對不同水質(zhì)水量變化引起的微生物運(yùn)行環(huán)境失調(diào)，為了提高農(nóng)村一體化模塊系統(tǒng)的處理效率，降低人工費(fèi)用，可考慮采用云計(jì)算數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)化控制方式，對進(jìn)水水質(zhì)及水量分析后及時(shí)自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)的操作性。

2.2 一體化設(shè)備的優(yōu)勢

一體化設(shè)備可設(shè)計(jì)成移動(dòng)集裝箱式或固定基礎(chǔ)式。與傳統(tǒng)大型污水處理廠相比，一體化污水處理設(shè)備不需要大規(guī)模增加污水管道，可在原有分流制排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)區(qū)域性收集處理，大大緩解了市政管網(wǎng)建設(shè)的壓力;由于其總投資額相對較小，在減輕地方財(cái)政壓力的同時(shí)滿足了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境治理的需求。對于大型污水處理廠面臨龐大排水管網(wǎng)的障礙，移動(dòng)集裝箱式一體化污水處理設(shè)備可以靈活配置，有效實(shí)現(xiàn)中水回用，節(jié)約用水。

我國農(nóng)村地區(qū)生活污水處理技術(shù)的優(yōu)劣一般通過經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)效益、環(huán)境效益以及管理效能四個(gè)方面來評價(jià)。雖然人工濕地生態(tài)處理技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中優(yōu)越性較強(qiáng)，但是在考慮局部生活污水處理、土地資源緊張、資金鏈有限的情況下，無論是單一工藝模式還是組合式工藝模式的一體化設(shè)備，都因其獨(dú)特的優(yōu)勢受到廣泛青睞。

2.3 地埋式一體化設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活越來越好了，對生活環(huán)境的要求也在逐步提高，臭氣、噪聲、廢水等都是人們關(guān)注的對象，因此，對農(nóng)村生活污水進(jìn)行治理的同時(shí)要充分考慮到設(shè)備對周圍居民生活的影響。地埋式一體化設(shè)備在保證整體布局的基礎(chǔ)上，充分利用地下空間，不占用地上表面積，即減少了保溫措施的投入，節(jié)約投資，又利于優(yōu)化環(huán)境生態(tài)景觀，可實(shí)現(xiàn)土地綜合利用。而且設(shè)備運(yùn)行期間，整體噪音小，臭氣產(chǎn)生量少，在配備自動(dòng)控制系統(tǒng)及故障報(bào)警系統(tǒng)的情況下，可減少人員的投入，管理維護(hù)方便，使用效果佳。同時(shí)，由于一體化污水處理設(shè)備具有使用壽命長、能耗低、產(chǎn)泥量少、管理方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，使其在農(nóng)村生活污水處理領(lǐng)域得到廣泛的推廣。

3 結(jié)論

隨著社會主義新農(nóng)村的建設(shè)，未來10年將會是我國污染治理的關(guān)鍵期，優(yōu)良的農(nóng)村水環(huán)境作為建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的核心標(biāo)志，其治理更是前進(jìn)方向上的重點(diǎn)和難點(diǎn)。一體化污水處理設(shè)備以滿足農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)，通過提升改造傳統(tǒng)工藝，強(qiáng)化微生物菌種，降低設(shè)備投資成本，完善模塊自控系統(tǒng)，很大程度上減輕了市政管網(wǎng)建設(shè)壓力，有效實(shí)現(xiàn)了中水回用，解決了農(nóng)村生活污水治理難的問題，對社會主義新農(nóng)村的建設(shè)起到關(guān)鍵性作用。

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收稿日期：2019-12-13

作者簡介：何軍輝（1990-），男，漢族，碩士學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)槌擎?zhèn)生活污水治理。