引言:
“推進綠色發展、循環發展、低碳發展”和“建設美麗中國”是黨的十八大首次提出的。建設生態文明,是事關人民福祉、事關國家前途的長遠大計。在面臨資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統惡化的嚴峻形勢下,必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明觀,把生態文明建設擺在重要位置。隨著我國社會主義建設進程的不斷深入,農村建設日益受到重視,國家倡導大力發展新農村,建設美麗農村,提高農村生活質量,增強人民群眾的幸福感。由于人口的增長和經濟生產的需要,農村生態環境問題日益突出,其中最嚴重的問題之一是農村污水治理得不到充分重視,規劃不科學。目前,農村污水亂排亂放是一個亟需解決的問題,未經處理的養殖、農產品加工等生產廢水和生活污水隨意排放,嚴重污染了周邊的池塘、河流,造成水質惡化、發黑變臭、蚊蟲滋生、病毒傳播,危害人民群眾的身體健康。“十三五”規劃中政府明確提出:“全面推進農村人居環境整治,加大農村污水治理力度。由于農村污水排放總量大、組成復雜、缺乏資金、污水處理系統落后,研究適合其特點的處理技術對于改善農村人居環境、促進社會主義新農村建設、實現農村經濟持續快速發展具有重要意義。
根據污水來源的不同,農村生活污水和生產污水可分為生活污水和生產污水,其中生活污水包括廁所排放的污水、廚房污水和日常洗滌污水;生產污水包括畜牧、農產品加工和水產養殖廢水。此外,還存在垃圾堆放場產生的污水和高濁度的雨水徑流,農藥化肥污水和小型零散小企業排放的污水等幾個方面,各種污水在地區分布、居民生活條件、生活習慣等方面的影響程度各不相同。由于其來源廣泛,分布分散,農村污水中污染物成分復雜,含量低,收集困難,水環境容量小。并且隨著農村經濟的逐步發展,農村居民生活水平的提高,各種生產生活污水的排放量將會增加,污水的組成也會變得更加復雜。由于生活環境、人文習俗的差異,我國農村不同地區的生活污水排放水質差異較大。氨氮和溶態磷等污染物在生活污水中的含量與居民的經濟條件、生活習慣、作息規律等密切相關。比如,在一些經濟條件較好、肉食蛋白類食品消費量大的地區,生活污水中的氨氮濃度較高,同時使用的洗滌劑數量過多,造成生活污水中溶解態磷含量過高;而經濟條件較差的農戶經常重復用水后再排放,造成化學需氧量較高,這些農戶一般很少使用衛生潔具和洗滌劑,造成生活污水中氮、磷含量不高。畜禽養殖業和水產養殖業集中區的污水COD排放量較大。
二、農村污水處理現狀和必要性:
農村居民居住在農村并不像城鎮那樣集中,大部分的房屋都是在農村自建的,居住比較分散,缺乏合理的總體布局規劃。由于受經濟條件的制約和人們環境保護意識的缺乏,目前農村污水處理率遠低于城市污水,如污水收集系統和處理系統等基礎設施嚴重不足。在我國,大部分農村地區的污水都是直接排入溝渠或池塘,由于污水直接暴露于自然環境中,往往會流入雨水和其它污水中,匯集在一起的污水組成復雜,污染物種類多,這增加了農村污水收集和處理的難度。農村污水排放方式粗放、監管不力和污水處理設施缺乏是造成治理難度大的重要原因。露天徑流和農村污水地下滲漏一方面使村民的生活環境惡化,影響村民的身體健康,使村容村貌丑陋;另一方面又極易造成地表和地下水污染,傳播病菌,長期危害農村生態環境。不斷惡化的環境必然會阻礙經濟的發展,我國一直堅持走可持續發展道路,在新時期建設美麗農村的號召下,農村污水治理成為了亟待解決的問題。
三、農村污水處理技術與歐美發達國家相比,許多國家都很早就開始了農村污水處理技術的探索,我國正逐步加強生態環境保護,從上世紀80年代左右開始,我國對農村污水處理技術的研究工作就開始了。多種多樣的污水處理技術在我國農村地區逐步開始了探索應用。
3.1厭氧-缺氧-接觸氧化工藝研究。
厭氧-缺氧-接觸氧化工藝是厭氧、缺氧硝化與接觸氧化相結合的工藝,它對污水有良好的脫硝、硝化作用。廢水首先進入厭氧池進行厭氧反硝化處理,實現了生物脫磷。然后,廢水進入缺氧槽進行脫氮,然后進入氧化槽,利用前兩步產生的能量加速有機物的降解,通過沉淀-過濾-消毒工藝完成整個廢水處理過程。在厭氧、缺氧過程中,有機大分子有機物通過微生物代謝轉化為小分子有機物,然后進入好氧狀態,有機小分子有機物轉化為CO2、H2O等物質。對COD、BOD、氨氮等污染物有良好的去除效果,占地面積小。但該工藝工藝復雜,需要機械曝氣,后期運行費用高,對經濟發達的農村地區是一種很好的選擇。
3.2人工濕地技術
在農村污水處理方面,人工濕地技術較早地進行了研究,模擬了自然濕地利用人工水生態系統中多層次生物的稀釋降解作用去除或消除水中污染物的方法。它的污水處理機理主要是通過植物去污機制、土壤凈化機制、微生物和藻類的凈化機制以及上述綜合作用機制來實現污水的凈化。近年來,一些科技人員對微電解耦合人工濕地技術進行了創新,針對農村分散式污水的處理,對去磷、去COD效果較好。如CHEN等開發的綜合人工濕地對去除農業活動和養殖過程中產生的抗菌素和抗菌素基因有顯著效果。該技術具有地域適應性強,設備簡單,運行維護費用低,處理效果好,穩定性好等特點,但由于占用空間大,受氣候影響大,適用于土地資源充足,離城市污水管網較遠,經濟發展較弱的農村地區。
3.3處理穩塘技術
穩定池是指對天然或人工池塘進行相應的整修,并設置護岸和防滲層,利用自然凈化能力對污水進行處理,通過池內水生生物和菌藻的聯合作用,降解水中污染物,達到凈化污水的目的。目前國內外穩定塘普遍存在好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、深水塘、水生植物塘、生態塘和完全存儲塘等,為了實現污水處理與資源利用的有機結合,經常將多個穩定塘組合在一起使用。本工藝運行維護費用低,設備簡單,一般不需污泥處理,可實現廢水資源化,但處理效率低,且有臭氣散發。可結合當地的地形、經濟條件等,選擇農村地區。
3.4綜合加工技術
鄉村污水的一個主要特點是其成分復雜,由于缺乏統一的管理,往往把生活污水與生產廢水混雜在一起,不同農村地區的生活習慣和生產條件各不相同,單一的污水處理技術很難達到理想的處理效果,而在處理技術的選擇上又傾向于多樣化,將多種技術串聯起來,綜合其各自的優勢,降低運行成本,減少能耗,提高污水處理效率。在農村污水處理中,復合技術將會得到越來越多的應用。如厭氧型濾池與人工濕地相結合的工藝,出水COD、氨氮、總氮、總磷等指標均達到污水一級排放標準。并采用新型生物濾池-人工濕地-穩定塘相結合的技術治理農村污水,取得了較好的COD、氨氮、總氮磷處理效果。降水式接觸氧化+人工濕地”生物-生態組合工藝處理山區丘陵地區的農村生活污水,COD、BOD、氨氮、總氮和總磷的平均去除率均在80%以上,且系統的抗沖擊負荷能力強。
結論。
由于國家對農村生態環境保護的重視,農村污水處理技術和工藝不斷得到研究和發展,但只有因地制宜,才能真正有效地解決農村的水污染問題。