滕少香,韓雯雯,趙亭月
(1.中國城市建設研究院有限公司山東分院;2.山東省水利科學研究院,濟南 250100)
隨著我國國民經濟的快速發展,廣大農村的生活水平、消費水平不斷提高,但水污染量也隨之增加,污染物的種類、人均排污數量等呈現出城市化的趨勢。再加上鄉鎮企業的不斷發展,點多面廣的農村污水已成為河道、土壤、地下水的重要污染源。農村自然環境、水環境的不斷惡化,使得村、鎮污水的收集及處理工程迫在眉睫。
截止2015年底,我國40%的建制村沒有垃圾收集處理設施,78%的建制村沒有建設污水處理設施,40%的畜禽養殖廢棄物未得到資源化利用或無害化處理,農村環境“臟亂差”問題突出。根據各省環保部門的公開信息,2016年,全國公開1333處飲水水源地的水質狀況,有98處水質出現異常,占比7.4%。《全國農村環境綜合整治“十三五”規劃》提出:到2020年,新增完成環境綜合整治的建制村13萬個,累計達到全國建制村總數的三分之一,優先整治南水北調東線中線水源地及其輸水沿線、京津冀和長江經濟帶三大區域,涉及880個縣(市、區)8.14萬個建制村,約占全國整治任務的63%。
近年來,環境保護部、住房和城鄉建設部、財政部從技術、資金層面出臺相應的政策、法規,形成了多部委齊抓共建的格局。2008-2016年,中央財政累計投入375億元用于農村環境整治,帶動了地方上千億元農村環保投入,建成了一大批農村生活污水等處理設施[1]。但是,我國農村基礎設施先期投入少、欠賬太多,加之廣大農村居民環保意識淡薄,農村的環境保護和污水處理必須有一個符合我國國情的技術路線。
根據近幾年我國農村污水處理工作實踐,農村、鄉鎮污水處理存在收集困難、收費困難、維護困難等問題,具體表現在以下方面。
(1)我國農村地域遼闊,居住地分散,村莊整體規劃較差,基本沒有污水收集管網等環保基礎設施,再加上農村污水管道土建安裝質量不容易控制、維護管理困難、村民為灌溉而進行人為破壞等因素,使得污水納管率較低。
(2)當前,不少農村地區自來水費收繳困難且標準較低,代收的污水處理費更是無從保障,導致污水處理工程運行費用缺口較大。另外,街鎮一級政府財力有限,農村污水處理設施的長期運營缺少持續的財力支持。
(3)相比于城市,農村地區經濟發展水平相對落后,經濟承受能力較差,導致專業技術人員缺乏,污水處理設施的運營管理困難,處理效率較低。
隨著農村住宅條件改善、廁所改造、道路建設等項目的實施,農村污水收集難等問題會有所好轉。為做好農村污水處理,應從建設、管理等方面做好以下幾方面論證工作。
管網布置是保證污水收集率的關鍵環節,應合理控制污水的收集范圍,選擇合適的收集方式,最大限度地收集污水。在污水處理設施的廠址選擇上,應避讓環境敏感區,如景區、水源地保護區等。同時,農村污水處理要與美麗鄉村建設、海綿城市建設、耕地土壤保護、地下水保護、中水利用等項目相結合。
污水量是關系污水廠建設投資、資金回收以及運行成本的主要因素。在近期與遠期污水量的確定、主干管及干管管徑的確定上要做好充分論證。
農村生活污水的來源主要有洗滌、洗浴和廚房用水以及廁所污水、家禽養殖廢水等。城鎮化程度較高的農村地區,其污水還包括工業、企業排放污水[2]。農村污水排放具有污染分散、間歇排放、氨氮含量較高、重金屬等有毒有害物質較少等特點,且農村生活污水排放和當地居民的生活方式、作息規律密切相關。
全國各地區農村污水排放量及水質情況如表1所示,具體指標包括pH、SS(總磷)、CODCr(化學需要量)、BOD5(生化需氧量)、NH3-N(氨氮)和TP(總磷)等。可以看出,東北地區農村村落規模通常較小,村落間的距離較遠,氣候以干旱多風、冬季較長而寒冷為主要特征,污水人均排放量較南方地區少,但污染物濃度較高。東南地區年平均氣溫高、降水充沛,工農業生產發達,許多村莊達到了小康標準,農村生活水平和生活方式與城市接近,農民用水量和農村生活污水的排放量較高,氮磷濃度較高。西北地區地廣人稀,由于大多數農村經濟欠發達,污水人均排放量較南方地區少,污染物濃度偏低。

表1 我國各地區農村生活污水水量及水質特征
目前,農村污水處理設施設計規模的確定基本參考城市污水的思路,以人口為基數計算排污量。然而,隨著我國城鎮化率的不斷提升,農村人口呈現出人口減少和周期性變化共同發生的特點。預測農村生活污水量時,應當考慮常住人口及人口波動。對于不具備旅游發展特色的村莊,建議遵循先小后大的原則,首先解決當下問題,逐步增加處理設施。
農村生活污水規模較小,日變化系數較大(一般為3~5),水量變化明顯,早晨、中午、晚上是污水排放量高峰期,其他時間的污水排放量很小,而夜間甚至可能斷流。考慮到以上因素,污水處理站宜設置調節池。
農村污水處理模式的選擇應考慮農村的地理環境及地域差別,針對不同地區、不同地形地勢、不同氣候條件以及經濟發展水平,選擇對應的處理模式。目前,我國農村污水處理模式主要分為三類:接入市政管網模式、集中聯片收集模式、單獨分散收集模式。集中處理還是分散處理,在設計上不應千篇一律,不能刻意追求建設進度。單一處理形式可能會造成管網延伸較廣、工程投資浪費、污水收集率不高、污水處理設施閑置率較高等問題,導致運營困難。為此,農村污水處理設施的建設一定要做到建設一處、穩定一方。
對于靠近城鎮或靠近城鎮污水管網的村莊,應優先考慮將農村生活污水接入城鎮污水管網,由城鎮污水處理廠統一處理;對人口規模較大、聚集程度較高、經濟條件較好的村莊,宜通過敷設污水管道集中收集、處理生活污水;對人口規模較小、居住較為分散、地形地貌復雜的村莊,宜采用就地分散處理。
農村污水處理設施應做到設備簡單、維修方便,應盡量采用工藝流程短、抗沖擊負荷能力強、運行費用低的工程形式。
農村污水處理技術的選擇應考慮到地區水環境污染程度、經濟發展水平等差異。經濟相對發達、人口密度大、土地資源緊張、水環境污染嚴重的農村地區,應選擇處理效果好、占地面積小的好氧生物處理技術,如氧化溝、接觸氧化工藝等;經濟欠發達的農村地區,應優先采用運行成本相對低的微動力或無動力處理技術,如三格化糞池+田間灌溉施肥、三格化糞池+自然生物塘、厭氧生物膜池+自然生物塘、人工濕地等。農村污水處理的推薦工藝如表2所示,農村污水處理工藝的性能比較如表3所示。由表3可知,四種工藝的CODCr去除率、TN(總氮)去除率、TN去除率不盡相同。

表2 農村污水處理的推薦工藝

表3 農村污水處理工藝比較
農村污水處理運營方式總體上應以政府宏觀控制為主,統一監管,將治理責任落實到具體組織,并制定落實好獎罰機制。分散式污水處理設施可實行“自用、自管”的管理方式,即由農戶自行維護管理污水處理設施,包括化糞池的定期清淘、生物處理設施的定期排泥、生態處理單元的植物收割等。各基層主管部門要分期、分批對管護人員開展知識技能培訓,并對管轄范圍內的分散式污水處理設施進行定期巡查。農村污水處理系統應定期檢測,從收集到排放全流程從嚴控制。
農村污水是面源污染的重要來源,嚴重破壞農村地區的水體、土地等自然環境,為確保農村水源安全,農村污水治理刻不容緩。因此,人們要選擇好污水處理設施的位置與污染控制區域,確定好設計污水量,選擇好處理模式、處理工藝和運營管理體制,從而有效治理水污染,保護好農村生態環境。
參考文獻
1 王 波,王夏暉,鄭利杰.我國農村污水處理行業發展路徑探析[J].小城鎮建設,2016(10):16-19.
2 潘碌亭,吳 坤,楊學軍,等.我國農村污水現狀及處理方法探析[J].現代農業科技,2015,(5):223-225.