農(nóng)村生活污水處理工藝技術(shù)在西安地區(qū)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景

宋丹梅，牛銀環(huán)

（1.西安市水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，陜西 西安 710100；2.西安市水利水土保持工作總站，陜西 西安 710009）

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生活水平的持續(xù)提高，傳統(tǒng)的農(nóng)村生活、生產(chǎn)方式逐漸發(fā)生變化，大量未經(jīng)治理的生活污水直接排放引起水體污染，嚴(yán)重破壞水體環(huán)境。農(nóng)村生活污水造成的環(huán)境污染不僅是農(nóng)村水源地潛在的安全隱患，還會(huì)加劇淡水資源的危機(jī)，使耕地灌溉得不到有效保障[1]。因而，采取合理的污水處理工藝對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行有效處理迫在眉睫。

1 工藝概述

我國(guó)農(nóng)村污水處理工藝據(jù)統(tǒng)計(jì)多達(dá)52種，種類(lèi)繁多，技術(shù)水平參差不齊[2]。2017年，西安市面向社會(huì)公開(kāi)征集了國(guó)內(nèi)外27家企業(yè)申報(bào)的44項(xiàng)工藝技術(shù)，邀請(qǐng)權(quán)威專(zhuān)家遴選出6項(xiàng)適用于西安地區(qū)的農(nóng)村生活污水處理工藝。

其中，MOCOP生物凈化工藝結(jié)合了傳統(tǒng)生物接觸氧化工藝和A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。久保田凈化槽技術(shù)采用生化處理原理將厭氧、好氧以及相關(guān)工藝高度集中于一體化凈化槽中。單戶式生物凈化罐采取多級(jí)A/O處理工藝，將多種功能單元集中于生物凈化罐內(nèi)。SY-PLUS-智能模塊化污水處理系統(tǒng)由多重高效生物凈化池、緩沖池等裝置組合而成，采用“循環(huán)流AO”工藝實(shí)現(xiàn)凈化處理。智能一體化污水凈化系統(tǒng)（CWT）是一項(xiàng)將生物技術(shù)與膜技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并用膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)活性污泥法的工藝系統(tǒng)。太陽(yáng)能微動(dòng)力污水處理技術(shù)是以太陽(yáng)能為能源的水解接觸氧化法處理工藝[3]。

2 應(yīng)用實(shí)例分析

西安市遴選的6種的工藝技術(shù)，按工藝類(lèi)型，可分類(lèi)為生物接觸氧化+活性污泥法、多級(jí)A/O技術(shù)、A/O+MBR工藝三大類(lèi)。表1對(duì)比分析了遴選的6種處理工藝的技術(shù)類(lèi)型、運(yùn)行管理要求、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等。就建設(shè)成本來(lái)看，太陽(yáng)能微動(dòng)力技術(shù)平均每噸水建設(shè)成本最低，其次是MOCOP工藝和SY-PLUS-智能模塊化系統(tǒng)，久保田凈化槽和單戶式凈化罐因側(cè)重于單戶或幾戶的分散式處理模式，平均每噸水建設(shè)成本較高，適用于山區(qū)等難以敷設(shè)污水收集管網(wǎng)的地區(qū)。考慮直接處理經(jīng)濟(jì)成本因素，MOCOP工藝、SY-PLUS-智能模塊化系統(tǒng)和太陽(yáng)能微動(dòng)力技術(shù)等3種工藝因集中程度較凈化槽和單戶凈化罐高，所以直接處理成本較低，這也符合“能集中處理盡量集中處理、不能集中處理再考慮分散處理”的一貫原則。智能一體化污水凈化系統(tǒng)（CWT）使用改進(jìn)的生物膜，需定期清洗更換，維護(hù)成本較高，僅適用于飲用水源地保護(hù)區(qū)、水環(huán)境敏感區(qū)等特殊區(qū)域，不宜大面積推廣。另外，表1還給出了6種工藝技術(shù)的占地成本，根據(jù)土地資源供應(yīng)情況，同時(shí)綜合其他因素合理選用推薦的工藝技術(shù)。

采用“生物接觸氧化+活性污泥法”技術(shù)類(lèi)型的MOCOP生物凈化工藝，適用于河流沿岸及一般區(qū)域村莊的集中式處理村鎮(zhèn)生活污水處理工程，目前在西安市各區(qū)縣均有實(shí)際應(yīng)用案例。藍(lán)田縣普化鎮(zhèn)寶興寺村生活污水處理工程建成于2017年，處理水量50 m3/d，受益農(nóng)戶約230戶，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，投資50萬(wàn)元。該工程采用田園式設(shè)計(jì)風(fēng)格，與村莊融合度極高，建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本低。

采用“多級(jí)A/O”技術(shù)類(lèi)型單戶式生物凈化罐，適用于分戶式模式的家庭、小型客棧、農(nóng)家樂(lè)等生活污水處理工程，目前在鄠邑區(qū)、周至縣、藍(lán)田縣有實(shí)際應(yīng)用案例。周至縣丹陽(yáng)村單戶式污水處理工程建成于2017年，單罐體處理水量0.6 m3/d，出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，工程投資1.5萬(wàn)元，年運(yùn)行費(fèi)用約為100元。該工藝地域適應(yīng)性強(qiáng)，出水可沖廁、灌溉回用，運(yùn)營(yíng)管理簡(jiǎn)便。

表1 西安地區(qū)典型農(nóng)村生活污水處理工藝指標(biāo)對(duì)比

采用“A/O+MBR”技術(shù)類(lèi)型的智能一體化污水凈化系統(tǒng)，目前在長(zhǎng)安區(qū)、閻良區(qū)、鄠邑區(qū)有一定應(yīng)用。長(zhǎng)安區(qū)子午街辦王莊社區(qū)污水處理工程建成于2016年，處理水量100 m3/d，受益農(nóng)戶約465戶，出水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，工程投資200萬(wàn)元。該工藝設(shè)備集成化高，占地面積小，智能化程度高，但投資較大，膜組件造價(jià)高，運(yùn)行費(fèi)用高。

隨著農(nóng)村人居環(huán)境整治工作的整體推進(jìn)，各級(jí)政府和各地農(nóng)戶對(duì)生活污水處理的要求將越來(lái)越迫切。綜合上述分析，關(guān)中地區(qū)各地市縣（區(qū)）可結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)承受能力及區(qū)位污水處理需求，合理選擇適用的工藝技術(shù)，梯次實(shí)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活污水的收集處理和資源化利用。

3 發(fā)展前景

西安市農(nóng)村生活污水處理涉及灞橋區(qū)、臨潼區(qū)、高陵區(qū)、長(zhǎng)安區(qū)、閻良區(qū)、鄠邑區(qū)、藍(lán)田縣、周至縣等8個(gè)涉農(nóng)區(qū)縣及西咸新區(qū)、高新區(qū)、國(guó)際港務(wù)區(qū)等3個(gè)開(kāi)發(fā)區(qū)，140個(gè)鎮(zhèn)（街辦），1970個(gè)行政村，5000余自然村，120萬(wàn)余戶，420萬(wàn)人口。由圖1可以看出，西安市城市污水處理率和縣城污水處理率相對(duì)已經(jīng)很高，而農(nóng)村地區(qū)污水處理工作則剛剛起步。截止2018年末，西安城市污水處理率已達(dá)95%，縣城污水處理率也達(dá)83.5%，農(nóng)村生活污水處理行政村覆蓋率僅為40%。也就是說(shuō)，農(nóng)村每年產(chǎn)生的7000萬(wàn)t生活污水，近60%未進(jìn)行有效處理直接排放，西安市農(nóng)村需處理的生活污水體量巨大。

圖1 近十年來(lái)西安市城鄉(xiāng)污水處理率增長(zhǎng)比對(duì)圖

按照西安市農(nóng)村生活污水處理三年行動(dòng)方案要求，到2021年，全市農(nóng)村生活污水治理行政村覆蓋率將達(dá)到80%以上，見(jiàn)圖2，各區(qū)縣、開(kāi)發(fā)區(qū)近三年需完成污水處理任務(wù)的行政村共計(jì)1006個(gè)，自然村達(dá)3000余個(gè)，短時(shí)間內(nèi)需建造大量的污水處理站，其中絕大多數(shù)為小型污水處理站，遴選的6種污水處理工藝在西安市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊。

圖2 西安市農(nóng)村生活污水治理近期分區(qū)建設(shè)計(jì)劃圖

4 結(jié)語(yǔ)

選擇合適的污水處理工藝，不僅直接關(guān)系到污水處理站的建設(shè)效果和能否實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效運(yùn)營(yíng)，更關(guān)乎國(guó)家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的落實(shí)和農(nóng)村人居環(huán)境整治工作的整體成效。西安市農(nóng)村地域廣闊，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，我們應(yīng)立足現(xiàn)實(shí)，以工藝技術(shù)創(chuàng)新來(lái)推動(dòng)農(nóng)村污水的生態(tài)低碳治理，節(jié)省建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效運(yùn)行；以模式創(chuàng)新推動(dòng)農(nóng)村污水治理與“三農(nóng)”結(jié)合、與農(nóng)村環(huán)境綜合治理結(jié)合，采取PPP模式吸引社會(huì)資本廣泛參與，以便于實(shí)現(xiàn)用較少的政府投資來(lái)取得較大的社會(huì)現(xiàn)實(shí)效益，讓廣大農(nóng)民群眾真正受益。