農村建筑工程污水生態處理工藝研究

金 鑫 江西省水投生態環境有限公司

1 前言

十九大以來，農村問題獲得了高度重視，新農村建設工作得到了快速發展，很大程度上改善了農村地區一直存在的建筑工程污水隨意排放問題。就現階段農村地區建筑工程污水處理工作成效來看，在取得較好成效的同時也存在著一些亟須解決的問題。比如部分農村地區還沒有建立完善的污水收集系統，長期以來缺乏系統化的管控，導致農村生態環境和周邊水環境受到較大的污染，對農村地區人口生活質量和經濟發展能力均造成了較大的影響[1]。在新時代背景和新農村建設戰略背景下，進一步做好農村地區建筑工程污水生態處理工作已經顯得十分急迫和必要，必須予以充分的重視。本文結合現階段農村地區建筑工程污水排放現狀，提出好氧生物處理技術、人工濕地和穩定塘系統、土地處理系統在農村建筑工程污水生態處理中的應用優勢與要點，旨在為農村地區生態處理建筑工程污水提供思路和方向，現作如下的分析論述。

2 農村建筑工程污水問題重要性

農村建筑工地的施工污水主要包括基坑水、混凝土澆灌、混凝土養護、車輛沖洗等，污水較為零散，不便污水集中處理。就現階段農村地區的建筑工程污水排放治理工作來看，建筑工地污水的處理長期處于一種被忽視或不夠重視的情況，工地污水大多只經過簡單處理直接排放，各級政府主管部門應給予農村地區建筑工程污水生態處理充分的重視，增加資金和基礎設施建設的投入力度，多數的貧困地區的管網收集系統建設尚不完善，在建筑工程污水治理方式上仍屬于粗放型排放。隨著近年來農村地區工業經濟的發展，所產生的建筑工程污水類型更加多樣和復雜，一些沒有經過處理的污水會直接排放至村莊所在的明渠、暗渠及天然渠，最終流入到附近的水塘、農田、洼地和灌溉渠，直接污染水資源和土地資源，威脅農村人口的居住環境和質量。因此，進一步落實農村建筑工程污水生態處理的基礎性設施建設工作，強化建筑工程污水處理力度已然成為保障農村地區獲得良好發展的有力抓手，科學合理的應用農村建筑工程污水生態處理工藝有十分的必要性。

3 農村建筑工程污水生態處理工藝

3.1 好氧生物處理技術

好氧生物處理技術是現階段農村地區建筑工程污水生態處理的一種常用技術，尤其是在小量污水生態處理中的優勢更為顯著，常用的工藝有生物接觸氧化、生物轉盤、生物濾池和序批式反應器。其中的生物接觸氧化法是農村地區應用最為范圍的處理工藝，其是借助生物濾池通過接觸曝氣形勢改良而來的生物膜處理技術。實際使用需要先在填料的表面培養微生物以確保形成生物膜，而后向微生物供氧，供氧方式與曝氣池方法一致，當建筑工程污水流經時可以與生物膜發生接觸和反應，繼而通過微生物的新陳代謝作用來降解和凈化建筑工程污水中的污染物質。就生物接觸氧化法的應用優勢來說，其不需要占用較大的土地面積，有較高的處理負荷，且抗沖擊能力強，在多種環境下均可有效使用。長期的實踐應用發現，生物接觸氧化法對沖擊負荷有很好的適應能力，且可以在間歇運行條件下依然保持良好的污水凈化處理能力，在數量不均勻的農村地區可得到很好的應用效果。但生物接觸氧化技術實際應用過程中也有一定的局限性，比如其需要較高的資金支持，運行過程中所產生的費用偏高。比如其中的厭氧好氧模式可以雖然可以有效降解建筑工程污水中的有機污染物，甚至可以通過地埋式和全自動化的方式來處理，但運行過程中需要較多的運行費用，維護管理也有一定的難度，因而當前階段主要應用在南方地區一些富裕的村鎮，北方地區并未得到大范圍的推廣。

3.2 人工濕地和穩定塘系統

3.2.1 人工濕地技術

人工濕地技術是一項從20世紀80年代便開始使用的污水生態處理技術，其可以處理多種形式的污水。比如建筑工程污水、工業廢水、地面徑流雨水及垃圾濾滲液，可有效降解和去除污水中的污染物質，包括重金屬、氮、鹽類、磷及病原微生物。在應用人工濕地技術處理建筑工程污水時，可以憑借系統中的化學、生物和物理的協同作用來凈化污水，所模擬的人工生態系統可以有選擇性地植入植物。就人工濕地技術的應用優勢來說，其可有效去除氮、磷等營養物質，出水水質高，且整個運行過程中所需要的經濟投資較少，運行維護也較為簡單，使用范圍廣泛。目前來看農村地區所使用的人工濕地技術主要有兩種，即表面流形人工濕地和潛流形人工濕地，兩種人工濕地技術均有較好的應用效果，不但運行費用較低，維護簡單快捷，而且具有污染負荷和水力負荷大的優勢，在處理重金屬、化學需氧量和生化需氧量中有顯著優勢，對營造衛生水平高的農村環境有十分重要的意義[2]。但人工濕地技術在實踐應用過程中也存在一定的局限性，比如會受到當地氣候條件的影響，當處于低溫狀態時會導致人工濕地技術無法有效去除有機物和氨氮，尤其是無法清除氨氮，這導致人工濕地技術多應用于南方地區，而北方地區很少使用。

隨著近年來人工濕地技術的發展，在農村地區建筑工程污水生態處理中獲得更好的發展，由此也衍生出了諸多的聯合使用模式，比如厭氧水解池+復合人工濕地模式、地埋式人工濕地技術、生物滴濾-人工濕地技術、地埋式A2/O-人工濕地技術。比如其中的厭氧水解池+復合人工濕地模式可以克服厭氧水解池和復合人工濕地技術彼此的局限性，厭氧生物處理氨氮、懸浮物和磷的能力可以得到很大程度的提升。當聯合使用時可以最大限度緩沖污水負荷和水力負荷的沖擊作用，處理過的水質品質可以達到《城鎮污水處理廠污染物的排放標準》，其排放標準可以達到一級B。再比如生物滴濾-人工濕地技術通常情況下可以將塑料制品和礫石作為過濾材料，建筑工程污水中的污染物質和細菌可以被吸附在濾料的表面，同時微生物可以在濾料的表面形成生物膜，生物膜的微生物可以有效吸附有機污染物，從而實現凈化污水的目的。就生物滴濾-人工濕地技術的適應性來說，其通常應用在建筑工程污水處理質量要求不高和規模小的項目中，處理規模可達到10t/d～30t/d。

3.2.2 穩定塘系統

穩定塘系統技術是一種借助自然生物凈化能力來實現污水凈化的處理技術，其與天然水體的自凈化過程有較大的相似性，借助微生物代謝活動和多種生物的作用可降解有機污染物。按照微生物特性和穩定塘內溶解氧含量可以將穩定塘系統技術分為三種，即厭氧塘、氧塘和兼性塘，均有各自的應用優勢。總的來說，穩定塘系統技術在農村地區建筑工程污水生態處理中有較為顯著的優勢和劣勢，優勢體現在其可以充分利用所處的地質地形條件，施工周期短，不需要花費較多的費用便可以實現污水資源化[3]。更為重要的一點是，還可以在塘內種植經濟作物，放養水生動物。其劣勢體現在占地面積較大，其處理建筑工程污水的質量極易受到季節、溫度和光照等因素的影響，處理效果不穩定，易因散發臭氣而滋生蚊蠅。

針對穩定塘系統技術應用過程中所存在的不足，近年來相繼發展了多種結合性的處理技術，包括厭氧水解+生態溝+穩定塘處理工藝、地埋式A/O-生態塘技術。比如厭氧水解+生態溝+穩定塘處理工藝可以先對有機物初步分解，而后排入到生態溝，借助水生植物的生長能力來吸附氮、磷，實現降低有機物含量的目的。最后生態溝中的水進入到氧化塘，在自然充氧和氧化分解作用下進一步降低水中的有機物。就實踐應用效果來說，厭氧水解+生態溝+穩定塘處理工藝簡單可行，占地面積較小，適用于污水量不大的項目中，不僅可以有效清除建筑工程污水中的污染物質，而且可以利用魚塘和閑置的溝渠，可發揮農村地區諸多基礎設施的應用優勢。

3.3 土地處理系統

土地處理工藝主要是利用土壤-微生物-植物所組成的生態系統，可對建筑工程污水中的污染物質作一系列的凈化處理，同時可以通過土地處理系統中的水分和營養物質來促進綠色植物生長，最終可實現建筑工程污水處理的系統化、資源化和無害化。總的來說，現階段農村地區建筑工程污水處理中廣泛使用的土地處理工藝主要有兩種，即土壤地下滲濾工藝和人工快滲工藝。以其中的土壤地下滲濾工藝為例來說，其可以將建筑工程污水投配到土層中，所選擇的土層具有良好的滲透性能和擴散性能，可以借助土壤毛細血管的浸潤擴散作用促使建筑工程污水最快的擴散，最終污染物質可以通過生態系統來實現降解和凈化[4]。作為一種淺層土壤處理技術，土壤地下滲濾工藝不會對地面景觀和基礎設施造成影響，運行過程中的費用較低，在清除氮、磷等污染物質中效果顯著，通常情況下處理過的污水可以回收再利用。

4 結束語

氧生物處理技術、人工濕地和穩定塘系統、土地處理系統在農村建筑工程污水生態處理中均有較高的應用優勢和價值，可大大提升建筑工程污水的處理質量，但考慮到各種技術實際應用時均存在一定的局限性，因而在后期要進一步加大研究力度，將研究重點放在厭氧生物處理、生物-生態組合工藝等方面，以此提升建筑工程污水處理技術的實用性和適用性。