農(nóng)村生活污水治理工藝研究——以徐州市為例

苗歡 李波 錢(qián)程

（徐州市工程咨詢(xún)中心江蘇徐州 221005）

農(nóng)村生活污水治理工藝研究
——以徐州市為例

苗歡 李波 錢(qián)程

（徐州市工程咨詢(xún)中心江蘇徐州 221005）

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，水資源短缺的日趨嚴(yán)峻，本文著眼于農(nóng)村水環(huán)境綜合治理工作和美好鄉(xiāng)村建設(shè)的客觀需要，根據(jù)農(nóng)村生活污水排放及處理的現(xiàn)實(shí)要求以及徐州的市情市貌，通過(guò)分析四種不同污水處理的工藝特點(diǎn)，為農(nóng)村生活污水處理選擇合適的工藝提供決策參考。

農(nóng)村；生活污水治理；徐州

1 概述

“村容整潔”是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之一。隨著新農(nóng)村建設(shè)的逐步深入，全國(guó)各地農(nóng)村環(huán)境面貌得到了較大改善。但是，由于農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜，農(nóng)村人口眾多、居住分散等特點(diǎn)給農(nóng)村環(huán)境帶來(lái)很多不確定性，環(huán)境形勢(shì)仍然艱巨，這其中以農(nóng)村水污染治理尤其是農(nóng)村生活污水控制和治理最為緊迫，它直接關(guān)乎農(nóng)民的身心健康。

2 徐州農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著徐州市城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，全市小城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展迅速，由此產(chǎn)生了大量的生活污水。由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的滯后，全市生活污水集中處理率雖然達(dá)到了81.6%,全市工業(yè)廢水集中處理率為76.28%，處理能力比“十五”期間大大改觀，但仍不能滿足需求，水質(zhì)污染問(wèn)題仍然不容樂(lè)觀。加之近年來(lái)，隨著全市農(nóng)田化肥、農(nóng)藥用量的加大農(nóng)村水環(huán)境污染形勢(shì)嚴(yán)峻。據(jù)有關(guān)資料，1995年和2008年全市氮、磷、鉀增加了54%。2008年度，全市大牲畜存欄16.07萬(wàn)頭，生豬存欄220.49萬(wàn)頭，生豬出欄325.21萬(wàn)頭，羊存欄161.76萬(wàn)頭，羊出欄359.72萬(wàn)頭，家禽飼養(yǎng)量15490.59萬(wàn)只，兔飼養(yǎng)量4056.58萬(wàn)只。畜禽糞便產(chǎn)生量很大，全市每年畜禽的排糞總量約有480萬(wàn)噸，農(nóng)業(yè)面源污染和環(huán)境的形勢(shì)依然嚴(yán)峻。

3 農(nóng)村生活污水處理方法和工藝分析

2011年徐州市農(nóng)民人均純收入為9490元，城市化率達(dá)到了53%，但作為一項(xiàng)民生工程和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的農(nóng)村生活污水處理方面，應(yīng)著重從以下幾方面考慮。首先是既要滿足當(dāng)前達(dá)標(biāo)的“硬”目標(biāo)，也要考慮今后的再生利用方面的長(zhǎng)遠(yuǎn)需要。全市要根據(jù)農(nóng)村地區(qū)特點(diǎn)和條件，因地制宜地開(kāi)展農(nóng)村污水處理和收集方式，既著眼于村、組污水達(dá)標(biāo)排放，也要做好今后水資源的節(jié)約和保護(hù)工作；其次是處理技術(shù)選擇上要既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。盡管全市農(nóng)民純收入在整個(gè)蘇北地區(qū)名列前茅，但農(nóng)村污水處理工藝的選擇應(yīng)量力而行，處理工藝選擇考慮可操作性和簡(jiǎn)便性。再次是后期維護(hù)管理應(yīng)簡(jiǎn)單。農(nóng)村地區(qū)“懂技術(shù)，會(huì)管理”的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員匱乏，現(xiàn)有的一些專(zhuān)業(yè)人員技術(shù)水平和管理水平相對(duì)不高，因此，應(yīng)考慮那些技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定的技術(shù)工藝。根據(jù)目前我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、污水處理與水環(huán)境保護(hù)要求，農(nóng)村污水處理還可以通過(guò)改廁、人工濕地、穩(wěn)定塘、土壤滲濾等幾種適合農(nóng)村實(shí)際的污水處理工藝技術(shù)【1】。

3.1 穩(wěn)定塘系統(tǒng)

穩(wěn)定塘舊稱(chēng)氧化塘或生物塘，穩(wěn)定塘系統(tǒng)是由若干自然或人工挖掘的池塘通過(guò)菌藻互生作用或菌藻、水生生物的綜合作用而實(shí)現(xiàn)污水凈化的目的【2】。一般是把土地經(jīng)過(guò)適當(dāng)修整成池塘，設(shè)置圍堤和防滲層，然后通過(guò)池塘內(nèi)的微生物來(lái)達(dá)到污水處理的效果。徐州市屬溫帶季風(fēng)氣候，雨水豐沛，水資源豐富，2011年全市水資源總量為104億立方米，但全市降雨時(shí)空分布不均，調(diào)蓄量少，年缺水量10億立方米。全市農(nóng)村地區(qū)可以結(jié)合本地地形條件，設(shè)立污水穩(wěn)定塘生態(tài)處理方式。這種工藝具有建設(shè)投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低、維護(hù)簡(jiǎn)單且便于操作，能有效地去除生活污水中的有機(jī)物和病原體等優(yōu)點(diǎn)。但其不足之處是占地面積大、凈化效果容易受到氣溫等自然因素的影響。

3.2 人工濕地技術(shù)

人工濕地是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種污水處理技術(shù)，通過(guò)獨(dú)特的土壤-植物-微生物系統(tǒng)，綜合處理污水，對(duì)氮、磷等有機(jī)質(zhì)去除能力強(qiáng)，處理效果好【3】。據(jù)悉，通過(guò)人工濕地來(lái)處理污水，COD去除率可達(dá)80%以上，TN去除率可達(dá)60%，TP去除率可達(dá)90%，出口水質(zhì)BOD小于10mg/L，SS小于20mg/L【4】。徐州市境內(nèi)有河道58條，大小水庫(kù)16座，湖泊3個(gè)及分布于20個(gè)鎮(zhèn)的采煤塌陷區(qū)，濕地水域總面積為98807.65公頃。運(yùn)用人工濕地來(lái)處理農(nóng)村生活污水，就是采用人工方式把污水投放到種有水生植物的土地上，然后有目的的控制停留時(shí)間使污水中的物質(zhì)被微生物分解以達(dá)到凈化水質(zhì)的處理技藝（見(jiàn)下圖）。這種工藝基建費(fèi)用低廉，人工濕地主要材料有碎石、沙礫、土壤等都可以就近獲取而不需要復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，易于運(yùn)行維護(hù)和管理。不足之處就是受季節(jié)影響較大，尤其是冬天污水結(jié)冰微生物分解能力降低；由于建造選址較大會(huì)污染周邊的農(nóng)田；農(nóng)村生活污水較為分散，難以實(shí)現(xiàn)集中排放的目標(biāo)。

3.3 土壤處理系統(tǒng)

土地處理系統(tǒng)(Land Treatment System)是一種把自然生態(tài)凈化與人工濕地工藝結(jié)合起來(lái)的小規(guī)模的污水處理工藝。這種工藝的原理是通過(guò)農(nóng)村中大量的農(nóng)田、林地、葦?shù)氐韧寥?植物系統(tǒng)的生物、化學(xué)、物理等固定與降解作用，對(duì)農(nóng)村生活污水中的污染物實(shí)現(xiàn)凈化并對(duì)污水及氮、磷等資源加以利用。徐州市土壤大多為壤質(zhì)土壤，這種土壤通透性好、活性高、水力負(fù)荷大，非常適宜采取土壤滲濾系統(tǒng)來(lái)處理生活中的污水。這種工藝技術(shù)對(duì)污水中的BOD5、COD、氨氮、總氮和總磷有著較高的去除率，并且投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，管理簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，有凈化污水、美化綠化環(huán)境和節(jié)約水資源的綜合效果【5】。但這種工藝容易污染到當(dāng)?shù)氐叵滤偷乇硭Y源。

3.4 三格式化糞池【6】

近年來(lái)，徐州市各縣區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均在進(jìn)行生態(tài)鎮(zhèn)的建設(shè)，加快了農(nóng)村廁所改造工程，通過(guò)農(nóng)村改廁可以有效處理污水，改善農(nóng)村生活環(huán)境。在實(shí)際改廁中，大都采取了三格式化糞池工藝。

三格式化糞池通常是有鋼筋混凝上和磚砌兩種結(jié)構(gòu)，一般是由便池蹲位、連通管和分成三個(gè)相互連通的密封糞池組成。其中,第1個(gè)池主要起截留糞渣、發(fā)酵和沉淀蟲(chóng)卵作用；第2個(gè)池起繼續(xù)發(fā)酵作用；第3個(gè)池主要起儲(chǔ)存發(fā)酵后糞液作用。在排水系統(tǒng)尚不健全的廣大農(nóng)村地區(qū),化糞池可作為農(nóng)村污水處理的預(yù)處理設(shè)施。這種技藝處理農(nóng)村污水具有工程施工量小、投資少、易推廣、管理方便特點(diǎn)。

總之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、規(guī)模大且用地緊張的農(nóng)村地區(qū)，其生活污水處理工藝應(yīng)遵循優(yōu)先采用處理后回用工藝：污水管網(wǎng)→厭氧（或化糞池）→好氧處理→沉淀→過(guò)濾→除臭消毒→回用；經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、規(guī)模小且用地緊張地區(qū)，其生活污水處理工藝應(yīng)優(yōu)先采用微動(dòng)力充氧好氧生物處理+土壤滲濾工藝：污水管網(wǎng)→厭氧（或化糞池）→好氧處理→土壤滲濾→排放水體；經(jīng)濟(jì)規(guī)模且閑置土地多的地區(qū)，其生活污水處理工藝應(yīng)優(yōu)先采用生態(tài)處理工藝，污水管網(wǎng)→厭氧（或化糞池）→生態(tài)處理→排放水體【7】。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著三河、三湖污染的加重農(nóng)村污染問(wèn)題逐步受到人們的關(guān)注，對(duì)農(nóng)村生活污水的治理工作起步較晚，除了上述工藝的以外，大力開(kāi)展農(nóng)村生活污水治理還需要政府加大環(huán)境保護(hù)的宣傳力度，完善相關(guān)的政策措施。堅(jiān)持因地制宜、科學(xué)規(guī)劃、酌情選擇、量力而行的原則，依據(jù)本地農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、技術(shù)實(shí)際現(xiàn)狀合理選擇工藝，使全市農(nóng)村早日走上“生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好”的可持續(xù)發(fā)展道路。

【1】齊兵強(qiáng),王占生.曝氣生物濾池在污水處理中的應(yīng)用[J].給水排水,2000,26(10):4～6

【2】劉華波，楊海真．穩(wěn)定塘污水處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展【J】天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào)。2003（1）：19-22

【3】王德永，張麗娟，陳明.農(nóng)村生活污水處理模式的研究【J】中國(guó)西部科技，2010,9（28）：37-39

【4】尹士君,李亞峰.水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.

【5】王書(shū)文，劉慶玉，焦銀珠等．生活污水土壤滲濾就地處理技術(shù)研究進(jìn)展【J】.水處理技術(shù)，2006（3）：5-10

【6】趙振華，王寧.農(nóng)村生活污水處理工藝選擇探討【J】給水排水，2010（增刊 36）：28-31

【7】白春節(jié).我國(guó)村鎮(zhèn)生活污水處理途徑探討【o】