原 野
中水回用技術(shù)在農(nóng)村給排水建設(shè)中的應(yīng)用
原野
(太原學(xué)院環(huán)工系山西太原030032)
隨著新農(nóng)村建設(shè)步伐逐漸加快,我國不斷出臺相關(guān)政策來推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè),農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施日益完善,中水回用技術(shù)成為許多農(nóng)村地區(qū)緩解水資源短缺的重要途徑。文章以農(nóng)村給排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀為基礎(chǔ),探討中水回用技術(shù)相關(guān)概念與具體用途,并分析其在農(nóng)村給排水建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢。
農(nóng)村給排水;中水回用;應(yīng)用優(yōu)勢
水是人們賴以生存的基礎(chǔ)與核心,隨著水資源需求的逐漸增加,全球水資源匱乏現(xiàn)象日益嚴(yán)重。面對這樣的現(xiàn)狀,許多地區(qū)都開始應(yīng)用中水回用技術(shù),以此緩解水資源缺乏造成的危機(jī)。許多基礎(chǔ)設(shè)施較為落后的農(nóng)村地區(qū)在建設(shè)、發(fā)展的過程中勢必會造成資源的消耗,水資源的供需缺口逐漸增大,水利設(shè)施又較為落后,隨著農(nóng)村生活污水排放量的增多,許多村莊的水污染問題逐漸加重,加之人們對水資源的不合理利用,引發(fā)水資源嚴(yán)重缺乏,最終給工農(nóng)業(yè)與人們的生活帶來不利影響[1]。因此,在建設(shè)新農(nóng)村給排水過程中應(yīng)不斷地利用相關(guān)技術(shù)開源節(jié)流,提高水資源的利用率,減少水資源匱乏帶來的負(fù)面影響。
我國農(nóng)村地區(qū)絕大多數(shù)依靠水井或水塔供水,水資源供日常生活與農(nóng)作使用?;さ裙I(yè)類企業(yè)的崛起對農(nóng)村周邊的水體造成了不同程度的污染,加之各村莊缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃管理,導(dǎo)致水質(zhì)無法達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),水資源供給失衡[2]。中水回用目前在城鎮(zhèn)較為普及,農(nóng)村在農(nóng)田灌溉、沖洗等方面均使用的是略微處理就可達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)的水,并未實(shí)現(xiàn)水資源的二次利用,從本質(zhì)上講其屬于一種鋪張浪費(fèi)的行為。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),在水資源充足的農(nóng)村地區(qū),存在大量水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象無疑會加劇水資源匱乏的緊張感,這是目前急需解決的問題。根據(jù)上述分析可以看出,許多農(nóng)村地區(qū)的給水或水資源二次利用方面整體水平較低。
農(nóng)村與城市不同,建筑物排列較為分散,又受到地理環(huán)境與居住習(xí)慣的影響,日常生活產(chǎn)生的污水較為分散,難以實(shí)現(xiàn)集中處理,多數(shù)農(nóng)村不具備專業(yè)的排水設(shè)施,主要以排水溝等為主。部分農(nóng)戶會將生活污水通過自家修的排水溝直接排放至村莊道路上,不僅影響人們的出行,還會污染環(huán)境,只有個別經(jīng)濟(jì)較為富裕的村莊修建有污水集中處理池,將所有農(nóng)戶日常產(chǎn)生的污水通過處理池進(jìn)行簡單處理后用于農(nóng)田灌溉,實(shí)現(xiàn)污廢水的二次有效利用。盡管如此,這些排水設(shè)施仍無法滿足新農(nóng)村建設(shè)的要求。排水設(shè)施的缺乏導(dǎo)致大量農(nóng)村水資源供需失衡,污廢水直接排入農(nóng)田又會危害農(nóng)田的土壤質(zhì)量,影響農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。在夏季較為悶熱的天氣,隨意排放污廢水易滋生蚊蟲和傳播病菌。所以總體而言,大多數(shù)農(nóng)村的排水設(shè)施較為缺乏,對污廢水的利用率較低[3]。
綜上所述,新農(nóng)村建設(shè)中給排水設(shè)施逐漸落后,加之水資源缺乏引發(fā)了緊迫感,農(nóng)村給排水工程無法滿足新農(nóng)村建設(shè)的需求,通過使用一定的技術(shù)將村民生活污水進(jìn)行高效處理實(shí)現(xiàn)二次水源的有效供給迫在眉睫。
水資源供需矛盾引發(fā)的“水危機(jī)”極大地推動了許多國家和地區(qū)的污水再生利用進(jìn)程,污水的處理和回用主要有兩點(diǎn):一是經(jīng)處理后各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),對技術(shù)、材料和設(shè)備要求較高,實(shí)現(xiàn)起來較為困難;二是污水經(jīng)處理后不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),只能滿足工業(yè)用水、灌溉、綠化、沖洗等日常雜用水的要求,這種方法技術(shù)要求低,花費(fèi)成本也較少,是目前污水再處理應(yīng)用較廣泛的方法。
“中水”主要是針對給水與排水而言的,中水回用技術(shù)指的是將人們生活產(chǎn)生的廢水與工業(yè)廢水等多種廢水水源進(jìn)行集中處理,將經(jīng)過處理的水用于綠化灌溉、道路沖洗等,以此達(dá)到節(jié)水的目的[4]。中水處理技術(shù)分為很多種,應(yīng)根據(jù)中水的水源水質(zhì)、中水的不同用途,選擇合適的中水處理方法。目前常用的中水處理技術(shù)主要分為物理法、化學(xué)法、物化法、生物法、膜生物反應(yīng)器工藝等。當(dāng)前,中水回用主要出現(xiàn)在城鎮(zhèn)中,通過對城鎮(zhèn)污水的收集和處理,以中水的形式供給工業(yè)或居民生活,這樣不僅可以減少水資源的浪費(fèi),緩解水資源匱乏對人們帶來的緊張感,提高水資源的利用率,還可以減少污水排放造成的污染。
中水在農(nóng)村地區(qū)給排水建設(shè)中重要的用途之一是滿足農(nóng)田灌溉需求。眾所周知,農(nóng)作物的耕種等需要進(jìn)行大量灌溉。在我國許多城市發(fā)展較快與工業(yè)較為發(fā)達(dá)的北方地區(qū),城市污水與工業(yè)廢水已成為周邊諸多郊區(qū)稻田、麥田、蔬菜田等多種農(nóng)田灌溉用水的主要水源之一。經(jīng)過一系列處理后的中水在調(diào)蓄、灌溉工程與水利灌排設(shè)施的支撐下,通過化學(xué)反應(yīng)、土壤過濾、農(nóng)作物根系吸收與吸附、土壤微生物代謝等機(jī)理,進(jìn)一步凈化水質(zhì),改善土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu),解決農(nóng)業(yè)農(nóng)田的灌溉問題,保障農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量[5]。因此,中水回用在農(nóng)村中既可以滿足農(nóng)田灌溉的給水需求,又可以滿足農(nóng)村污廢水的排水與處理需求。
日常生活雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)低于飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),在一些較為缺水的地區(qū),將高質(zhì)量的自來水作為日常生活雜用水的水源,從客觀角度來說其屬于一種浪費(fèi)行為。中水的水質(zhì)完全可以滿足村民日常生活中對生活雜用水的要求,比如沖洗廁所、清洗載具、清洗農(nóng)村道路等。具體而言,比如在新農(nóng)村建設(shè)中,各村莊對于居住環(huán)境、道路環(huán)境等也有了新的標(biāo)準(zhǔn),中水應(yīng)用于道路沖洗方面,既可以有效利用水資源,降低浪費(fèi)率,又可以實(shí)現(xiàn)村內(nèi)環(huán)境的凈化,改善村民的居住環(huán)境,抑或在新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程中,村民普遍物質(zhì)文化水平提高,村莊經(jīng)濟(jì)環(huán)境良好,許多村莊把增加綠化面積納入新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃中,增加小型噴泉、人工湖等。這些利用中水都可以實(shí)現(xiàn),不僅可以提高水資源的二次利用率,還不會造成水資源的浪費(fèi)。
中水是實(shí)現(xiàn)水資源有效利用的一種形式,生活污水經(jīng)過深度凈化處理后一般都可以稱為中水,比如洗浴水、洗菜水等經(jīng)過處理后都在其范疇內(nèi)。中水除了上述較為明顯的兩點(diǎn)優(yōu)勢外,還可以用于補(bǔ)充地下水,提高村莊一定范圍內(nèi)的防洪蓄水能力,在這一方面使用中水可以節(jié)省大量的高質(zhì)量自來水,但也存在弊端,不恰當(dāng)?shù)闹兴赜眠M(jìn)行地下水回灌很有可能造成地下水出現(xiàn)難以清除的短期或長期污染。人工回灌地下水的水質(zhì)要求主要以地下水的實(shí)際用途、含水層對水質(zhì)的影響、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件等作為依據(jù)。
國內(nèi)外大量廢水再生利用工程的成功實(shí)例表明,廢水再生回用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活雜用、地下水回灌、園林綠化等方面都不存在使用問題與技術(shù)難題。國家也出臺了許多污水再生利用方面的政策與標(biāo)準(zhǔn),為污水資源的有效利用與污水處理質(zhì)量安全保障都提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。由此可見,在新農(nóng)村給排水建設(shè)中實(shí)現(xiàn)中水回用的普及不存在技術(shù)難題,通過合理使用可以為新農(nóng)村給排水的建設(shè)帶來巨大的效益[6]。
中水回用可以降低地表水、地下水等水資源開發(fā)的強(qiáng)度,從而緩解天然河流干涸速度與斷流速度,緩解地下水超采引起的地面沉降等問題,對調(diào)節(jié)氣候、保護(hù)生態(tài)環(huán)境有很好的作用;污廢水進(jìn)行中水回用,降低了污染物的影響,也減少了直接排放流入江河湖泊的污染物總量;中水用于農(nóng)田灌溉有利于滿足農(nóng)作物灌溉對水資源的需求,發(fā)展生態(tài)綠色農(nóng)業(yè)。根據(jù)上述分析可以看出,對村莊污廢水進(jìn)行處理,一方面可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活污廢水的高效排放,減輕直接排放對村民居住環(huán)境造成的污染,改善村民居住環(huán)境;另一方面可以滿足村莊農(nóng)田灌溉、生活雜用、道路沖洗等方面的需求,對農(nóng)村給排水的建設(shè)產(chǎn)生極大的積極影響,提升農(nóng)村環(huán)境建設(shè)效益。
多數(shù)農(nóng)村采用的排水方式均為直接排放,通過村民自己建造的排水暗溝排放,污水未經(jīng)處理直接排放,會造成環(huán)境污染,浪費(fèi)日益寶貴的水資源。通過構(gòu)建實(shí)施中水回用工程,可以提升農(nóng)村給排水建設(shè)中的排水效率,目前經(jīng)過中水處理技術(shù)處理后的水質(zhì)能夠達(dá)到多數(shù)工業(yè)用水、生活雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),在許多用水方面提供了有效的第二水源,緩解了水資源緊缺的現(xiàn)狀。此外,村民因受到居住環(huán)境與傳統(tǒng)觀念的影響,在日常生活中會產(chǎn)生大量的污水量,并且不對其進(jìn)行二次利用,通過利用中水回用可以減少村莊污水的排放量,降低村莊在排水管網(wǎng)建設(shè)與后期污水管網(wǎng)維護(hù)方面的經(jīng)濟(jì)壓力等。
隨著社會經(jīng)濟(jì)與工業(yè)建設(shè)的高速發(fā)展,水資源短缺與環(huán)境污染之間的矛盾日益突出,中水回用技術(shù)在城鄉(xiāng)建設(shè)中應(yīng)用更加廣泛,但在農(nóng)村的應(yīng)用與研究少之又少。中水回用作為緩解全球水資源緊缺危機(jī)的重要途徑,不應(yīng)只在城市推廣普及,也應(yīng)不斷融入社會主義新農(nóng)村的建設(shè)中,構(gòu)建中水處理回用系統(tǒng),減少水資源的浪費(fèi)及污水直接排放造成的環(huán)境污染,提升農(nóng)村的整體居住環(huán)境,緩解農(nóng)村給排水設(shè)施的建設(shè)壓力與管網(wǎng)維護(hù)壓力,提升新農(nóng)村建設(shè)的綜合效益。
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原野(1999- ),男,山西太原人,本科在讀,研究方向:給排水科學(xué)與工程。
10.3969/j.issn.2095-1205.2020.11.48
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2095-1205(2020)11-99-02