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赵伟华博士:农村污水处理的现状问题

时间:2020-01-19 10:39

来源:污水处理工作室

作者:赵博士

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1.1 农村污水收集与处理现状:收集处理率较低,亟待提高

(1)农村污水整体收集处理率不足10%。据住建部《2016城乡建设统计年鉴》数据,我国有镇1.81万个,乡1.09万个,户籍人数1.9亿;村庄261.7万,户籍人数7.63亿。农村污水量大、点多且分散,收集处理难度大。2016年,我国有5071个建制镇对生活污水进行了处理,占比达28.02%,污水处理能力达3464万吨/天,有984个乡对污水进行了处理,占比为9.04%,污水处理能力达63.8万吨/天,村庄污水处理的数据没有进行完整披露,但必定远远低于镇和乡的污水处理率,因此,农村污水整体收集处理率应当不足10%。

(2)排水管网建设不完善,严重滞后。农村生活污水收集系统(排水管网)包括3部分:农户庭院污水收集系统、庭院外的村庄污水收集系统、污水处理出水排放系统。排水管线由2007年的87550千米上升至2015年的158288千米,增长约81%。对比发现,排水管网的建成速度要低于污水处理厂建成速度,由于投资过大(管网投资是污水处理构筑物投资的大约2.5倍)并且维护管理困难,考虑到政府财政和运维管理等负担,很多污水处理设施“建而不用”晒太阳。

1.2 农村污水处理模式:可分为三种,需因地制宜选取

(1)分户污水处理。单户或多户的污水进行就地处理的方式。即将一户或者是附近几户的生活污水分片收集之后,进行就地处理。一般采用小型的污水处理设备或者是化粪池、坑塘等自然处理模式进行处理。这种处理模式具有节省管网投资、操作管理简单、运用灵活等特点,适用于村庄分布比较分散、人口密度较低、地形较为复杂不宜铺设管网的地区。

(2)村庄集中污水处理。村庄或一定范围内的农户的污水经管网收集就近接入污水处理设施的处理方式。即将一个村庄或是相连的多个村庄的生活污水铺设污水管道进行集中收集,通过建设统一的污水处理设施或是污水处理站进行统一处理,一般采用常规的生物处理与生态处理组合的工艺。这种处理模式具有运行稳定、处理效率高、占地面积小等优点,适用于村庄分布密集、人口密度较大、污水排放量较大,经济条件较好的远离城镇的地区。

(3)纳入城镇污水管网。指位于城镇内及其周边的村庄的污水经污水支管收集后直接纳入城镇污水干管中,由城镇污水处理厂统一处理的方式。即村庄的生活污水经过污水管网收集之后排入附近的城镇污水处理厂进行处理。这种模式具有管理方便、投资省、见效快等优点,适用于城镇郊区的经济条件较好的村庄,或者距离污水处理厂、市政管网比较近的村庄。

1.3 农村污水处理工艺技术:种类繁多,应选取出水水质好、投资运行成本低、便于维护管理的工艺技术

(1)活性污泥法。常见的有A2O工艺、A/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺、MBR工艺以及基于以上工艺的改进工艺如倒置A2O工艺、改良A2O工艺、UCT工艺、多级AO工艺、分段进水工艺、CASS工艺、ICEAS工艺、MSBR工艺、卡罗塞尔和奥贝尔氧化沟等。

活性污泥法的优点是出水水质好,能够达到较高的排放标准,但工艺过于复杂,运营维护要求高,尤其是需要合理控制曝气、污泥龄以及内外回流,产生剩余污泥需要处置等,适合中等规模污水处理(几十吨到几百吨)。

(2)生物法(一体化设备常用)。常见的有厌氧滤池、生物接触氧化工艺(BCO)、曝气生物滤池(BAF)、反硝化滤池、生物转盘、移动床生物膜反应器(MBBR)等。

生物膜法的优点是运营维护要求低,可以做到无人管理,只有少量生物膜脱落,大多数的一体化设备采用的都是厌氧滤池+生物接触氧化工艺等,但不能除磷,在有除磷要求的地方需要增设化学除磷或者电解除磷(铁铝电极)。基于生物膜法的净化槽技术在日本获得了广泛应用,在中国,也是目前一体化设备采用最多的工艺技术,适合小规模污水处理(几吨到几十吨)。

(3)生态处理法。常见的有人工湿地、微生态滤床、人工快渗、土地处理法等。优点是生态可持续,能耗低。具有景观效果,缺点是污染物去除负荷较低,需要大片土地。

(4)其他方法。常见的有化粪池、稳定塘、沼气池等。这类方法的污染物去除能力有限,效果较差。一般用在经济较差的偏远地区或者作为预处理措施。

1.4 农村污水处理排放标准:没有统一标准,造成设计、建设、运营和监管多种问题

由于没有统一的排放标准,造成工艺和建设标准困难等问题。对工程的设计、施工、评价、验收、运营、监管也缺乏统一的技术标准规范,有的地方照搬城市标准,导致成本高、无法正常运行等问题。

标准和规范的制定首先需要统筹考虑村镇的地域性差异,针对不同地区、不同地形地势、不同地理气候条件以及经济发展水平,作对应的设计调整。其次,优先考虑资源化利用。我国水资源匮乏,应优先考虑村镇污水的处理及就地资源化利用,尤其是对于我国北方和东部的缺水干旱地区。再者,经济高效,村镇污水处理系统要投资省、运行能耗低,与村镇的经济发展水平,村民的经济承受能力相适应。工艺设计可靠稳定,出水满足排放标准要求。

考虑到农村的经济能力和运维情况,排放标准不可过于严苛。农村污水标准的制定首先要考虑的是有机物和SS,有效治理水体黑臭,不应过分的苛责TN和TP标准,实际上很多西方发达国家的农村污水处理并没有氮磷要求,排放标准制定应当因地制宜,要兼顾环境容量(受纳水体自净能力)和排放去路,以及当地社会经济等综合情况考虑。

1.5 农村污水处理设施运营维护水平低

(1)缺乏运维资金和管理制度,重建设轻运营。由于缺乏运维资金和有效的运行管理考核制度,监管缺位,对污水处理设施的落实情况、管理效果的好坏、水质检测和排放尚缺乏有效的考核手段,导致部分污水处理设施闲置或不正常运行。

(2)缺乏运营维护技术和人才。目前农村生活污水处理设施运营技术缺乏,管理人员多以当地村民为主,缺乏环保相关知识以及设备操作管理的相关技能,仅能负责设备的日常看护工作,难以胜任专业水平的系统维护,导致污水处理效果波动以及出水水质不达标等问题。

编辑:王媛媛

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