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(2)中小学、当地政府机关、民俗旅游、旅店排放的污水。
(3)农民养殖的畜禽排泄物。
(4)乡镇企业排放的各种污水。
其中,农村生活污水一般来源于以下三方面[4]:
第一是厨房污水,多以洗碗水、涮锅水、淘米和洗菜水组成。
淘米洗菜水中含有米糠菜屑等有机物,其他污水中含有大量的动植物脂肪和钠、醋酸、氯、碘等多种元素。
由于生活水平的提高,农村肉类食品及油类使用的增加,使生活污水的油类成分增加。
第二是生活洗涤污水,洗涤用品的使用使洗涤污水含有大量化学成分。
比如,太湖洗衣废水占生活污水的21.6%,巢湖、滇池大约为17.9%[5]。
有调查显示,92%的农村家庭一直使用洗衣粉,6%的家庭同时使用洗衣粉和肥皂,只有2%的家庭长期使用肥皂[6]。
洗衣粉的大量使用加重了磷负荷问题。
第三是冲厕水。
部分农村改水改厕后,使用了抽水马桶,产生了大量的生活污水。
部分农村仍在使用旱厕,且有的农户养家畜家禽,产生了冲圈水,粪料还田,粪水溢流。
畜禽粪尿所含的N、P及BOD等浓度很高,冲洗水中的COD、BOD5和SS浓度也很高。
资料显示,养殖一头猪产生的废水是一个人的7倍,而养殖一头牛则是22倍[7]。
1.3农村生活污水水质水量的特点
由于农村的特殊性,一般没有固定的污水排放口,排放比较分散,其污水水质水量有
自身特点。
1.3.1总量巨大且逐年增加
201X年统计结果显示,全国农村生活污水日排放量达320.5万吨,其中总氮日排放量约为283.1吨,总磷日排放量约为56.6吨,基本上未经任何处理便直接排放[8]。
随着“十二五"
国家政策向中小城镇和农村地区倾斜,我国中小城镇和新农村建设快速发展,城镇和农村地区居民生产、生活污水的排放量也以数倍、甚至十几倍的速度增长。
据第六次全国人口普查,我国农村人口约8.88亿,占人口总数的70.1%,可以预见农村污水的排放量之大。
随着乡镇、农村的进一步发展和农民生活水平的提高以及农民生活方式逐步城市化,如抽水马桶和洗衣机的普及,农村生活污水的排放量不断增加,201X年,我国村镇污水排放量约270亿吨[9]。
1.3.2水质、水量波动大
农村生活污水水质水量因地区性经济程度、生活习惯与习俗、生活方式以及季节的差异而有着较大的不同。
经济水平低的农村卫生洁具或卫生间的排水较少,主要是洗涤、沐浴等生活污水,人粪尿大部分用于还田,少部分由于没有卫生洁具或合理的集水系统,收集难度较大。
经济水平高的农村还包括卫生间的生活污水。
不含粪便污水的氮磷含量较低;
含粪便污水的磷氮含量特别高[10]。
农村生活污水水质不稳定,不同时段的水质不同,可生化性好,一般不含重金属和有毒有害物质,但含有较多的合成洗涤剂以及细菌、病毒、寄生虫卵等[11]。
与城市用水不同,农村用水一般以河水、井水和自来水结合使用,自来水为饮用水源,河水、井水作为辅助用水用于衣物洗涤、冲刷地面、饲养家禽等。
一般农村生活污水量都比较小,污水排放不均匀,水量变化明显,瞬时变化较大,日变化系数一般在3.0-5.0之间,在某些变化较大的情形下甚至可能达到10.0以上。
由于农村居民生活规律相近,农村污水的排放一般在上午、中午、下午各有一个高峰时段,夜间排水量小,甚至可能断流,即无水排放呈不连续状态。
当该村镇为旅游地区时,不仅昼夜变化系数大,而且季节性变化系数亦较大。
1.4农村污水的排放特征及途径
农村生活污水一般呈粗放型排放,显著特征是间歇排放、排水量少且分散、远离排污管网及大水体、水环境容量小、污水处理率低、管理水平低和瞬时变化较大。
另外,因受人口密度、经济结构、作物组成、节水水平、水资源条件等多种因素的影响,各省农村的用水指标值差别很大,从而导致不同地域农村生活污水的产生和排放特点也存在很大的差异。
冲厕污水的排放量与给水方式和水平直接相关,一般自来水普及率越高,冲厕污水的排放量越大;
洗米、洗菜、洗澡污水沿排水管道或害沟排放,然而,如果渗漏情况非常严重,污水沿排水沟渠几乎全部就地下渗[12]。
农村一般很少有完善的污水收集系统,居民基本上将生活污水通过房前屋后的小沟或小渠排放到附近的水体,有时会直接将污水洒向地面,或将部分可用的生活污水用来喂猪等。
农村生活污水的排放途径主要有:
直接洒向地面、就近排入河道、通过下水道入河等。
建设部的《村庄人居环境现状与问题》调查报告,对我国具有代表性的9个省43个县74个村庄的入村入户调查表明,96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统,生产、生活污水随意排放。
89%的村庄将垃圾堆放在房前屋后、坑边路旁甚至水源地、泄洪道、村内外池塘,无人负责垃圾收集与处理。
农村污水直接排放,造成河流、水塘污染,影响村民居住环境,严重威胁农民的身体健康[13]。
2.国外农村污水处理现状
2.1美国
1972年,美国国会颁布了全国第一个完整的清洁水法(TheCleanWaterAct-CWA,USEPA,1972)以响应公众对严重而蔓延的水污染日益强烈的担忧。
1987年,国会通过了清洁水法的修正案,并增补了非点源污染的控制大纲。
该修正案促使人们重视小社区的生活污水问题。
在这个修正案颁布后,联邦政府专门拨款以寻找除传统集中处理系统之外的可行的污水处理办法,鼓励各州及地方政府在国家环保局的协助下,根据地方具体条件和地貌状况试用各类不同的分散处理系统。
它的最基本的目标如下:
消除污染物排入水环境:
改善水质以便鱼类生存和人游泳。
分散污水处理系统主要用于就地或聚集处理和处置来自独户或相对集中的一小片住宅及商业区的少量生活污水。
它常被用在人口密度较小的社区或乡村,因为输送这些地方的生活污水到一个较远的集中式污水处理厂将需要格外高的费用。
在今天的美国,仍然约有114的人口和1/3的新建社区在使用这种处理设施。
实践证明在恰当的操作和管理下,分散处理系统在环境和经济上是可接受的且技术上是可行的。
从此,分散处理系统对贯彻清洁水法所起到的作用也受到了重视。
分散处理系统不再是暂时地安装而后逐步被集中系统所替代,而是作为其中一种永久性的选择来处理和再生利用生活污水,从而保护环境。
尤其是就地处理系统,如果计划、设计、安装、操作和维护得当,更被视为极其重要的污水处理手段(USEPA,201Xa)o为此,美国环保局分别于201X年和201X年发布了分散处理系统管理指南[14]。
2.2澳大利亚
澳大利亚科学和工业研究组织(CSIRO)的专家于最近几年提出一种“过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水再利用系统”,称之为“非尔脱”(Filter)高效、持续性污水灌溉新技术,其目的主要是利用污水进行作物灌溉,通过灌溉土地处理后,再用地下暗管将其汇集和排出。
该系统可以满足作物对水分和养分的要求,同时降低污水中的氮、磷等元素的含量,使之达到污水排放标准。
其特点是过滤后的污水都汇集到地下暗管排水系统中,并设有水泵,可以控制排水暗管以上的地下水位以及处理后污水的排出量。
“非而脱”系统对生活污水的处理效果好,其运行费用低,特别适用于土地资源丰富、可以轮作休耕的地区,或是以种植牧草为主的地区。
该系统实质上是以土地处理系统为基础,结合污水灌溉农作物。
这种处理方法受作物生长季节的限制,非生长季节作物不灌溉,污水处理系统就不能工作
[15]。
2.3日本
日本农村污水处理协会主要负责日本乡镇污水处理的技术发展工作,研究了一系列适合于农村城镇中应用的污水处理设备。
设计了15种不同型号污水处理装置,主要采用物理、化学与生物措施相结合的处理过程,取得了很好效果。
这15种不同型号的处理装置可分为两大类。
一类采用生物膜法,污水通过塑料制成的滤层,上面附有微生物。
通过生物膜后可使污水中的生物耗氧量下降到20mg/L以下,悬浮固体物下降到50mg/L以下,总氮含量在20mg/L以下。
另一类是采用浮游生物法,通过漂浮在污水中的微生物氧化作用,可使BOD下降到10-20mg/L,SS下降到15-50mg/L,COD下降到5mg/L以下,TN下降到10-15mg/L以下,TP下降到1-3mg/L以下。
采用生物膜处理技术处理生活污水。
日本石井勋教授发明的“石井法”,是利用用过的乳酸饮料瓶作曝气池填料。
滤料表面积越大,生物膜数量越多,但滤料之间的空隙太小,影响通风和水流。
利用各种塑料和化学纤维制成的纤维球和蜂窝式滤料等,使每立方米滤料的表面积大大增加,空隙率提高到3%-95%.如日本尤尼奇卡公司用聚醋纤维制成的纤维球滤料的密度为1.38g/cm3,充填密度为50Kg/m3,空隙率达6%,比表面积达3000m2/m3;
滤速高,水头损失小,经反冲洗后,滤料可以反复使用。
日本从1977年实行农村污水处理计划以来,至19%年底已建成约201X座小型污水处理厂。
日本农村污水处理协会设计、推广的污水处理装置体积小、成本低、操作运行简单,十分适用于农村。
一般每1000人农村人口可建立一个污水处理厂,最大的厂可处理10000人左右的污水。
处理后的污水水质稳定,大多灌溉水稻或果园,或将其排入灌排渠道,稀释后再灌溉农作物。
污水中分离出来的污泥经脱水、浓缩和改良后,运至农田作肥料[16]。
3.我国农村污水处理现状
我国对农村污水的研究起步较晚,且规模较小。
目前在太湖流域及滇池流域的农村地区进行了农村污水处理示范工程建设,但由于种种原因,这些研究未能大规模推广。
目前在浙江、江苏、青岛、武汉等省市建设了相关的农村污水处理示范工程。
随着我国农村建设的不断完善,农村污水处理率很低的严峻问题日益被提上日程。
考虑到我国的国情与水处理技术的进步,农村地区的污水处理必须充分考虑到土地资源、土壤、气候、作物与污水特性,结合当地实际使之健康、稳定地发展。
近年来,我国的环境工作者对生活污水处理进行了大量的研究,但是这些常规的处理工艺运行费用往往较高,且运行养护烦琐,不适合农村地区采用。
根据我国农村实际情况,污水处理应“因地制宜"
,采用经济、简易、节能和有效的处理技术,可供选择的有高效藻类塘、生态系统塘和土地处理系统等。
其中,土地处理系统中的人工湿地技术应用发展较快,该工艺具有运行简单,处理效果良好,不仅能去除COD、BOD等有机物,而且有除磷脱氮功能[17]。
4.研究目的及意义
农村建设中的难点在于农村居民的环保意识比较薄弱,对于污水治理工作的必要性缺少了解和重视,在用水过程中没有考虑过如何尽量减少污水排放的问题,也没有考虑过怎样更有利于污水处理的问题[18]。
目前农村对污水都是采取直接排放的处理办法,直接排入渗水井,污染地下水,久之将对环境造成严重污染,危害到人类的健康生存。
所以探寻合适的农村污水处理办法来改善农村污水处理现状意义重大。
农村污水完全可以采用城市污水处理办法去处理,但是考
虑到农村实际情况,从经济角度出发,我们首先要结合农村特点,因地制宜,选取最合适的办法来处理农村污水。
随着水体污染日趋严重,新农村建设步伐加快,污水处理已成(来自:
WWw.:
乡镇,农村生活污水,表态发言稿)为我国新农村建设的重大问题,应从经济、生态价值等方面提出农村污水处理的办法[19]。
在设计农村污水处理设施时,必须根据实际的农村污水排放状况和水量水质资料进行设计。
但是,目前对污水水量水质与排放状况的调查尚不充分,以往的资料不够全面。
在当前及远期农村污水的水量、水质变化情况了解还不够的情况下,无法掌握农村污水的增长情况,无法准确确定农村污水治理所需的措施,设计的农村污水处理设施会不合理,从而影响了农村环境规划和经济建设的同步实施。
为了经济合理地处理保定市东五尧村地区的农村生活污水,有必要对东五尧村生活污水的排放状况和水量水质进行实地调查和监测,以便推荐适宜的污水处理工艺。
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篇二:
农村生活污水处理探讨
我国村镇生活污水处理途径探讨
浙江万里学院环境科学系,浙江宁波作者:
白春节
随着我国经济的快速增长,城市化进程加快,农村生活水平的不断提高以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的发展,村镇的生活污水、废水产生量与日剧增。
而这些污水大部分未经任何处理就近直排放河道、湖泊,使得水体污染严重越来越严重,民众要求对此加强控制与治理的呼声越来越高。
在此背景下,我国“十一五”规划中提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标。
而加强农村生活污水的处理,是村容整治的组成部分,也是社会主义新农村建设的重要内容,也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。
由于我国村镇地域范围广且分散,社会组织结构、经济发展状况和生活水平与生活习惯等千差万别,这不仅决定了村镇生活污水的来源、水质、水量的多样性,而且决定了其处理工艺选择、工程建设与投资、运行管理的模式等方面的复杂性。
因此,如何控制与治理我国农村生活污水问题,是需要不断实践探索与探讨的过程。
1国内外村镇生活污水处理现状
1.1国外农村生活污水处理技术现状
鉴于农村生活污水污染面广、较分散的特点,国外一些发达国家进行了大量的试验研究与实践。
如澳大利亚[1]利用污水直接灌溉土壤地,利用耕种的作物来吸收分解污水中污染物质与水分,有效实现了
污染物去除和污水减量的目的,降低了污水中的氮、磷、钾含量,避免污水直接排入水体后,导致水体富营养化。
美国、日本、澳大利亚、以色列、俄罗斯和西欧等国,采用[2]将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中,污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处理和净化。
该技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠杆菌的去除率均较高,一般可达70%~90%。
欧洲、北美、澳大利亚和新西兰等国家广泛应用人工湿地处理系统,该系统一般由人工基质和生长在其上的沼生植物组成,是一种独特的“土壤—植物—微生物”生态系统,利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用,逐级过滤和吸收污水中的污染物,达到净化污水的目的【3】。
德国、法国、美国采用氧化塘处理农村生活污水,该技术[4]主要是利用菌藻的共同作用来去除污水中的污染物,具有基建投资少、运转费用低、维护简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体以及无需污泥处理等优点。
除此之外,一些国家将城市污水处理工艺组装成一体化装置,应用于分散的污水处理系统。
如日本研究的一体化装置主要采用厌氧—好氧—二沉池组合工艺,兼具降解有机物和脱氮的功能,其出水BOD5<
20mg/L、TN<
20mg/L[5],近年来开发的膜处理技术,可对BOD5和TN进行深度处理[6]。
欧洲许多国家开发了以SBR、移动床生物膜反应器、生物转盘和滴滤池技术为主,结合化学除磷的小型污水处理集成装置[7]。
1.2国内农村生活污水处理技术的现状
我国对农村生活污水处理技术的研究较国外发达国家晚,近年来,随着地方经济实力的增强,尤其是发达省份在经济发展到一定阶段以后,逐步认识到农村生活污水处理问题的重要性,并开始采用一些实用、合理、低能耗和低运行费用的技术来处理污水;
一些人口密集的欠发达地区也认识到,如果不对农村生活污水采取有效处理,会触发农村医疗和经济建设等方面的系列问题,甚至造成传染病的产生与扩散,因而,国内一些地区对农村污水的处理技术进行了实践探索。
如厌氧沼气池处理技术,该技术将污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气,发酵后的污水被去除了大部分有机物,达到净化目的;
产生的沼气可作为浴室和家庭用炊能源;
厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水。
但该技术受温度影响较大,一般适合于常年气温较高的地区,而且处理后水还需进一步处理才能排放。
氧化塘处理技术,如李旭东等采用高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水,CODcr的平均去除率在70%以上,氨氮(NH3-N)的平均去除率高达93%,磷的平均去除率为55%[8];
陈鹏采用高效藻类塘处理城市生活污水,取得了稳定的处理效果:
CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分别达到75%、60%、91.16%和50%[9]。
该技术存在占地大,速度慢,氧化塘周围卫生条件差等问题。
人工湿地处理技术,如北京、深圳、江苏、浙江等地区都采用了这一技术处理农村生活污水。
云南省澄江县抚仙湖边的马料河湿地工程于201X年10月建成运行,每天可净化污水4万多立方米,净化后的水质优于地表水三类标准。
有
关研究表明[10],在进水污染物浓度较低的条件下,人工湿地对BOD5的去除率可达85%~95%,对CODcr的去除率可达80%以上,对磷和氮的去除率分别可达到90%和60%。
土壤渗滤技术,中科院沈阳应用生态所“八五”、“九五”期间的研究表明,在我国北方寒冷地区利用地下土壤渗滤法处理生活污水是可行的,且出水能够作为中水回用[11],1992年北京市环境保护科学研究院对地下土壤毛管渗滤法处理生活污水的净化效果和绿地利用进行了研究[12],清华大学201X年国家科技部重大专项中,首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统[13],取得了良好效果:
对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率和稳定性,CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分别大于80%、90%、90%和98%。
除此以外,浙江、广东、天津和江苏等地还分别在无动力、地埋式厌氧处理系统、雨污分离管网输送集中处理和生物投菌治理污水等技术方式应用方面进行了探索与尝试,也都取得了一定的进展[14][15]。
2我国村镇生活污水控制处理途径探讨
具资料显示【16】我国农村每年产生生活污水约80多亿m3,而96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统,生活污水随意排放。
要实现“十一五”规划中新农村建设的目标,当前面临收集问题、处理设施建造投资与设施运行费用问题。
因此采用什么样的处理工艺与方式是解决农村生活污水处理途径的关键。
因此,笔者认为目前我国农村、镇生活污水处理的工艺与方式的途径如下。
2.1乡镇生活污水处理与控制途径
(1)加强政府引导,科学规划乡镇建设
我国农村乡镇一般规模不大,现正处在改造、扩大发展迅速期。
在建设的过程中,大多是农民买地自建房屋的多,统一设计建造的少;
科学合理规划的较少,随意规划的地区多。
生活污水管敷设乱,直接就近排放的现象普遍。
这与人们对环境认识和政府盲目追求政绩有关,也与地方财政收入多少有关。
鉴于此,在乡镇建设的过程中,各地方政府应加强管理与引导,科学合理的规划建设。
(2)乡镇生活污水处理工艺的选择
我国乡镇生活污水通过管道收集后,按照现有大城市生活污水工艺处理,其处理设施建造投资与日常运营费用,我国大多乡镇的财力难以承受,这也成为制约乡镇生活污水治理的瓶颈。
因此选择投资低、日常运营费用少的工艺是关键。
解决该问题的途径,笔者认为应从各地实际情况出发。
(1)经济发达、规模大且用地紧张的乡镇,其生活污水处理工艺应优先采用处理后回用工艺:
充氧
污水管网→厌氧(或化粪池)→好氧处理→沉淀→过滤→除臭消毒→回用
篇三:
在此背景下,我国“十一五”规划中提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标。
污染物去除和污水减量的目的,降低了污水中的氮、磷、钾含量,避免污水直接排入水