近年來(lái),隨著城鄉(xiāng)統(tǒng)籌步伐加快和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的全面推進(jìn),北京市村鎮(zhèn)(含鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、農(nóng)村)地區(qū)污水治理事業(yè)也取得了較快發(fā)展,陸續(xù)建設(shè)了一批鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村污水處理設(shè)施,大幅度提高了村鎮(zhèn)污水治理水平。針對(duì)目前北京市新農(nóng)村污水處理特點(diǎn)、技術(shù)特征等情況,并分析現(xiàn)存問(wèn)題,提出了相應(yīng)的對(duì)策。
1 北京市村鎮(zhèn)污水排放特點(diǎn)
北京市新農(nóng)村污水主要包括生產(chǎn)污水和生活污水2 個(gè)方面。農(nóng)村生活污水主要是生活廢料和人的排泄物,一般不含有毒物質(zhì),往往含有氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還有大量的細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵[1],可生化性較好,易處理。農(nóng)村生產(chǎn)污水是指畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工等小作坊加工廠產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水[2],其特點(diǎn)為水利用率低,雜質(zhì)顆粒較大,水量小且不均勻,水質(zhì)大部分可生化性較好。這些廢水往往與生活污水混雜在一起,無(wú)法區(qū)分處理。
北京市農(nóng)村污水的主要特點(diǎn)是:①農(nóng)村用水量標(biāo)準(zhǔn)較低,污水流量小且日變化系數(shù)大;②污水成分濃度較低且日益復(fù)雜,波動(dòng)性大;③農(nóng)村地區(qū)人口大都分散居住,沒(méi)有排水管網(wǎng),集中收集處理難度大。
2 北京市新農(nóng)村污水處理模式
村鎮(zhèn)污水排放面廣,處理規(guī)模小,人口居住密度低,住宅較為分散,因此不宜采用傳統(tǒng)的城市污水收集及處理模式。需根據(jù)農(nóng)村的特點(diǎn),結(jié)合地形地貌,因地制宜地采用多種收集及處理模式,才能有效地解決農(nóng)村污水治理問(wèn)題。目前北京市村鎮(zhèn)污水處理主要采用分散處理模式和集中處理模式,有時(shí)也采用管網(wǎng)截污模式。
2.1 分散處理模式
北京市有些村鎮(zhèn)居民居住分散,相互之間距離遠(yuǎn),而且往往地勢(shì)高低錯(cuò)落,溝渠、橋路等橫穿村落,將這些各自分散排放的污水集中處理,難度較大,甚至需要采取污水管道保溫和提升措施,這對(duì)農(nóng)村來(lái)說(shuō),投資及運(yùn)行費(fèi)用較高,且實(shí)施起來(lái)難度也大。故采取分散處理模式較為經(jīng)濟(jì)適用。污水分散處理模式,即將農(nóng)戶污水按照分區(qū)進(jìn)行收集,每個(gè)區(qū)域污水單獨(dú)處理。該處理模式具有布局靈活、施工簡(jiǎn)單、管理方便、出水水質(zhì)有保障等特點(diǎn)。
2.2 集中處理模式
污水集中處理模式[3],即通過(guò)在村內(nèi)鋪設(shè)污水管網(wǎng),將污水收集到污水處理站后集中處理,是農(nóng)村污水治理的主要模式。這種模式適用于村莊布局相對(duì)密集、規(guī)模較大、地勢(shì)平緩、經(jīng)濟(jì)條件好、處于水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的單村或聯(lián)村污水處理。具有占地面積小、抗沖擊能力強(qiáng)、運(yùn)行安全可靠、出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高、水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。
2.3 管網(wǎng)截污模式
管網(wǎng)截污模式,即接入城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)。對(duì)于靠近城鎮(zhèn)的村莊或者靠近城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的村莊,其生活污水集中收集后,接入城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)統(tǒng)一由城鎮(zhèn)污水處理廠集中處理。此模式適用于距離城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)較近(5 km以內(nèi)),符合高程接入要求的村莊污水處理[4]。該處理模式具有投資省、施工周期短、見(jiàn)效快、統(tǒng)一管理方便等特點(diǎn)[5]。
3 北京市新農(nóng)村村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)
針對(duì)北京市村鎮(zhèn)污水特點(diǎn),在選擇處理技術(shù)時(shí)應(yīng)充分考慮以下幾個(gè)方面[6]:①工藝運(yùn)行可靠穩(wěn)定,出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,盡可能實(shí)現(xiàn)直接回用;②投資建設(shè)費(fèi)用相對(duì)較低;③運(yùn)行費(fèi)用少;④充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件建設(shè)污水站;⑤運(yùn)行和管理較簡(jiǎn)單,設(shè)備對(duì)用戶的操作水平要求不高。目前北京市農(nóng)村污水處理所采用的技術(shù)主要有以下幾種。
3.1 厭氧生物處理技術(shù)
厭氧生物處理又稱作為厭氧消化或厭氧發(fā)酵,是指在厭氧條件下,由多種厭氧或兼氧微生物的共同作用,使有機(jī)物分解,并產(chǎn)生CH4和CO2的過(guò)程[7]。厭氧生物廢水處理法是一種低成本的廢水處理技術(shù),它對(duì)高濃度和難降解廢水具有較好的處理效果,如畜禽糞便污水等[8]。同時(shí)可以產(chǎn)生生物能———沼氣,成為低濃度生活污水處理的重要手段。
目前延慶縣應(yīng)用的地埋式無(wú)動(dòng)力生物凈化槽裝置是采用生活污水自流的方式,應(yīng)用厭氧生物膜技術(shù)及推流原理,采用內(nèi)充固定空心球狀填料的處理設(shè)備,利用附著于填料內(nèi)外表面或懸浮的專性厭氧或兼氧微生物去除生活污水中的有機(jī)污染物、病原菌和部分氮、磷,從而達(dá)到凈化生活污水的目的。
厭氧生物處理技術(shù)不用曝氣,又可以回收生物能沼氣,從而降低運(yùn)行費(fèi)用;且污泥產(chǎn)量少,從而減少污泥處置費(fèi)用。厭氧生物處理為廢水處理提供了一條高效低耗、促進(jìn)農(nóng)村燃料向清潔可再生能源轉(zhuǎn)移的路徑,符合可持續(xù)發(fā)展的原則。
3.2 MBR
膜生物反應(yīng)器MBR 綜合了膜處理和生物處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),一般由膜分離組件和生物反應(yīng)器2 部分組成。膜生物反應(yīng)器工作原理是利用反應(yīng)器的好氧微生物降解污水中的有機(jī)污染物,同時(shí)利用反應(yīng)器內(nèi)的硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化污水中的氨氮,以去除污水中產(chǎn)生的異味(污水中的異味主要由氨氮產(chǎn)生),最后,通過(guò)中空纖維膜進(jìn)行高效的固液分離出水。MBR 與傳統(tǒng)生物處理技術(shù)相比,具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積少、污泥排放量少、抗負(fù)荷沖擊性強(qiáng)、操作管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。北京市懷柔區(qū)采用此工藝較多,處理效果較好。
3.3 土地處理系統(tǒng)
土地處理系統(tǒng)恰是利用農(nóng)村閑置的廢地及低洼的坑塘所采用的污水處理技術(shù),具有節(jié)約占地的優(yōu)勢(shì)。北京市村鎮(zhèn)污水處理應(yīng)用較多的是濕地和穩(wěn)定塘。
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