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人工湿地农村生活污水处理技术在贵州省的发展现状研究

2018-09-22陈思琳周江李星和练川

科技风 2018年27期
关键词:人工湿地发展现状研究

陈思琳 周江 李星和 练川

摘 要:人工湿地技术因具有建造和运行费用低、管理和维护简单、处理效果好等优点,已成为贵州省农村生活污水处理的主流技术。分析了人工湿地农村污水处理技术在贵州省的发展现状、存在问题,并提出了有效提高人工湿地污水处理效果的改进建议。

关键词:人工湿地;贵州省市;发展现状;研究

中图分类号:X505文献标识码:A

人工湿地技术因其建造和运行费用低、管理和维护简单、处理效果好等优点,在地形地貌相对复杂、人口相对分散、人力物力资源短缺的农村地区得到了快速发展和推广。[1-4]尤其是在贵州省等经济欠发达、农村面积广和农村人口多的地区,人工湿地农村生活污水处理系统已成为近十年来发展最快、使用范围最广的农村污水处理技术。但是,随着人工湿地使用年限的增加,其存在的缺点也逐渐体现出来,即长时间运行导致人工湿地管道、基质等因外部物质积累、悬浮颗粒沉积等发生堵塞,甚至导致其处理效果下降甚至失去处理污水的能力。[5-6]因此,积极开展人工湿地农村生活污水处理技术在贵州省的发展现状研究,分析其长期运行过程中存在的主要问题,有利于为全省今后的农村污水长效处理提供一定参考。

1 发展现状

贵州省农村生活污水的治理主要起步于“十一五”期间,最初的农村污水处理工程主要建于环境较为敏感的沿湖村寨,如贵阳市阿哈水库集中式饮用水源保护区周边农村地区。经过十余年的发展,全省农村污水处理设施的范围不断扩大,尤其是人工湿地的覆盖范围已从局部水环境敏感区延伸到一般区域,对改善全省农村环境起到了重要作用。如贵阳市农村地区从2007年至2015年之间建设的人工湿地农村污水处理工程数量由5座发展近100座,污水处理规模大幅提升。就单个人工湿地而言,其处理规模由几立方米到几百立方米不等,处理技术主要以潜流式、垂直流式人工湿地为主。处理流程在最初多以简单的沉淀池作为预处理系统对污水进行初步净化后再进入人工湿地,近年来随着对尾水排放要求的提高,建设的人工湿地多在前段设置水解酸化、好氧曝气等前置处理系统以减轻人工湿地系统的压力。

2 存在问题

(1)工艺选择不尽合理。根据调查,贵州省在早期建设的人工湿地进行污水处理的地区污水进水基本上都是未经处理的原水,或者先经过一次简单的沉淀处理,在湿地建成初期对污水的处理效果较好好,但运行一段时间后,人工湿地污染净化到达一个饱和点后,加上维护管理不到位,以及植物枯萎、根系腐烂等,造成湿地系统堵塞以及污水处理效率下降等,甚至失去污水净化能力。另外,人工湿地设计面积偏小,污水处理量偏大,水力停留时间短等也是导致人工湿地处理效率下降的原因之一。因此,在农村水环境日益严峻的今天,有必要进一步强化人工湿地处理工艺的选择,尤其是强化前置处理。

(2)配套管网建设不足。经调查了解,已建成人工湿地普遍存在有管网、有设施、没污水;有设施、没管网(设施闲置)等问题。农村生活污水收集管网的投资额和工程量都远远大于污水处理设施的投资额和工程量,有些施工难度都远远大于污水处理工程,特别是对于贵州喀斯特山区,农户居住较为分散,实施难度更大。而管网铺设情况直接决定了污水收集率,很多乡镇实施的农村污水人工湿地处理工程出现“空运转”情形都是由于管网铺设或管理不到位导致。

(3)日常运营管理专业性薄弱。从调研情况看,贵州省人工湿地农村生活污水处理工程普遍存在重建设、轻管理的现象。大部分污水处理设施均由政府相关部门建设后交由当地村委会运行管理。然而,由于缺乏专业的技术管理人员,日常管理仅限于对污水处理设施内杂草的去去除,老旧植物的收割,以及防止外界对设施的损坏等。而对于污水处理设施的技术管理基本处于空白,导致大量污水处理设施内部及管网堵塞严重,污水收集率远低于设计水平,处理效果也随着时间的增加而降低。

(4)湿地运营管理经费不足。贵州省为西部欠发达地区,没有科学的集资机制和渠道,民间资金难以投入,单纯依靠财政预算,难度极大。此外,通常农村水环境综合治理等相关专项资金仅考虑工程建设投资,未将后期工程日常运营的费用纳入财政预算,不能保障工程运营管理的可持续。

3 改进建议

(1)合理选择工艺方案并充分论证。人工湿地的建设应结合所处位置的环境敏感性和污水特征,同时考虑当地经济发展水平,因地制宜地科学规划、合理布局、规范建设。人工湿地项目实施前应严格把关,实施方案和工艺选择应进行充分的论证。

(2)重视湿地工程前端污水的预处理。在人工湿地设计阶段,要充分考虑所受纳的污水特点,在前端设置必要的悬浮物等拦截装置,同时在环境相对敏感区域设置必要的曝气等前处理装置。对于经济发展水平相对落后的地方,也要在建设阶段预留前处理装置用地,未今后的提标改造提供可能。

(3)强化人工湿地的运营管理。人工湿地缺乏必要的管理是造成处理效率下降的重要原因之一。因此,建议各地创新管理运营模式,可通过委托第三方专业机构对当地的人工湿地进行统一管理和维护等方式提高其运行稳定性。同时建立操作性较强的考核指标,并采取远程视频监控等确保湿地系统长期稳定运行。与此同时,地方政府责任应更多地转向监督、引导、规范等方面。

(4)加强运营维护资保障金。从调研结果看,目前贵州省人工湿地普遍缺乏必要的运营维护资金,导致部分工程建成以后基本处于晒太阳的状态。故资金的保障也是保证其正常运行的重要支撑。建议可以采取争取中央、省、市农村环境综合整治等专项资金,将污水处理运行费用纳入各级财政预算,以及采用PPP模式等引进社会资本等多途径保障运行经费。

参考文献:

[1]李小艳,丁爱中,郑蕾,等.1990—2015年人工濕地在我国污水治理中的应用分析[J].环境工程,2018,36(04):5,11-17.

[2]宋志文,毕学军,曹军.人工湿地及其在我国小城市污水处理中的应用[J].生态学杂志,2003,22(03):74-78.

[3]赵凤岐,盛辛辛.中国人工湿地构建和运行中需要深入研究的问题[J].生态环境学报,2012,21(12):2042-2049.

[4]刘明慧.人工湿地处理农村生活污水的应用研究[J].环境与发展,2018,30(04):56-57.

[5]黄锦楼,陈琴,许连煌.人工湿地在应用中存在的问题及解决措施[J].环境科学,2013,34(01):L401-408.

[6]朱洁,陈洪斌.人工湿地堵塞问题的探讨[J].中国给水排水,2009,25(06):24-28,33.

作者简介:第一作者陈思琳(1987-),女,工程师,主要研究方向为环境污染防治、环境影响评价等。

通讯作者:周江(1985-),男,工程师,主要研究方向为环境污染防治、清洁生产等。

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