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农村黑臭水体治理与农村污水处理方法研究

2023-08-14杨木易

区域治理 2023年18期
关键词:沼气池清淤污水处理

杨木易

温州市生态环境促进中心

随着我国农村经济的发展和城乡生活水平的提高,农村污水排放和农村黑臭水体问题越来越突出,严重影响了当地环境和居民健康。为了解决这一问题,我国政府采取了一系列措施,其中包括控源截污、生态修复、清淤疏浚等治理方式。而在治理过程中,各种污水处理技术也得到了广泛应用,如良好的生态系统可以自然净化污水、稳定塘等处理系统可提高水质、人工湿地可增强水的自净能力等。

一、农村黑臭水体与农村污水排放

农村黑臭水体是指由于农村生活污水、农业生产污水等未经处理直接排放至水体中,导致水体出现臭味、颜色浑浊、水质恶劣等情况。这些污染物不仅对水体生态环境造成破坏,还会对人体健康产生潜在威胁。农村黑臭水体是农村环境治理中的一项重要任务。

而农村污水排放则是指农村地区的污水由于缺乏有效的污水处理设施,往往以直接排放或者不充分处理的方式进入水体或土壤,导致环境污染问题。农村污水排放主要来源于家庭、农业生产、畜禽养殖、农村企业等方面。与城市污水处理相比,农村污水排放面临着资金、技术、管理等多方面的困难[1]。

二、农村黑臭河道现状

1.河道占用,淤塞严重。一方面,农村河道的河道占用问题主要指农村居民和农民在河道旁建房、搭棚、种植等活动中侵占河道的现象。由于农村生活和生产的需要,很多人会将自家的农作物、畜禽等物资直接倾倒在河道中,导致河道被占用,难以正常流动。同时,一些农民为了方便取水、洗衣等,也会在河道中设置固定的水管和水泵,这些设施对河道的正常流动造成了影响。另一方面,农村河道淤塞问题是由于农村生活污水和农业生产污水直接排放至河道中,形成了大量的泥沙和有机物质,导致河道淤塞。一些农村河道还存在非法排污、无人管理等问题,使得污染物在河道中堆积和腐烂,进一步加剧了河道淤塞的程度。

2.养护薄弱,管理缺失。农村河道的养护薄弱问题主要表现在缺乏足够的资金、技术和人力资源,导致河道清淤、疏浚、修建护岸等维护工作无法及时进行。由于农村地区经济发展水平相对较低,政府在河道养护方面的投入也相对较少,导致农村河道养护工作缺乏资金保障。同时,由于缺乏专业技术和养护人员,一些农村河道的维护工作无法及时得到有效的解决。

三、农村黑臭水体治理要点

(一)控源截污

1.农村生活污水治理。加强对农村居民的环保宣传教育,提高他们的环保意识和环保行为水平,鼓励居民减少用水,降低生活污水的排放量。同时,建设适合农村特点的污水处理设施,如简易生活污水处理设施、湿地处理设施等,提高污水处理能力,减少生活污水的直接排放。并且应该推广适合农村的环保技术和设备,如节水器、环保型马桶等,降低用水量和生活污水的排放量[2]。

2.农村养殖废水治理。第一,建设适合养殖废水的处理设施,如生物反应器、曝气池、沉淀池、过滤池等,提高养殖废水处理能力,减少养殖废水的直接排放。第二,推广适合农村的养殖废水循环利用技术,如废水灌溉农田、养殖废水与农作物生产有机结合等。

3.农村工业污水治理。一方面,推广适合农村的污水回用技术,例如工业用水回收、污水灌溉农田等,实现工业废水的回用,减少工业废水的排放。另一方面,需要建立严格的工业废水排放标准,对污水的排放量、污染物的含量等进行限制和监督,防止工业废水的滥排和超标排放。

(二)清淤疏浚

1.制定清淤疏浚计划。制定清淤疏浚计划是农村黑臭水体治理的重要一环。首先需要对水体进行全面的调查和评估,了解水体的淤积情况、流态特点和治理目标等,然后制定清淤疏浚的工作方案。清淤疏浚计划需要明确治理目标、工作内容、工期、预算等,并考虑到环保要求、社会稳定等因素,以确保清淤疏浚工作的有效实施。

2.选用适当的清淤疏浚工具和设备。选用适当的清淤疏浚工具和设备是农村黑臭水体治理的关键之一。根据水体的特点和淤积情况,选择合适的清淤疏浚工具和设备。例如,对于深度较浅、水体宽度较窄的水体,可以选用人工清淤、清淤船等工具;对于水深较深、水体宽度较宽的水体,可以选用挖掘机、吸泥车等机械清淤工具。同时,在选用工具和设备的过程中,需要考虑到环保要求和安全性,确保清淤疏浚工作的有效实施。

3.“一河一策”。通过制定“一河一策”管理方案,加强对农村黑臭水体的综合治理,实现长期稳定的水体治理效果[3]。

(三)生态修复

1.建立生态修复工程体系。包括生态湿地、人工河道、河道两侧带状林、水生植被、水生动物等多种生态修复手段。建立多种修复手段的组合,形成完整的生态修复体系,提高水体的自净能力。

2.种植水生植物。种植适宜的水生植物,如香蒲、芦苇、菖蒲等,可以起到拦截、吸附和分解水中污染物质的作用,提高水质。

3.建设人工湿地。人工湿地是指人工构建的具有生态功能的湿地。利用人工湿地可以过滤污染物质、去除营养盐和有机物,提高水质。

四、农村黑臭水体治理具体措施

(一)建设厌氧性沼气池

厌氧性沼气池是一种利用厌氧发酵作用将有机废水和有机废料转化为沼气的设备。在农村黑臭水体治理中,建设厌氧性沼气池可以有效地将生活垃圾、粪便、畜禽养殖废水等有机废料转化为可再生的能源和有机肥料,减少有机废料对环境的污染,改善农村生态环境。

建设厌氧性沼气池,首先需要选择距离污染源较近、易于运输和管理的地点,建设厌氧性沼气池。并按照厌氧性沼气池的特点和实际需求,设计沼气池的结构、大小、形状、进出口等。其次,根据沼气池的适宜投料种类和比例,确定投料种类和投料量。再次,将沼气池与管道和设备相连接,确保正常运转。最后,收集沼气用于发电或取暖,收集有机肥料用于农田肥料或养殖用料[4]。

需要注意的是,在建设厌氧性沼气池时,要严格按照设计要求和标准进行建设和管理,以确保沼气池的稳定运行和有效治理效果。同时,要加强对农民的宣传和教育,提高他们的环保意识和技能水平,使厌氧性沼气池的治理效果得到最大化的发挥。

(二)好氧生物处理技术

好氧生物处理技术主要通过好氧微生物的代谢作用将有机物质分解为水和二氧化碳。以下是好氧生物处理技术在农村黑臭水体治理中的应用要点:1.好氧生物处理技术适合处理COD浓度较低的农村生活污水,通常可处理 COD 浓度在 200~500 mg/L 的水体。2.常见的好氧生物处理工艺包括活性污泥法、MBR法、MBBR 法等,需要根据具体情况选择合适的工艺。3.好氧生物处理过程需要一定的时间和曝气量才能有效进行,需要根据水体的特性和处理工艺的选择确定适宜的反应时间和曝气量。4.好氧生物处理系统需要保证运行稳定,避免因设备故障或操作失误等因素导致处理效果下降。

(三)稳定塘处理系统使用情况分析

稳定塘处理系统主要利用自然生态系统的生物、物理和化学作用,降解水体中的污染物质。以下是正确应用稳定塘处理系统的要点:1.稳定塘分为浅层稳定塘和深层稳定塘,需要根据处理水量和水质特性等因素选择适合的类型和规模。2.稳定塘处理系统需要保证水体的稳定性,避免因进水水质的波动导致出水水质不稳定。3.稳定塘的水深和水位需要控制在一定范围内,以维持塘内的生态系统平衡。4.稳定塘处理系统有多种进水方式,需要根据水质特性和处理效果选择合适的进水方式。5.稳定塘中的淤泥需要定期清理,以保证处理效果和塘的运行稳定性。6.稳定塘处理系统出水的水质一般不达到直接排放标准,需要经过后续处理或合理利用,例如浇灌农田、灌溉绿化等[5]。

(四)蚯蚓生态滤池

蚯蚓生态滤池以蚯蚓为主要生物种类,通过生物、物理和化学作用降解水体中的污染物,有效地解决农村黑臭水体治理中的问题。以下是蚯蚓生态滤池的应用要点:1.蚯蚓生态滤池应根据进水水量、水质和治理效果等因素进行规划设计,并选择合适的位置进行建设。2.蚯蚓生态滤池的水深和水位需要控制在一定范围内,以维持滤池内的生态系统平衡。3.不同种类的蚯蚓对不同的污染物质具有不同的降解效果,需要根据实际情况选择适合的蚯蚓种类。4.蚯蚓生态滤池中的生态系统需要经常维护,保持生物量平衡和水体稳定性。

(五)人工湿地处理技术

人工湿地是一种低成本、高效的处理污水技术,可以有效地改善农村黑臭水体的水质。但在实际应用过程中,需要充分考虑当地的自然条件和环境要素,以确保人工湿地的治理效果。人工湿地需要建在水体污染源的下游,以便充分利用水流和水压力。在设计时,要充分考虑湿地的大小、水深、水流速度、植被类型等因素。此外,适宜的植被可以提供足够的氧气和营养物质,促进有益微生物的生长和繁殖。同时,水流是人工湿地处理污水的重要条件。必须确保水在湿地内充分流通,以便在过程中进行过滤和氧化反应。此外,过快的水流会使污染物质无法充分接触植物和微生物,过慢的水流会导致湿地堵塞。水流速度一般控制在每小时0.1-0.3 米之间。同时,人工湿地需要定期除草、补植、清理淤泥等维护工作。必要时,还需要增加或更换植物。

虽然人工湿地处理技术应用优势明显,但其应用过程中需要注意以下几个方面的问题:一方面,人工湿地处理技术只适用于一定范围内的水质,如 COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、NH3-N(氨氮)等指标的含量,需要满足一定的范围,才能进行有效的处理。另一方面,在建设人工湿地时,需要考虑污水处理的量和处理时间,根据实际情况进行设计,以保证其处理效果。

(六)膜生物反应器(MBR)

膜生物反应器(MBR)是一种高效的生物处理技术,可以将水中的有机物和氨氮等污染物彻底分解,使水质达到一定的标准,从而达到治理农村黑臭水体的目的。相比于其他污水处理技术而言,MBR 技术具有高效、节能、占地少、出水水质好等优点,可以有效地处理污水,将其达到国家排放标准要求,对于农村黑臭水体治理具有重要意义。同时,MBR 技术适用于各种类型的污水处理,包括生活污水、养殖废水、工业废水等,可以广泛应用于农村黑臭水体的治理。在实际应用中,MBR 技术将生物法和膜分离技术有机地结合在一起,采用活性污泥工艺,将膜反应器作为污水生物处理系统的固液分离装置,使污水在被处理时,能够迅速分离出水和污泥。

(七)人工制造植物生态浮床

人工制造植物生态浮床在应用中,除了要确定合适的水体与主体植物外,还需选择适合植物根系生长的介质,关键是需要具备良好的通气性、排水性、吸附性和保水性。例如珍珠岩具有较大的孔隙度和气孔率,因此具有良好的通气性和排水性,能够保证根系充分呼吸和排出多余水分。其次,珍珠岩表面具有多孔性和大量的微孔,能够吸附水中的营养物质和微生物,对水质起到净化作用。此外,珍珠岩还具有较高的保水性,能够稳定植物生态浮床的水分含量。此外,人工制造植物生态浮床在污水治理中还需向浮床中添加适当的微生物,如硝化细菌、硫化细菌等,以增强净化效果。

结束语

随着我国城镇化进程的加速,农村黑臭水体治理和农村污水处理已经成为保障水资源安全、促进农村经济可持续发展的重要环节。本文多个方面论述了农村黑臭水体治理相关技术,同时也介绍了农村污水处理技术的应用和注意事项。这些技术和方法在实践中已经被证明具有较高的可行性和经济性,可以有效提高农村水环境质量,改善农民生活环境,促进农村经济发展。然而,仍然需要加大政策支持和资金投入,进一步加强科技创新和人才培养,推动农村黑臭水体治理和农村污水处理工作的全面推进。

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