苏南村镇水污染及处理对策

2011-06-13 02:06
山西建筑 2011年31期
关键词:苏南水体污水

宋 平

1 苏南农村水环境现状

改革开放30年来,苏南农村的经济得到了前所未有的发展。但是,在发展的同时,也给该地区的环境造成了巨大的破坏。由于农村生活污水、农业废水、乡镇企业工业污水的无序排放和农村集约化养殖等因素的影响,农村环境污染和生态破坏问题日益突出,农村公共卫生安全和村民的健康受到了严重威胁。

2 水污染的构成

2.1 点源污染

苏南农村经济的飞速发展离不开其遍地开花的乡镇企业和几乎是家家户户的手工作坊,在过去的30年为江苏的经济作出了巨大的贡献。但是在带动经济飞速发展的同时,也对农村的环境造成了严重的污染。

在过去的30年中,乡镇企业由原先的零发展到现在的30多万家,在其快速发展的同时,也对农村的环境尤其是水环境和生态环境造成了巨大的破坏。乡镇企业由于其产业结构、产业布局、污染治理方式导致农村低、小、散型工业化污染泛滥。其污染具有结构性污染(低)、规模污染(总量小,但单位产值排污量较高)和布局性污染(散)等特点[1]。绝大部分乡镇企业没有相应的污废水处理设备,污废水未经处理就直接排放,导致区内的水体鱼虾绝代,恶臭难闻。

2.2 面源污染

面源污染分为两部分:一部分是在农业生产过程中使用后的被雨水淋溶而随径流进入水环境的化肥和农药残留物,以及水土流失过程中随泥沙一起被带入水环境的土壤养分和有机质。另一部分是农村生活污水的污染[1]。

2.2.1 农业生产污染

目前,我国的氮肥当季利用率为30%~35%,磷肥10%~20%、钾肥35%~50%。江苏省是高施肥量区(单位播种面积平均施肥量大于300 kg/hm2),平均施用量达734 kg/hm2。这在很大程度上导致了江苏省内运河、平原河网、城市内河以及湖泊池塘水体的富营养化[2]。

另外,农药污染是我国影响范围最大的一种有机污染,农药使用过程中仅有10%~20%残留在农作物表面,1%~4%接触到目标害虫,其余的约80%则进入到大气、水体、土壤。因此农药对不同水体的危害程度从大到小依次为:田沟水、河水、地下水、自来水。

2.2.2 农村生活水污染

我省农村的生活污水排放基本还处于无序状态,农村生活污水无害化处理率还很低,许多生活污水基本未经处理就近排入水体,对当地的水体及环境造成严重影响。即使在小康示范村和整治村这些设有污水处理设施的地方,处理效果也不尽人意。

2.2.3 农村养殖污染

随着农业现代化进程和规模化养殖业日益发展,畜禽养殖污染问题越来越严重。畜禽粪尿是一种高浓度有机废水,CODCr负荷在2000 mg/L~20000 mg/L之间,平均达到6000 mg/L~10000 mg/L,并含有大量的氮、磷等营养物质[3]。近年来,江苏省在畜禽养殖废弃物资源化利用方面努力实现生物质能转化,有效地控制和治理了养殖污染,但仍有大多数养殖场的畜禽污水随意排放,严重污染了水体和周边环境,制约了畜牧业的持续健康发展。特别在环太湖地区,大量畜禽粪污随意堆放或直接排入水体,造成农村环境质量的恶化。

3 处理对策

针对以上存在的问题,如何找到既经济又实用的农村污水控制方案。农村污染控制技术不能照搬城市的做法,应当因地制宜,综合考量观念、技术、制度、经济等多种因素,从源头削减,并加强回收利用和全过程控制。农村污染源更复杂、分散,但基础设施建设滞后;适合村镇环境污染防治的技术应用太少,实用性差,在技术政策引导和评价方面更是空白。由于农村地区经济水平、产业格局以及居住布局都不同于城市,主要适用于城市地区的各种污染控制技术在农村难以实施,使村镇污染治理出现或沿用城市集中处理手段投资太高,或放任污染排放造成更严重的环境危害等问题。根据以上特点,苏南农村污水处理应优先考虑采用低耗能、无动力或微动力、自然生态的处理方式。

3.1 完善农村污水收集系统

目前,农村生活污水首要问题是收集系统不完善,这是一个全国的共性问题。我国农村绝大多数没有完善相应的排水系统,每家每户都是自建简易化粪池进行处理,或者是粪尿进入干厕;其他如洗衣、厨房等杂排水就近排放,或者是排入附近河道。因此,可根据各地地形合理敷设收集管道,将每家每户的化粪池连接起来集中处理,统一排放。针对各自村镇的不同建设发展需求,采取因地制宜的处理措施。

3.2 几种处理方式

3.2.1 阿科蔓泛氧化塘

阿科蔓生态修复技术由于微生物、水生动物、水生植物等各类微生物的存在,构成了阿科蔓泛氧化塘一个完整的水生态系统,使其同时具有水质净化和生态景观池的功能[4],阿科蔓工艺流程如下:生活污水→预处理池→泛氧化塘挂设阿科蔓生态基→外排。

它采用“泛氧化塘”工艺对池塘进行水体维护,并对每天排入池塘的生活污水、畜禽废水、菜地残留的化肥、农药污水等进行生态性处理,处理后的池塘水用于下游农田浇灌,可节省清洁水源。此种方法可利用苏南农村水塘众多的优势,在村镇的下游选择合适的水塘作为氧化塘。通过完善的收集系统收集至氧化塘内进行处理。在水体生态修复的同时,可放养鱼类、底栖动物等水生动物,延长生物链,取食生物膜,转移污染物。可种养一些水生植物,如挺水植物荷花、美人蕉;漂浮植物大萍、水花生等。可起到美化水面,给水生动物提供庇护场所,并能吸收部分营养盐。也可在池塘中设置喷泉,在池塘周边建设生态公园。阿科蔓技术充分体现出其在农村污水处理方面的优势——因地制宜实现就地处理、实施维护简单、经济适用。

3.2.2 垂直潜流式人工合成湿地

在垂直潜流系统中(见图1),污水由表面纵向流至床底,在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层,达到净化的目的。垂直潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统,其优点是占地面积较其他形式湿地小,处理效率高,整个系统可以完全建在地下,地上可以建成绿地和配合景观规划使用。此种处理方式适用于用地紧张,对环境有一定要求,工业污染较少的村镇。

图1 垂直潜流人工合成湿地系统图

3.2.3 一体化处理设备的应用

针对苏南城市近郊的农村发展特点,可以选择合适的一体化污水处理设备。这种污水处理设备就相当于一个小型的污水处理厂,工艺流程见图2。

图2 一体化处理设备工艺流程图

该设备去除有机物污染物及氨氮主要依赖于设备中的AO生物处理工艺。其中工作原理是在A级,由于污水有机物浓度很高,微生物处于缺气状态,此时微生物为兼性微生物,它们将污水中的有机氮转化分解成NH-N,同时利用有机物作为电子供体,将NO-N转化成N,而且还利用部分有机碳源和NH-N合成新的细胞物质,所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能,减轻后续好氧池的有机负荷,以利于消化作用的进行,而且依靠原水中存在的较高浓度有机物,完成反消化作用,最终消除氮的富营养化污染。在O级由于有机物浓度已大幅度降低,但仍有一定量的有机物及较高NH-N存在,为了使有机物得到进一步氧化分解,同时在碳化作用处于完成情况下消化作用能顺利进行,在O级设置有机负荷较低的好氧生物接触氧化池。在O级池中主要存在好氧微生物及自氧型细菌(消化菌),其中好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O,自养型细菌(消化菌)利用有机物分解产生的无机碳或空气中的CO2作为养源,将污水中的NH-N转化成NO-N。O级池的出水部分回流到A级池,为A级池提供电子接受体,通过反消化作用最终消除氮污染。

此种处理方式适用于经济较发达的苏南村镇。设备可根据需要埋设在地表以下,上面覆土或种植绿化。采用此种处理方式时,也可根据当地的水质特点要求设备厂家定做。

4 结语

苏南农村是我国较发达的农村之一,但是它面对的水环境污染也是十分严峻的,且水环境也在不断的恶化。对此我们必须对症下药,尽快采取全方位的、综合性的治理措施来应对这种不利情况。只有对农村的水环境问题引起重视,才能不断的提高农村的生活和健康水平,实现人与自然的和谐发展。

[1]白 杨,刘变叶.简析农村水污染问题及其对策[J].安徽农业科学,2006,34(11):2496-2497.

[2]江苏省统计局.江苏省2010年统计年鉴[EB/OL].http://www.jssb.gov.cn/jstj/tjsj/tjnj/.

[3]贺志丽,张建强,王庆安,等.新农村建设中的水污染问题研究[J].广东农业科学,2008(4):87-89.

[4]虞益江,竺 强,方 琦.阿科蔓人工水草生态处理技术在农村生活污水治理中的应用[J].水处理技术,2010,36(5):45-47.

[5]蔡 强,岳秀萍,赵朋飞.A2/O复合工艺处理城镇污水工程实例[J].山西建筑,2011,37(12):127-128.

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