农村生活污水治理技术分析

2018-02-03 02:33钟立通
中国资源综合利用 2018年6期
关键词:化粪池容积污水

冯 娟,李 超,曾 威,钟立通

(1.河源市清洁生产中心;2.广东勤德技术咨询服务有限公司,广东 河源 517000)

与城市相比,农村居民生活方式更为单一,生活污水排放量更少。同时,村镇分布密度小,建筑布局存在很强的随意性,农村生活污水排放比较分散,这加大了污水治理难度,很多专业治理技术在实际应用中适用性较低,无法达到预期效果。

1 农村生活污水特点

相比城市建设,农村建设统一规划并不完善,住宅布局相对零乱,并且所处区域地理地形条件差异较大,排污设施施工和维护管理难度大,不利于生活污水治理工作的开展。虽然近年来我国农村经济发展速度加快,各项基础设施不断完善,但是就污水治理方面来讲,目前还并没有统一设置污水集中处理设施,基本上所有生活污水在未经处理的情况下就会直接排入河道,造成农村水环境污染,对农村居民的身体健康影响较大[1]。

就农村生活污水治理现状来看,绝大部分村庄不存在科学的排污规划,最为常见的是雨污合流方式,无法将生活污水分离出来。对于生活污水治理设施来讲,前期所需投入的成本巨大,运行管理资金短缺,再加上污水管道涉及每家每户,往往村委会因为工程烦琐而放弃。同时,农民对生活污水治理认知不足,受传统思想影响,在日常生活中随意排放污水,污水处理率基本为零。基于农村生活模式,生活污水的排放并不集中,呈现单次排量少、分散排放特点,部分村庄甚至设置有十几个排污口,加大了污水管网和处理设施安装的难度。另外,农村也缺少污水设施维护与管理专业人员,这在根本上导致生活污水治理缺乏技术支持,无法保证污水治理效率。后期出现故障后,相关设施往往无法及时修理,尤其是缺乏对应资金,导致所有设施最终沦为摆设,无法达到预期的治理效果。

2 农村生活污水治理现存的问题

2.1 建设规划滞后

虽然近年来我国村镇发展速度较快,在一定程度上促进了农村生活模式的转变,但是从整体来看,目前依然存在很多偏远且经济欠发达的村庄,村落规模小且住户分散,村与村之间间距比较大,整体规划布局混乱,缺少统一的设计方案,在很大程度上限制了当地的进一步发展[2]。尤其是在部分经济落后地区,农村并未安装自来水管网,无水冲式厕所,并且房屋陈旧、间距狭窄,从根本上增大了污水管网布设难度,它们是实现农村生活污水高效治理的重要阻碍。

2.2 污水收集率低

农村住宅分布分散,污水管道设置所需成本大,后期运维难度高。而对于部分密集度过大的住宅建筑,公共空间不足以满足污水管道安装施工作业需求,同样无法达到预期建设效果。我国地理环境差异较大,存在部分处于特殊地形地质条件的村落,污水管道安装施工技术难度高,不仅作业效率差,还需要有较大投资作为支持,使得农村生活污水治理作业无法可靠执行。对于可以敷设污水管道的村落,最终因为排水点过于分散,其无法高效收集污水,降低了实际治理效率。就现状来看,应用农村生活污水治理技术时,设计者对人均用水指标估计过高,造成设计规模脱离实际需求,污水进量少,无法达到设计应用标准,导致整个污水处理系统浪费[3]。

2.3 净化效果较低

农村生活污水中洗涤和厨房用水内含有少量有机物,而粪便水接入难度高,再加上雨污分流不彻底、污水管道渗流等问题的存在,导致污水治理实际效果与预期相差甚远,污染物实际浓度往往要远小于设计浓度,设置的厌氧生化反应装置并不能达到高效运行状态。就实践处理收集的数据来看,通过水质检测,人们经常会发现进水COD(化学需氧量)浓度不足100mg/L,甚至存在部分污水进水时水质就已经达到一级B排放标准,同时有机污染程度小,所设置的污水治理装置无法发挥其具有的功能性[4]。

3 农村生活污水治理基本原则

3.1 经济性原则

在对比分析和选择农村生活污水治理技术时,人们必须将经济性原则贯彻到底,在保证最少成本的前提下,提高实际治理效率。同时,对村庄实际条件进行综合分析,包括地形地貌、生活模式、气候特点、人口规模、排水特点、基础设施完善程度以及经济承受能力等,采取适用性最强的污水处理技术。

3.2 便利性原则

基于农村发展规划实际条件,现在大部分村庄并没有设置污水治理设施,专业体系缺乏。在选择和应用生活污水治理技术时,人们需要根据当地技术水平和专业能力,确保污水治理设施安装后可以长期维持稳定运行状态,保持较高处理效率。因此,需要遵循便利性原则,选择运行管理难度小的“傻瓜”型污水治理技术,降低对管理人员技能水平的要求,保持稳定出水的前提下,降低工艺运行费用。

3.3 持续性原则

对比多种生活污水治理技术,结合村庄所处环境、地形和地势等特点,基于住宅分布形式,人们可以对污水管道进行合理规划设置,确保其达到高效处理效果。但是基于农村环境特点,污水治理技术工艺的选择与施工,必须坚持可持续原则,不仅要维持整个污水治理系统的可靠运行,还要考虑处理水再利用需求,达到最佳治理效果。

4 农村生活污水治理技术要点

4.1 化粪池

根据建材与结构特点,化粪池分为砖砌化粪池、预制钢筋混凝土化粪池、现浇钢筋混凝土化粪池以及玻璃钢化粪池等;按照形状,其可分为矩形化粪池与圆型化粪池两种;根据使用人数,还可以分为双格化粪池与三格化粪池。人们可以将其设置在水冲式厕所的接户管下游,设置位置要便于后期清掏。在实际设计中,要对化粪池进行防水、防渗处理,以免在使用过程中造成地下水污染。一般应结合村庄整体排污体系设计,形成一个完整的有机整体,使其所具有的基础功能可以得到充分发挥。

对于不同结构类型的化粪池,应基于设置环境、地质、水文条件选择,并做好基底处理,避免防护不彻底而出现塌方、地下水渗漏等问题。另外,要严格控制好化粪池与地下给排水管道的间距,一般不得小于30 m,同时与建筑构筑物保持5 m以上间距,以免相互影响。为达到最佳处理效果,一般污水量不足10 m3/d时,应选择两格化粪池,其中第一个容积较大,为总容积的65%~80%;而对于污水量超过10 m3/d的情况,应选择三格化粪池,第一格容积为总容积的50%~60%,第二格为总容积的20%~30%,第三格为总容积的20%~30%。而对于污水量超过50 m3/d的情况,应选择两格化粪池,应将两个化粪池并联设置,容积最小不得低于2.0 m3,最宜选择应用双格连通的圆形化粪池,并将每格直径设置成1.0 m以上[5]。

4.2 净化沼气池

可选择的净化沼气池包括条形、矩形以及圆形三种,人们可以根据村庄地势地形、水文地质条件来对比选择。基于黑水与灰水是否共用管道,人们可以确定其为分流型或者合流型。净化沼气池应将内部污水设置成单向流动形式,以进水压气方式作业,水力坡度应大于0.5%,进出水高差至少为200 mm。为确保净化池可以维持高效运行状态,应设置旁通管,并对其进行复核,确定可正常作用。另外,根据实际需求来确定净化池容积大小,但是最小不得低于10 m3,深度应大于1.60 m,宽度大于1.00 m,长度大于2.00 m,圆形孔直径大于0.60 m,遵循因地制宜原则设置,保证后期清掏作业顺利。为避免与其他构筑物相互影响,净化沼气池需要与建筑保持至少5 m间距,而与地下水构筑物保持30 m以上间距。

4.3 生物接触氧化池

生物接触氧化池主要包括池体、进水布置装置以及填料三部分,其中池体可根据需求设置成钢结构或钢筋混凝土结构,而填料的选择则比较严格,必须要保证无害无污染,具有高强度、抗老化、易挂膜以及比表面积大等特性。一般填料高度控制在2.5~3.5 m,有效水深控制在3~5 m,超高应不小于0.5 m,共设置至少两个反应池。另外,进水温度应保持在12~37℃,如果因为气候条件影响超出最佳范围,则需要加装加热或冷却系统。

5 结语

随着农村城镇化建设速度的不断加快,农村居民的生活模式发生了较大变化,产生的生活污水逐渐增多,其对农村水环境污染治理提出了更高的要求。人们应结合农村发展实际情况,综合各项条件,科学规划生活污水治理体系,选择适用性最高的技术工艺,争取达到最佳治理效果。

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