中水回用技术在农村给排水建设中的应用

2020-12-17 14:13
广东蚕业 2020年11期
关键词:中水废水污水

原 野

中水回用技术在农村给排水建设中的应用

原野

(太原学院环工系山西太原030032)

随着新农村建设步伐逐渐加快,我国不断出台相关政策来推进新农村建设,农村基础设施日益完善,中水回用技术成为许多农村地区缓解水资源短缺的重要途径。文章以农村给排水系统的现状为基础,探讨中水回用技术相关概念与具体用途,并分析其在农村给排水建设中的应用优势。

农村给排水;中水回用;应用优势

水是人们赖以生存的基础与核心,随着水资源需求的逐渐增加,全球水资源匮乏现象日益严重。面对这样的现状,许多地区都开始应用中水回用技术,以此缓解水资源缺乏造成的危机。许多基础设施较为落后的农村地区在建设、发展的过程中势必会造成资源的消耗,水资源的供需缺口逐渐增大,水利设施又较为落后,随着农村生活污水排放量的增多,许多村庄的水污染问题逐渐加重,加之人们对水资源的不合理利用,引发水资源严重缺乏,最终给工农业与人们的生活带来不利影响[1]。因此,在建设新农村给排水过程中应不断地利用相关技术开源节流,提高水资源的利用率,减少水资源匮乏带来的负面影响。

1 农村给排水现状

1.1 给水工程

我国农村地区绝大多数依靠水井或水塔供水,水资源供日常生活与农作使用。化工等工业类企业的崛起对农村周边的水体造成了不同程度的污染,加之各村庄缺乏统筹规划管理,导致水质无法达到饮用水标准,水资源供给失衡[2]。中水回用目前在城镇较为普及,农村在农田灌溉、冲洗等方面均使用的是略微处理就可达到饮用标准的水,并未实现水资源的二次利用,从本质上讲其属于一种铺张浪费的行为。根据调查统计,在水资源充足的农村地区,存在大量水资源浪费的现象,这些现象无疑会加剧水资源匮乏的紧张感,这是目前急需解决的问题。根据上述分析可以看出,许多农村地区的给水或水资源二次利用方面整体水平较低。

1.2 排水工程

农村与城市不同,建筑物排列较为分散,又受到地理环境与居住习惯的影响,日常生活产生的污水较为分散,难以实现集中处理,多数农村不具备专业的排水设施,主要以排水沟等为主。部分农户会将生活污水通过自家修的排水沟直接排放至村庄道路上,不仅影响人们的出行,还会污染环境,只有个别经济较为富裕的村庄修建有污水集中处理池,将所有农户日常产生的污水通过处理池进行简单处理后用于农田灌溉,实现污废水的二次有效利用。尽管如此,这些排水设施仍无法满足新农村建设的要求。排水设施的缺乏导致大量农村水资源供需失衡,污废水直接排入农田又会危害农田的土壤质量,影响农作物的产量与质量。在夏季较为闷热的天气,随意排放污废水易滋生蚊虫和传播病菌。所以总体而言,大多数农村的排水设施较为缺乏,对污废水的利用率较低[3]。

综上所述,新农村建设中给排水设施逐渐落后,加之水资源缺乏引发了紧迫感,农村给排水工程无法满足新农村建设的需求,通过使用一定的技术将村民生活污水进行高效处理实现二次水源的有效供给迫在眉睫。

2 中水回用技术概念

水资源供需矛盾引发的“水危机”极大地推动了许多国家和地区的污水再生利用进程,污水的处理和回用主要有两点:一是经处理后各项指标均能达到饮用水标准,对技术、材料和设备要求较高,实现起来较为困难;二是污水经处理后不能达到标准,只能满足工业用水、灌溉、绿化、冲洗等日常杂用水的要求,这种方法技术要求低,花费成本也较少,是目前污水再处理应用较广泛的方法。

“中水”主要是针对给水与排水而言的,中水回用技术指的是将人们生活产生的废水与工业废水等多种废水水源进行集中处理,将经过处理的水用于绿化灌溉、道路冲洗等,以此达到节水的目的[4]。中水处理技术分为很多种,应根据中水的水源水质、中水的不同用途,选择合适的中水处理方法。目前常用的中水处理技术主要分为物理法、化学法、物化法、生物法、膜生物反应器工艺等。当前,中水回用主要出现在城镇中,通过对城镇污水的收集和处理,以中水的形式供给工业或居民生活,这样不仅可以减少水资源的浪费,缓解水资源匮乏对人们带来的紧张感,提高水资源的利用率,还可以减少污水排放造成的污染。

3 中水回用技术在农村的具体用途

3.1 农田灌溉

中水在农村地区给排水建设中重要的用途之一是满足农田灌溉需求。众所周知,农作物的耕种等需要进行大量灌溉。在我国许多城市发展较快与工业较为发达的北方地区,城市污水与工业废水已成为周边诸多郊区稻田、麦田、蔬菜田等多种农田灌溉用水的主要水源之一。经过一系列处理后的中水在调蓄、灌溉工程与水利灌排设施的支撑下,通过化学反应、土壤过滤、农作物根系吸收与吸附、土壤微生物代谢等机理,进一步净化水质,改善土壤质地与结构,解决农业农田的灌溉问题,保障农作物的产量与质量[5]。因此,中水回用在农村中既可以满足农田灌溉的给水需求,又可以满足农村污废水的排水与处理需求。

3.2 生活杂用

日常生活杂用水的水质标准低于饮用水的水质标准,在一些较为缺水的地区,将高质量的自来水作为日常生活杂用水的水源,从客观角度来说其属于一种浪费行为。中水的水质完全可以满足村民日常生活中对生活杂用水的要求,比如冲洗厕所、清洗载具、清洗农村道路等。具体而言,比如在新农村建设中,各村庄对于居住环境、道路环境等也有了新的标准,中水应用于道路冲洗方面,既可以有效利用水资源,降低浪费率,又可以实现村内环境的净化,改善村民的居住环境,抑或在新农村建设进程中,村民普遍物质文化水平提高,村庄经济环境良好,许多村庄把增加绿化面积纳入新农村建设规划中,增加小型喷泉、人工湖等。这些利用中水都可以实现,不仅可以提高水资源的二次利用率,还不会造成水资源的浪费。

3.3 地下水回灌

中水是实现水资源有效利用的一种形式,生活污水经过深度净化处理后一般都可以称为中水,比如洗浴水、洗菜水等经过处理后都在其范畴内。中水除了上述较为明显的两点优势外,还可以用于补充地下水,提高村庄一定范围内的防洪蓄水能力,在这一方面使用中水可以节省大量的高质量自来水,但也存在弊端,不恰当的中水回用进行地下水回灌很有可能造成地下水出现难以清除的短期或长期污染。人工回灌地下水的水质要求主要以地下水的实际用途、含水层对水质的影响、经济技术条件等作为依据。

4 中水回用技术在农村给排水建设中的优势

国内外大量废水再生利用工程的成功实例表明,废水再生回用于工农业生产、生活杂用、地下水回灌、园林绿化等方面都不存在使用问题与技术难题。国家也出台了许多污水再生利用方面的政策与标准,为污水资源的有效利用与污水处理质量安全保障都提供了强有力的技术支持。由此可见,在新农村给排水建设中实现中水回用的普及不存在技术难题,通过合理使用可以为新农村给排水的建设带来巨大的效益[6]。

4.1 实现农村污水的高效排放

中水回用可以降低地表水、地下水等水资源开发的强度,从而缓解天然河流干涸速度与断流速度,缓解地下水超采引起的地面沉降等问题,对调节气候、保护生态环境有很好的作用;污废水进行中水回用,降低了污染物的影响,也减少了直接排放流入江河湖泊的污染物总量;中水用于农田灌溉有利于满足农作物灌溉对水资源的需求,发展生态绿色农业。根据上述分析可以看出,对村庄污废水进行处理,一方面可以实现农村生活污废水的高效排放,减轻直接排放对村民居住环境造成的污染,改善村民居住环境;另一方面可以满足村庄农田灌溉、生活杂用、道路冲洗等方面的需求,对农村给排水的建设产生极大的积极影响,提升农村环境建设效益。

4.2 降低农村排水管网维护压力

多数农村采用的排水方式均为直接排放,通过村民自己建造的排水暗沟排放,污水未经处理直接排放,会造成环境污染,浪费日益宝贵的水资源。通过构建实施中水回用工程,可以提升农村给排水建设中的排水效率,目前经过中水处理技术处理后的水质能够达到多数工业用水、生活杂用水的水质标准,在许多用水方面提供了有效的第二水源,缓解了水资源紧缺的现状。此外,村民因受到居住环境与传统观念的影响,在日常生活中会产生大量的污水量,并且不对其进行二次利用,通过利用中水回用可以减少村庄污水的排放量,降低村庄在排水管网建设与后期污水管网维护方面的经济压力等。

5 结语

随着社会经济与工业建设的高速发展,水资源短缺与环境污染之间的矛盾日益突出,中水回用技术在城乡建设中应用更加广泛,但在农村的应用与研究少之又少。中水回用作为缓解全球水资源紧缺危机的重要途径,不应只在城市推广普及,也应不断融入社会主义新农村的建设中,构建中水处理回用系统,减少水资源的浪费及污水直接排放造成的环境污染,提升农村的整体居住环境,缓解农村给排水设施的建设压力与管网维护压力,提升新农村建设的综合效益。

[1]张伟,贾光业.农村给排水系统规划及其生活污水处理技术研究[J].农业开发与装备,2019(3):82,88.

[2]马松.新农村建设中给排水系统存在的问题及对策[J].现代农村科技,2017(6):98.

[3]沙萌.中水回用技术在陕北地区农村给排水建设中的应用研究[D].西安:西安建筑科技大学,2014.

[4]刘俊洁.浅析中水回用技术处理国内高校生活污水现状[J].内蒙古科技与经济,2020(17):79,81.

[5]文云霞.刍议农田水利工程高效节水灌溉技术的发展思路与应用策略[J].农家参谋,2020(20):117,145.

[6]魏爱霞.节水灌溉技术在农田水利方面的作用[J].居舍,2020(28):73-74,4.

原野(1999- ),男,山西太原人,本科在读,研究方向:给排水科学与工程。

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.11.48

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2095-1205(2020)11-99-02

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