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【关键词】农村生活污水;排放特点;处理技术特点
前言:
随着农村经济的发展和城镇化水平不断加快,厨房设备、洗衣机等现代化家用设施在农村逐渐普及,冲厕、洗涤、洗浴用水等各类生活污水排量逐渐增加,农村生活污水处理已成为生态环保的重要环节。通过生活污水净化工程建设的实施,加强农村生活污水的净化处理,有效地改善了农村的家居环境卫生和周边生态环境,减轻了生活污水对地表、地下水质的污染,有利于控制传染病的流行,促进了新农村建设的稳步发展。
但是,随着农村居民生活水平的提高和生活方式的转变,生活污水排放量呈逐年上升趋势,村庄生活污水(包括人粪尿)未经处理或仅经简单处理后就地排入地表水体的情况依然十分普遍。农村地区相对居住人口较少,分布广而散,生活污水水质水量波动性大,污水管网不健全,村镇经济力量薄弱,缺乏污水处理专业人员。农村生活污水处理技术方面的研究,主要针对这些现状特点,选择的处理工艺应满足抗冲击负荷能力强、宜就近处理、建设费用低、运行费用低、操作管理简单等要求。因此如何简明扼要地推介农村污水处理技术也是新农村建设过程中政府和技术工作者的重要任务。
1.农村生活污水排放的特点
1.1水量、水质特点
农村生活污水由灰水(厨浴排水、洗衣用水)和黑水(粪便、尿液及其冲厕水)组成,以单户排水为主。早、中、晚用餐高峰污水量是平时的2~3倍,日变化系数为3.5~5.0,污水排放呈现面广分散、波动大的特点。
大部分农村生活污水水质相差不大,可生化性好,含一定量的氮、磷、病原菌。随着人们生活水平的提高,部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质,油渍成分明显增加,污染物种类增多,有机物和氮、磷的含量有所上升。
1.2排放模式
生活污水排放模式有以下5种:①厨房、厕所的污水通过管道进入自家的化粪池处理后排放;②经化粪池处理后,再二级处理;③居民将管道通入河中,污水直接排入水体;④将污水倾倒在门前屋后,任其自然蒸发;⑤在自家屋后农田边上开挖污水沟,将污水排入此沟,自然蒸发、下渗。
2.常用农村生活污水处理的技术特点
农村生活污水的处理技术,简单地说就是指为使排入某一水体的污水达到再次利用的水质要求,而通过一定的科学方法将污水中对生活或环境有害的物质进行清除降解或无害化处理,使这些污水变成能够再被人们利用的技术。
2.1农村生活污水收集处理的主要模式
农村生活污水的收集、处理模式多种多样。第一类是厌氧生物处理技术,在厌氧条件下,利用厌氧微生物降解废水中有机污染物,常用的有污水净化沼气池和厌氧生物滤池等;第二类是好氧生物处理技术,在有氧条件下,利用好氧微生物的作用,把复杂的有机物转化、降解成简单的无机物,常用的有好氧生物膜和好氧活性污泥。第三类是以土地系统为主处理技术,它是利用土壤过滤植物吸收和微生物分解的原理有效处置污水,常用的有人工湿地处理系统、慢速土地渗滤处理系统等;第四类是稳定塘技术,经过人工适当修整,设围堤和防渗层的污水池塘,利用菌藻的共同作用对污水进行自然处理,常用的塘型有兼氧塘、好氧塘、水生植物塘和生态塘。
2.1.1三格化粪池
三格化粪池处理后排放主要是在一些自然村落,但化粪池只是一种预处理设施,能去50%的CODCr,磷、氮去除效果较差,出水达不到二级排放标准,属于较初级、小规模处理方式。
2.1.2土地系统
2.1.3稳定塘处理技术
稳定塘处理技术是一种利用自然形态的水体(如池塘等)来处理低浓度生活污水的技术,借助于水体内天然的生态系统来净化水质。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物,适用于有一定水体的地区,且必须要有活水来源。出水一般均能达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准,处理后氨、氮均能达标。
2.1.4其他工艺
采用生物滤池和地埋式无动力装置处理工艺,通过工程实际运行观察,处理后水质能达到二级排放标准要求,但NH3-N等个别指标处理效果不好,通过优化设计和调节球状填料的配比,并延长水力停留时间至2d,出水可达到一级排放标准,且未出现剩余厌氧污泥的积累问题。从处理工艺看,农村生活污水就地处理以土地处理系统为主,一体化处理装置成为污水处理的新亮点,但设施的管理维护、运行费较高。
2.2污水处理设施管理及工程存在问题
2.2.1污水处理设施的管理
农村生活污水处理设施的管理,以属地管理为主,这种管理方式成本较低,方便易行,但也存在一定的问题:(1)在供电保障方面,处理设施电力供应不稳定,容易出现设施因停电而无法正常运转的情况;(2)日常的清洁工作较差,人工湿地内枯萎的植物未及时处置变成湿地内的垃圾,遇到规模大、工艺复杂、有动力需求的状况,局限性越发明显。
2.2.2农村生活污水处理工程存在的问题
(1)单户处理化粪池渗漏问题突出。农村地区多以化粪池作为单户生活污水的预处理装置,但由于缺乏管理,使用年限久的化粪池渗漏严重,不但形同虚设,而且污染地下水源。化粪池不能正常运行,后续处理则无从谈起。
(2)集中污水处理的管线投资大,问题多。农户排放的污水汇集至集中式污水处理设施,一般采用埋设地下管道的方式,管道费用占到污水处理费用的一半以上,且存在以下问题:首先,农村地区水系发达,如果管道过河等需增加设施,加大了收集系统投资,且容易产生污泥淤积;其次,现有管道一般采用无动力重力排水,需要一定的水力坡度,输水距离越长,埋深越深,施工难度随之增加;第三,管线穿越道路施工,影响道路交通,管线也容易受到道路负荷的挤压而受力不均发生移位或破裂,污水易沿途渗漏,不但污染地下水,而且严重影响集中式污水处理设施的正常运行。
关键词:农村生活污水;工程建设;长效管理
一、前 言
青浦区金泽镇位于上海最大的淡水湖泊淀山湖畔,太湖下游,黄浦江上游,是上海市重要的水源保护区。淀山湖和周边水系的生态状况和水质直接影响到上海的饮用水质量。
淀山湖入湖河流的水质较差,经急水港、千墩港流入淀山湖的水质基本属于劣Ⅴ类水,且超标的主要为营养盐指标。湖区主要营养盐总磷、总氮均已超过富营养化临界值,促使蓝藻频发。淀山湖区域农业用地占陆域面积62%-66%,根据相关资料测算,淀山湖氮、磷污染分别有72.5%和73.4%来自农业,农村生活污水更是污染物的主要来源。
为此,根据太湖流域的污染现状和治理要求,青浦区大力开展农村污水的治理工作。根据分期、分步骤的实施原则,金泽镇实施了农村生活污水处理工程,收集和处理辖区内的农村生活污水,削减农村生活污水入河总量,提高河湖水质,改善河湖生态环境。
二、农村生活污水排放现状
金泽镇的工业不发达,主要产业为农业和养殖业,经济发展较为落后。90%以上的村庄没有排水渠道和污水处理系统,生活污水、农田喷洒农药及过量施肥产生的有毒有害农田水没有经过处理直接排放,是导致农村环境污染的首要因素。
目前金泽镇的村宅多为因地形地势而自然形成的村落,缺乏规划,住宅建设的随意性很大。根据现场调查,金泽镇的农村生活污水排放存在如下问题:
1、部分农村生活污水未经任何处理措施,直接排放,固体垃圾直接丢弃在河道边,对农村水环境面貌造成较为严重的污染。
2、不少农户在新建房屋和旧房卫生设施改造中,建造了简易的化粪池。这种化粪池采用单一的土壤渗透方法,缺乏排放设施。由于利用土壤渗透速度慢,不能完全“消化”污水,结果蚊蝇滋生,污水四溢,不仅污染地下水也污染了上部环境。
3、有些农户不仅建有三格式化粪池,而且还有管道排放,但由于设计不够合理、科学,施工又缺少规范和标准,仍未达到无害化排放,虽对所在村影响不大,但对下游水系的污染仍不可忽视。
针对本区现状,在不具备将污水纳入市政管网的区域内,采用适当的污水处理设施,通过管道收集沿线居民的生活污水,处理达标后就近排入附近水体,以切实提高本地区的农村环境质量,改善农村的人居环境。
三、处理工艺介绍
根据本地区现状及农村污水量大面广、水量变化大、可生化性好的特点,要求选择处理效果好、运行费用低廉、管理维护简便的工艺。经过比选及优化组合,金泽镇农村生活污水处理系统采用以下两种工艺:复合滤池-活性生物滤床组合处理工艺以及地下土壤渗滤系统工艺。
1、复合滤池-活性生物滤床组合处理工艺
本技术主要针对相对集中型农村生活污水处理,污水出户后进入改造好的三格式化粪池,化粪池出水流入污水收集管道,自流进入沉淀池,经泵提升,进入塔式复合滤池,利用滤料的层层过滤和生化作用降解污染物,再通过人工潜流湿地,进一步去除氮、磷等营养物和有机物质。
复合生态滤池的基本处理过程依赖于填料表面生物粘质层的形成,整个设施主要由厌氧消化室、兼氧好氧、接触氧化系统、兼性生物过滤室组成。生活污水通过厌氧发酵,首先在水解细菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性物质,将有机物降解。兼氧好氧接触氧化系统采用简易充氧设备间隙充氧,以达到进一步分解有机物和脱氮除磷的效果。兼性生物滤室取代传统的二沉池,进行泥水分离。将生物物种蚯蚓引入生态滤池可有效解决充氧、反硝化碳源、土壤板结等传统生态滤池不能很好解决的关键性技术难题[1]。
污水经过复合生态滤池的处理进入人工潜流湿地后,繁茂的水生植物为微生物提供栖息的场所,可以减缓水流速度和风速,有利于悬浮物去除和底泥上浮。能够遮盖阳光,避免藻类大量增殖影响出水水质。
将复合生态滤池与人工湿地处理技术组合起来,具有较强的除磷脱氮能力.整套工艺投资省、运行成本低、稳定性高,不需专业技术,管理成本低,是适合于农村生活污水处理的重要技术。
2、地下土壤渗滤系统
地下土壤渗滤系统由前处理和土壤渗滤两部分耦合而成,其工艺原理是将污水投配到具有一定渗透和扩散性能的土层中,通过土壤毛细管浸润扩散作用,充分利用土壤和植物组成的生态系统来降解和净化污水[2]。
在地下土地渗滤系统中,污水中的有机物进入环境后,增大了土壤的有机碳来源,导致土壤微生物加速繁殖,使有机质降解同化作用大大加快,污水中的大部分有机物可在几天之内被去除。在植物生长季节,土壤中植物根系活动非常活跃。一方面,植物通过根系吸收土壤及污水中的水分和N、P等营养元素,另一方面,植物根系的传导作用疏松了土质,根系所分泌的酶、氨基酸等为微生物的生存提供了必要的养分。土壤颗粒间的空隙具有截留、滤除水中悬浮颗粒的性能。生活污水在化粪池中经过沉淀、厌氧处理后,均匀地向土壤层渗滤,在上述土壤-微生物-植物系统的综合净化下,水和污染物分离,污水得到净化。
四、处理成果
结合新农村建设,金泽镇从2007年开始实施农村生活污水处理工程,目前已经完工的污水处理站共计37座,涉及河祝、育田、杨湾等18个行政村,受益户数6802户。还有26座污水处理站正在施工,建成后受益户数将增加4759户,全镇的农村生活污水处理率将达60%以上。
根据上海市水环境监测中心青浦分中心2011年5月出具的《青浦区(金泽镇)2008年度、2009年度农村生活污水处理工程出水水质分析评价报告》,对28个污水处理站分别进行了两次出水水质检测,采用四项指标:化学需氧量 ( OD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)来进行评价。评价标准见表一(单位:mg/L):
表一 水质评价标准
项目
标准值
水源保护区
(一级)
其他地区
(二级)
化学需氧量
≤
60
100
五日生化需氧量
≤
20
30
氨氮
≤
8
25
总磷
≤
1
3
两次检测的结果见图一、图二。
图一:第一次水质检测结果
图二 第二次水质检测结果
结果显示,出水水质总体情况较好,其中化学需氧量达标率98.2%;五日生化需氧量检达标率100%;氨氮达标率89.3%;总磷达标率92.9%。四项指标综合达标率都在80%以上,都符合《上海市农村生活污水处理工程标准出水水质暂行规定》水质达标要求。
五、长效管理
为了避免以往工程建设中出现的“重建轻管”现象,为了切实保障农村生活污水处理系统真正发挥实效,青浦区水务局印发了《青浦区农村生活污水处理系统管理养护实施办法》,金泽镇人民政府也成立了农村生活污水处理系统长效管理领导小组,由分管镇长亲自担任组长。目前实行以村为单位的属地化管理,由各村落实专职人员每天对整个系统工程或重点部位进行巡视检查做好相应记录,发现问题及时处置。在日常检查的基础上,进行周期性养护。接下来,将通过政府购买服务的形式,公开招投标确定一支专业的维修队伍,力保农村生活污水处理系统的长效管理纳入正轨。
参考文献:
一、我国农业面源污染现状及农业废水处理技术研究的重要性
1、农业面源污染现状
在农业源污染中,比较突出的是畜禽养殖业污染问题,我国规模化养殖场每年畜禽粪便和污水排放总量超过200亿t,但90%以上没有污染处理设施。畜禽养殖业的化学需氧量、总N和总P分别占农业源的96%、38%和56%。由于人多地少,为提高产量,我国农业生产中大量使用化肥、农药、地膜等化学投入品,造成严重的农业面源污染。据统计,目前我国农用化肥年施用量达到4600多万吨,平均每0.067hm2(1亩)氮素化肥施用量已达12.7kg,分别是法国、德国、美国的1.5倍、1.6倍、3.3倍,但利用率只有30%左右,比发达国家低20~30%。我国农药年施用量145万t,平均每0.067hm2(1亩)农药使用量为150g左右,约是欧盟国家的3倍,但一季的利用率也只有30%左右,仅相当于欧盟国家的一半。全国遭受不同程度农药污染的农田面积达到9112万hm2(1.36亿亩)。
2、农业废水处理技术研究的重要性
在我国,农业废水的来源主要有三个方面:
(1)农村生活污水。
随着农村居民生活水平的提高,生活用水量逐年增加,生活污水的排放量也增大,据有关部门统计,全国农村每年产生生活污水约80 亿t。
(2)规模化畜禽养殖废水。
随着规模化畜禽养殖业的飞速发展,畜禽养殖场产生大量废水,主要是是畜禽粪尿和圈舍冲洗水,据统计,我国每年规模化畜禽养殖的废水排放量超过100亿t。
(3)农田径流/农田尾水。
随着农业生产中化肥使用量的快速增长和不合理施用,加上农田漫灌和雨水径流的冲刷,使得农田径流水/农田尾水中N、P等污染物进入河流、湖泊、内海等水域。由于我国农村地区污水收集管网设施不健全,废水处理设施缺乏,大部分的生活污水、畜禽养殖废水和农田径流水/农田尾水未经处理直接排放到周边河流、湖泊等,对地表水和地下水造成了严重的污染,引起水体富营养化加剧,严重影响了水产养殖业的健康发展。
由此可见,对于农村水污染问题必须引起高度的重视, 并采取有效的治理措施,实现农业废水的无害化处理和资源化利用。
二、我国农业废水处理技术的应用现状
1、农村生活污水
近年来,国外的专家学者对农村生活污水的处理越来越关注,农村生活污水处理技术逐渐成熟,工艺呈现出多样性。而现阶段,我国小城镇污水处理率还不到10%,农村地区生活污水的处理率更低,绝大部分生活污水未经处理直接排放。随着对三江、三湖污染治理的重视程度不断提高,我国在农村生活污水处理技术方面的研究也越来越多,很多处理技术已经建成了试点示范工程,处理效果显著。目前农村生活污水治理存在一个较大的难点,即基建投资以及运行费用较大,农村经济实力以及技术力量很难满足常规城市生活污水处理厂的技术要求等。因此,急需要开发高效、低能耗、低成本的农村生活污水无害化与资源化处理技术,引进适合我国国情的国外发达国家的先进技术与工艺,解决农村生活污水污染问题。
2、规模化畜禽养殖废水
畜禽业是我国农业和农村经济的重要组成部分,畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重, 不仅影响经济发展, 而且还危及生态安全, 已成为人们普遍关注的社会问题。畜禽养殖场产生的粪便和污水造成地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染, 直接影响了人们的身体健康和正常生产生活。畜禽养殖场未经处理的污水中含有大量污染物质, 其污染负荷很高, 这种高浓度有机废水直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库,大量消耗水体中的溶解氧,使水体变黑发臭。水中含有大量的N、P等营养物是造成水体富营养化的重要原因之一, 排入鱼塘及河流使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡, 严重者导致鱼塘及河流丧失使用功能。养殖污水长时间渗入地下, 使地下水中的硝态氮或亚硝态氮浓度增高, 地下水溶解氧含量减少, 有毒成分增多, 导致水质恶化,危及周边生活用水水质。高浓度污水还可导致土壤孔隙堵塞, 造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化, 严重降低土壤质量, 甚至伤害农作物, 造成减产和死亡。治理畜禽养殖业产生的废水、废渣和恶臭对环境的污染, 发展生态养殖, 才能推动畜禽养殖业的可持续健康发展。
3、农田径流水
农田径流是雨水或灌溉水流过农田表面后排出的水流,是农田废水的主要来源。农田径流水中主要含有N、P、农药等污染物,施用于农田而未被植物吸收利用或未被微生物和土壤固定的氮肥,是农田径流中N的主要来源。农田径流中的N还来自土壤的有机物、植物残体和施用于农田的厩肥等。农田径流中农药的含量一般不高,流失量约为施药量的5%左右。农田径流水中N、P的有效拦截是减少农业面源污染,缓解水体富营养化的重要途径。
三、我国农业废水处理技术应用现状和发展趋势
1、农村生活污水处理技术
农村生活污水处理工艺主要有好氧生物处理、人工湿地和稳定塘系统、土地处理系统等。目前,我国农村生活污水处理应用较多的好氧生物处理工艺是生物接触氧化法。生物接触氧化技术是介于活性污泥法和生物膜法之间的处理技术。生物接触氧化法是在填料表面上培养微生物,形成生物膜,并采用与曝气池相同的方法向微生物供氧,污水流过时与填料上的生物膜接触,通过微生物的新陈代谢作用降解污水中的污染物从而达到净化的目的。生物接触氧化工艺具有占地面积小、处理负荷高、污泥产量少、抗冲击能力强、维护管理简便等优点。生物接触氧化工艺对冲击负荷有较强的适应能力,在间歇运行条件下仍能保持良好的处理效果,对于水量不均匀的农村生活污水处理具有很好的适用性。然而对于农村生活污水来说生物接触氧化工艺的投资和运行费用偏高,所以此工艺适合于我国南方及东部城市化速度快、比较富裕的农村推广应用。
根据我国农村生活污水的分布特点及水质水量特性,研发适合我国农村经济发展水平的农村生活污水处理工艺,需要满足建设和管理运行费用低廉、低耗能、操作管理简便、处理稳定、可长期使用、部分污水可再利用等要求。因此,我国农村生活污水无害化处理和资源化利用处理工艺发展的总体方向是:
(1)厌氧生物处理是农村生活污水处理工艺发展的潜在方向。厌氧生物处理适用于处理不同浓度、不同性质的污水,其污泥产率低,同时厌氧生物处理还具有低耗能、建设和运行管理费用低廉等优点。
(2)生物-生态组合工艺是农村生活污水处理工艺发展的主要方向。对于农村生活污水,生态处理工艺具有建设费用低、能耗低、运行管理方便等特点,而生物处理工艺可以弥补生态处理工艺受气候变化影响较大、处理效果不稳定等缺点,从而可以更好更高效地处理污水。因此生物-生态组合工艺是目前农村生活污水处理技术发展的主要方向,拥有广阔的发展前景。
(3)借鉴国外的成功经验推动我国农村生活污水处理工艺的发展。美、日等发达国家的农村生活污水处理工艺(如高级综合塘工艺、地沟式土壤渗滤工艺、净化槽工艺等)与我国实际国情相结合,将其成功地应用到我国农村生活污水处理之中。
2、规模化畜禽养殖废水处理技术
规模化畜禽养殖废水的处理方法很多。畜禽养殖废水无论以何种工艺或综合措施进行处理, 都要采取一定的预处理措施。通过预处理可使废水污染物负荷降低, 同时防止大的固体或杂物进入后续处理环节, 造成设备的堵塞或破坏等。常用的预处理设施有设备有格栅、沉淀池、筛网等。经过预处理后的养殖废水可以采用多种处理工艺进行无害化处理,目前畜禽养殖废水的主要处理工艺和技术有自然处理法、厌氧处理技术、好氧处理技术和混合处理法等。
自然处理法是利用天然水体、土壤和生物的物理、化学与生物的综合作用来净化污水。其净化机理主要包括过滤、截留、沉淀、物理和化学吸附、化学分解、生物氧化以及生物吸收等。污水厌氧生物处理是在无氧的条件下利用厌气微生物的降解作用使污水中有机物质达到净化的处理方法。在无氧的条件下,污水中的厌氧细菌把碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物分解消化从而使污水得到净化,如化粪池、污泥厌氧消化、厌氧塘等。厌氧生物处理法污水BOD负荷较高,去除率可达90%以上,其处理费用低于好氧处理,是生活污水、高浓度有机物工业废水和粪便等良好的处理方法之一。好氧处理是利用微生物在好氧条件下分解有机物, 同时合成自身细胞(活性污泥)。在好氧处理中,可生物降解的有机物最终可被完全氧化为简单的无机物。该方法主要有活性污泥法和生物滤池、生物转盘法、生物接触氧化法、序批式活性污泥法、A/O及氧化沟等。
自然处理法、厌氧法、好氧法用于处理畜禽养殖废水各有其优缺点和适用范围,为了取长补短,获得良好稳定的出水水质,在实际应用中常常采用混合处理的方法,就是根据畜禽废水的多少和具体情况,设计出由以上3种或以它们为主体并结合其他处理方法进行优化的组合工艺,共同处理畜禽废水。这种方式能以较低的处理成本,取得较好的效果。畜禽养殖废水是比较难处理的有机废水,主要是因为其排量大,温度较低,废水中固液混杂,有机物含量较高,固形物体积较小,很难进行分离,而且冲洗时间相对集中,使得处理过程无法连续进行。由于废水中的COD、BOD等指标严重超标,悬浮物量大,N、P含量丰富,氨氮含量高且不易去除,单纯采用物理、化学或者生物处理方法都很难达到排放要求。因此一般养殖场的废水处理都需要使用多种处理方法相结合的工艺。
随着我国规模化畜禽养殖业的飞速发展,养殖废水产生量越来越大,对于成本低、操作简单、运行和维护费用省的养殖废水处理工艺的需求也越老越大。因此,今后畜禽养殖废水的发展方向是:
(1)养殖废水生物处理方法因投资低,无二次污染,且排放水质可达国家标准(GB18596―2001)要求,可以作为畜禽养殖废水处理的主要方法使用。同时生物处理方法中,混合处理法结合了各种生物处理方法的优点,可同时处理养殖场固体、液体和气味,能够实现养殖场废水的多级处理,满足不同的出水水质要求,是今后养殖场废水生物处理的发展方向。
(2)鉴于规模化养殖场废水的水质水量特征,以厌氧处理为主,辅以好氧、物理、化学处理的组合处理系统应是控制养殖场废水污染比较经济有效的方法。
(3)养殖场废水处理后作为水、肥等资源回用农田生产的农业技术体系研究,包括高效、低成本厌氧技术研究和无害化、资源化利用技术研究是一个重要的研究方向。
3、农田径流水处理技术
生物-生态处理技术是解决非点源N、P污染的重要手段,控制农田径流污染的主要措施包括缓冲林带、生态沟渠系统、生化塘及人工湿地系统等。复合治理模式就是把沟渠系统、生化塘以及人工湿地系统相结合,形成一个线―点―面的复杂、综合治理系统,利用种植的大量沉水植物和挺水植物,达到对农田径流中N、P的有效吸收和拦截。
(1)生态沟渠系统
生态沟渠系统既是农业非点源污染物的最初汇聚地,又是河流和湖泊营养盐的输出源,其排灌能力对生态系统以及整个生态环境有重要影响,在生态沟渠系统中种植植物对N、P进行吸收,可以对N、P起到很好的拦截作用。因此,在生态沟渠中种植茭白、美人蕉等吸收N、P能力较强的经济作物既保证了农田径流中非点源N、P的转化,又能增加农民的经济收入。
(2)生化塘系统
生化塘系统是利用农田径流出水口处湖内或者池塘内的污染底泥,在不破坏表层物理结构的情况下,在底泥上种植可以适应性生长的沉水植物及挺水植物,达到对农田径流中非点源N、P的吸收作用,增强了富营养化水体的净化能力,从而改善水质。
(3)人工湿地系统
在人工湿地污水处理系统中,利用挺水植物系统、漂浮植物系统和沉水植物系统,通过植物吸收、植物根系周围的近根系好氧区与远根系的厌氧区的交替环境,利用硝化、反硝化作用去除N,利用基质的固磷作用以及植物与微生物吸收作用除去P。
复合治理措施对农田径流非点源N、P的治理充分发挥了生态沟渠系统、生化塘和人工湿地三者相结合的优势,提高了系统运行的稳定性和出水的水质。因此,生态沟渠系统―生化塘―人工湿地复合处理方式是处理农田径流污染的有效途径。
自浙江全面打响“五水共治”攻坚战以来,地处钱江源头的开化县始终冲在治水一线。仅2014年,该县就启动了116个行政村453个村点的农村生活污水处理工程建设,投入资金超过2亿元,涉及农户超过3万户。
可由于工程量大面广、情况复杂,推进过程中难免出现一些设计不够合理、施工不够规范、质量监管不到位等问题。“农村生活污水处理工程建设质量如何,直接关系‘五水共治’成效和群众切身利益。”在今年1月召开的开化县十五届人大四次会议上,这些问题引起了代表们的热议,他们建议县人大常委会对此开展监督,争取把这项涉及千家万户的“民生工程”,做成“民心工程”、“良心工程”。
人代会后,开化县人大常委会便决定将全县农村生活污水治理工作列入2015年度重点监督议题,计划通过专题调研、专题审议、专题询问、代表视察、工作督查等方式开展监督,确保钱江源头兑现“送出一江清水”的庄严承诺。
地毯式摸底,凸显监督之实
要想监督有的放矢,首先得摸清情况、找准方向。春节假期一结束,开化县人大常委会立马兵分7路,按照“走进每个工程实施点,把座谈会开到每个行政村”的要求,深入全县453个项目实施村点,就一些群众、代表关心的热点问题,开展了一次地毯式的摸底调研。
村头镇大黄山村坐落于海拔500余米的山间,120余户农家分布在4个自然村,其中3个自然村去年实施了污水治理工程,人口最少的一个村点仅10余户人家。3月6日清晨,早春的天气仍是寒气逼人,开化县人大常委会副主任程育全带领调研组一行6人,翻山越岭来到了这3个自然村,就偏远山区生活污水治理工程实施情况开展调研。
大黄山自然村有70余户农家,近年来凭借良好的生态优势,许多农家都办起了农家乐。调研组走进每户农家乐,详细了解他们的污染物排放情况,以及对污水处理工程建设的意见建议。调研组发现,“靠山吃山”的大黄山村民深知保护环境的重要性,非常支持生活污水治理工程实施。而在仅有10余户农家的岭头自然村,调研组却听到了不同的声音:“上级鼓励我们向中心村集聚,为何还要花几万元做这工程”“我们村有两三户可以建化粪池,现在做那么大一个终端,不是浪费吗?”几位群众带着调研组一路察看污水管道铺设情况,并向调研组道出了他们的真实想法。3个自然村走下来,调研组既看到了不同自然村、不同环境下工程实施的实际状况,也充分了解了不同生产生活条件下群众对工程建设的态度和真实期盼。
与此同时,为使调研工作更加全面、深入,全县14个乡镇人大分别组织辖区内人大代表,对本乡镇农村生活污水治理工作情况开展监督。其中,杨林镇人大三次组织镇人大代表对不同设计规模、不同处理方式、不同建设进度的在建工程开展视察,切实做到摸清问题,督促整改。
据不完全统计,全县95%以上的县乡人大代表都参与了这次地毯式的摸底调研,许多代表作为项目实施村的主要负责人,更是积极向县人大常委会提出意见建议。“我们调研后发现,以村为主体,采取‘三议三公示’进行施工,既能降低工程造价,又能保证工程质量。”“我们调研组不这样认为,有些村以‘三议三公示’为名,实为逃避招标,而且由村自行组织施工的,因缺少专业技术人员支持,影响了工程质量。”“我们认为,以哪种形式进行施工,应根据工程量大小和各村实际情况。由村自行施工的,村两委必须具有较强的战斗力,村民对此项工作也需十分支持才行。”……经过激烈的观点碰撞,在对调研情况进行理性分析后,开化县人大常委会形成了一份6000余字的调研报告,既详细阐述了工程实施的真实现状、基层群众的担心和顾虑,也提出了工程建设中存在的问题、解决途径等。
多措并举,彰显监督之力
面上看得见的情况摸清了,看不见的情况又怎么样? 就在开化县各级人大代表分赴各地开展实地调研的同时,县人大还要求县审计局对农村生活污水治理工程项目开展专项审计。
2月中旬开始,县审计局派出审计组,对“五水共治”政策措施落实情况开展跟踪审计,重点抽查了6个村实施的工程项目,并对集中采购管材价格偏高问题开展专项审计调查。审计发现,部分工程存在招标管理不规范和项目补助资金使用不规范等问题,有的村违反招投标法规定将工程直接发包给有关施工单位,有的工程设置的招标条件不利于市场竞争。看到审计局罗列的种种问题,县人大常委会主任会议成员看后十分揪心,要求将这些审计情况印发给每位常委会组成人员,并决定在常委会会议审议县政府关于农村生活污水治理工作情况报告后,就相关问题开展专题询问。
“一些工程设计没有结合当地自然环境和居住环境,致使设计方案频繁调整、终端选址不合理、工程返工等问题出现。今年准备如何提高工程设计的科学性和实用性?”询问会上,县人大代表邓仕海率先发问。
“针对工程设计上存在的问题,今年我们将充分发挥设计单位和项目实施村的作用,争取做到科学性和实用性并举。对住户在20户以下、布局比较分散的自然村,可以调整为生态化处理模式……”县农办主任葛宏雷马上接过话筒应答。
“我还有一个问题要问”,应答声刚落,邓仕海代表又追问:“畜禽污水处理是农村污水处理的重点,但从目前实施情况看,绝大多数畜禽污水未被纳入村生活污水处理工程,是出于什么考虑?下一步准备如何处理畜禽污水?”
“未将畜禽污水纳入农村生活污水治理范围,主要考虑到现有农村生活污水处理设施处理能力有限,将畜禽污水纳入会影响处理效果。下一步我们将针对畜禽污水处理作进一步研究,争取尽早拿出方案。”葛宏雷就此问题进行了解释。
“如何规范工程技术指导和监理,确保工程建设质量?”“针对农村污水治理工程招标、建设、验收、资金使用等方面出现违规、违纪情况,监察部门如何进一步加强监督?”
…………
经历了一个多月的集中调研,与会的常委会组成人员和人大代表早已对开化县的农村生活污水处理工程实施情况了如指掌,在县十五届人大常委会第二十一次会议期间举行的专题询问会上,接连提出“敏感”问题,让县府办、县财政局、县监察局等部门负责人应接不暇。
专题询问是为了发现问题、弄清问题,可解决问题才是人大监督的最终目标。为此,开化县人大常委会结合审议和专题询问情况,形成了《关于全县农村生活污水治理工作情况的审议意见》,向县政府提出了要科学合理地进行规划设计、规范有序地进行施工、及时做好工程验收、建设长效运管机制等意见建议,并要求其在三个月内向县人大常委会书面报告研究处理情况。
一抓到底,更显监督之效
接到县人大常委会的审议意见书后,开化县政府第一时间召集各乡镇、部门负责人,研究相关问题整改措施,并在一个月内先后下发了《开化县2015年度农村生活污水治理工程建设考核办法》、《关于进一步规范农村生活污水治理工程建设的通知》、《关于简化2015年农村生活污水治理项目管材管件及检查井领用程序的通知》等多个文件,对准症结问题开出数剂“药方”。
对于代表意见较集中的污水处理设计不够科学、合理的问题,各设计单位今年对新实施的106个村和续建的8个村逐个进行了现场勘测、分析,不断优化设计方案,尤其是一些地势复杂、住户分散等情况的特殊村庄,不再是简单地套用建设图纸,而是争取做到“一村一图”,确保施工的科学性和可操作性。比如说,类似齐溪镇龙门村、华埠镇永丰村等已有污水处理设施的村庄,仅需对原有管网或终端进行改造提升,既可节省建设资金,又能达到治污效果;像芹阳办事处宋村村这样住户较分散的村庄,再加上地势高低错落,污水处理设施和管道铺设较困难,设计单位经过数次现场勘测后,提出了部分农家通过建立生态化粪池来处理生活污水的方案。
另外,针对基层群众反映的管材、检查井中标价格高等问题,县检察院、监管办、农村治污办、财政局等单位联合组成了谈判小组,经与材料供应商多次谈判后,最终在保证质量的前提下降低了部分主要材料的价格。为防止材料质量以次充好,县农村治污办还开通了举报热线,并会同相关部门建立了材料质量检验检测制度。
关键词 农村污水;治理;现状;对策;江苏常熟
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)18-0150-02
常熟市位于江苏省苏南地区,为苏州市管辖的县级市,县域总面积1 264 km2,其中水域面积347 km2。随着城镇化建设和经济的发展,常熟市水环境污染问题日益突出[1-2]。自2008年开始,常熟市把农村污水治理纳入城乡一体化统筹发展的重要内容,在加大城市水环境治理的同时,提出了统筹治理农村污水的目标计划,确定了“统一规划、统一建设、统一运行、统一监管”的工作思路[3]。但是,常熟市农村污水治理同样存在诸多难题,为了解常熟市农村污水治理情况,深入分析常熟市农村污水治理体制不顺畅的原因,提出有针对性的意见,笔者对常熟市2个乡镇4个村庄实地调查,就农村污水治理过程中所遇到的问题及其建议进行了分析和记录。
1 常熟市农村污水治理基本情况
1.1 污水处理方式
常熟市农村污水采取分散处理的方式,其原因如下:一是污水集中式处理以主管网的全覆盖为基础,而要在广大农村地区进行主管网建设成本太高[4]。因此,在目前要实现主管网全覆盖几乎不可能的情况下,只能考虑采用具有明显成本优势的分散式污水处理方式;二是广大农村地区村民住房结合地形、地势、习惯、风俗等特点各自建设,房屋结构复杂,缺乏统一规划,布局分散,而农村污水分散式处理设备不受传统房屋建设特点限制,小巧、灵活、便捷,应用于农村的优势突出;三是分散式农村污水处理设施以日处理5、10、15 t的污水为主,最大日处理量不超过30 t,适合连片居住且规模不大的村落,而在我国广大农村,这样的村落随处可见。
1.2 污水的来源与排放
统一建设、运行的农村污水处理设施,其所处理农村生活污水的比例约为70%;另有15%取自于自有水井的洗衣污水、淘米水、淘菜水、清洁水,被直接倒在房前屋后地面或排入河道、池塘、湖泊;其余15%来自原有化粪池的污水和其他日常生活污水,通常被直接排入河道、池塘、湖泊。农村污水处理设施安装完成并正常运行后还将涉及村民自家原有化粪池的保留问题。
1.3 设备与工艺情况
农村污水处理设备大小、尺寸的设计与选择取决于其处理污水量的多少,共用一个设备的村民所排放的污水量越大,该设备的体积和功率越大。一般而言,2~3户村民所共用的一个净化槽设备,其占地面积为2~3 m2,30~50户村民所共用的1个SBR/DSP设备,其占地面积约为10 m2。粗略估算,1 t污水所对应的处理设备约占地1 m2。
每套净化槽设备通常由2~3户共用,也有单户单槽。净化槽设备适宜处理日排量在5 t以下的生活污水,安装到位的每套净化槽设备成本约为2万元,使用期限30~50年。采用人工湿地的方式处理生活污水在我国经济欠发达的农村地区较为常见。人工湿地造价低,平均成本仅为2 000元,使用期限约为3年,但其对土壤造成的危害具有不可逆转性。与人工湿地相比,净化槽设备采取雨污分流的方式收集污水,工艺先进、设计合理、安装方便,对环境要素无任何不良影响且出水水质好,可直接排入沟渠、河流、池塘、胡泊,且不受房屋建筑格局的限制,占地少、噪音小(电机功率只有34 W)、灵活度高,其在日本已被广泛采用,是目前我国经济较发达地区农村污水处理设备的较好选择。
1.4 村民反馈情况
净化槽设备安装后的近2年内,蚊蝇虫蛆的数量大幅减少,厨房、厕所的卫生状况趋于好转,居住环境明显改善。
由于净化槽设备采用管道的形式收集污水并即刻处理,传统农家肥不复存在。虽然大多数村民已将自有农田转包给种植大户,但仍保留有房前屋后的部分小片土地。这些零散的小片土地普遍被用于农家菜种植,属于自产自销的范畴。尽管种植规模极小的农家菜仍需施肥,但村民已不再对传统的农家肥过于苛求。因此,由于农村污水处理项目的建设而造成村民农家肥的消失可以忽略不计。
据村民反映,在净化槽设备安装完成后的运行期间曾出现过部分管道破裂、漏水的现象,随之便得到有效的维修。据调查,村民反映问题的途径有以下2种:一是直接向村委会反映,村委会联系运行维护单位说明问题后由相关单位派出工作人员进行维修;二是直接拨打粘贴于污水处理设备上的报修电话,告知运行维护单位具体情况后由其负责检查、修理。
2 常熟市农村污水治理困境
2.1 净化槽安放位置问题
村民封建迷信思想严重,将在自家房屋周围所进行的农村污水处理项目建设视为对其原有房屋“风水”的破坏,在他们看来,这种在房屋附近的“破土”意味着不吉利和坏兆头,进而加以干涉和阻挠。净化槽设备的选址和实际安放位置是最棘手的难题。村民秉持污水不能流入自家的传统观念彼此互不让步,选址和安放位置稍偏就会造成麻烦甚至引发冲突。在此情况下,村委会、村长等村级干部协调和处理的结果只能是将净化槽设备置于2家房屋正中间位置,不偏不倚。因此,净化槽设备大量出现在村道、过道和通村小路上而任由行人、电动车、三轮车、拖拉机、汽车、货车踩踏和碾压。
2.2 房屋问题
农村污水处理项目建设对村民房屋的潜在影响,主要是建设过程中经由村民房屋的支管填埋掘坑对房屋地基可能产生的影响。经由村民房屋的支管填埋掘坑深度一般在1 m左右,而村民房屋多建于20世纪80年代,地基深度通常仅有0.6 m,如果掘坑位置距离房屋地基过近,势必会对房屋结构产生较大影响,村民不同意。村民最关注的是农村污水处理项目建设对风水和房屋本身的影响。对房屋本身的影响其实并不大,但由于相关知识的欠缺,村民并不能很好地理解和掌握这一点。因此,村民的认识有待于进一步提升,需要一个较为漫长的过程。
2.3 对新产品和新事物的接受问题
村民对新产品和新事物的接受需要较长的过程,例如,与传统化粪池相比,该设施的优点、影响、安装前后的差别、安装原因及已经安装的用户情况;村民对农村污水处理项目建设中所采用和安装的设备本身缺乏足够的了解,与自家已使用多年且早已习惯其使用规律的传统式化粪池相比,这种设备所具备的优点、能给村民带来的好处、能否达到宣传的效果、能否满足日常生活需要、质量是否过关、出水是否达标、是否会发生污水倒灌等,这些才是村民最关注的。
2.4 安全保障问题
村民担心农村污水处理项目建设中所安装的设备和所填埋的管道在日后的运行过程中发生渗漏或破裂而影响房屋地基和生产生活问题。这是因为常熟市村庄大多沿河布局,村民房屋多为20世纪80―90年代所建,以2层楼房为主,房屋较为破旧,分布极为集中,村民房前屋后没有多余空地,房屋之间无间距,弄堂极为狭窄,存在部分危房和需要新建或翻建的房屋。因此,村民对污水处理项目建设中所安装的设备和所填埋的管道能否安全、可靠、稳定地运行十分关心。
2.5 行业标准与技术标准问题
农村污水处理设备,不管是SBR/DSP设备还是净化槽设备,市场产品参差不齐,价格相差较大,性能稳定性差,缺乏统一的技术标准和行业标准,比较难度增加。最重要的是,产品说明书所描述的出水水质标准与实际出水水质相比相距甚远,且无法验证。产品零配件市场混乱,各种产品鱼目混杂,原装零配件不宜购买且价格昂贵。
3 常熟市农村污水治理创新对策
3.1 强调村级干部作用
村委会、村长等村级干部了解所管辖范围内的村落格局、村庄特点和村民情况,在村民看来,他们同村干部共同劳动、共同生活、相互熟识,彼此处于同一利益群体,可以向其反映问题、表达自身利益。村级组织是村民信赖和依靠的基层组织,是联系村民的天然桥梁和纽带。正是由于村级组织与村民之间的密切联系,当农村污水处理项目建设遇到困难和问题时,自然应由村委会、村长等村级干部协调解决。此外,还应重视发挥村民小组组长、村内权威人士的作用。
3.2 加大宣传教育力度
解决的办法主要是采取宣传教育等等方式,向村民解释安装农村污水处理设施的重要性。相比传统式化粪池,新型农村污水处理设施设计合理、工艺先进、安装便捷,旨在改变日益恶化的居住环境和周边环境,提高村民的生活品质。相关部门有义务在农村污水治理的各个阶段做好村民宣传、教育和参与工作,从而保证农村污水治理工作的顺利开展。
3.3 扩大村民参与范围
农村污水处理工程施工前通常由行政村书记、主任召开施工动员大会,邀请村民小组成员、老党员、村民代表参与,传达农村污水处理工程施工规范和施工要求,张贴施工公告,通知因施工给村民生产生活带来的不良影响。然而,这种做法仅存在于施工阶段,且施工前的各项准备已经基本到位,村民只能接受通知和安排,基本没有话语权和发言权,处于被动和支配地位。如果将这种方式前移,应用至工程设计阶段,促使村民积极主动地参与,吸收村民关于农村污水治理的意见和建议,提供设计方、施工方、建设方与村民彼此双向互动交流的平台,以避免村民因设计方设计不合理或设计不到位而阻挠施工方施工的情形。
3.4 丰富村民参与形式
农村污水处理工程施工前,施工方通常可以通过召开协调会等方式,邀请建设单位、监理单位、建管所、审计部门、村委会等相关人员以及部分村民代表,进行开工前技术交底,发放告知书,传达施工内容、施工工期、施工影响、村民青苗费补偿等基本情况,入户了解村民家庭自来水用量、自来水管道接入口、排污管道出口等情况,向村民说明注意事项,并进行施工单位的内部分工,明确施工任务。
3.5 制定村民参与办法
农村污水处理项目建设过程中所遇问题的解决,特别是涉及与村民利益相关问题的解决,住建局村镇科的工作人员表示要充分发挥村集体、村委会的协调与沟通作用。在对村民宣传教育和村民参与方面,住建局的主要作用在于制定村民教育和参与的管理办法,规范村民行为,明确村民义务,监督管理办法的实施。
3.6 做好运行维护工作
农村污水处理项目建设中安装的设备和填埋的管道在日后的运行过程中发生渗漏或破裂而影响房屋地基和生产、生活问题的解决办法:一是向村民宣传所采购设备质量和施工质量的保障措施,鼓励他们监督设备从开封到放置的各个环节和施工的全部过程;二是在施工过程中,施工方要根据具体房屋结构从技术上采取特殊保护措施以防止意外;三是明确要求农村污水处理设施运行维护单位将维修电话、联系地址等信息粘贴于设备明显处,为村民提供快速、高效、便捷的报修途径,便于故障及时排除。
4 参考文献
[1] 常杪,小柳秀明,水落元之,等.小城镇农村生活污水分散处理设施建设管理体系[M].北京:中国环境科学出版社,2012:24-28.
[2] 方炳南.农村生活污水区域集中处理技术与管理[M].北京:中国环境科学出版社,2012:19-22.