馮 娟,李 超,曾 威,鐘立通
(1.河源市清潔生產(chǎn)中心;2.廣東勤德技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司,廣東 河源 517000)
與城市相比,農(nóng)村居民生活方式更為單一,生活污水排放量更少。同時,村鎮(zhèn)分布密度小,建筑布局存在很強(qiáng)的隨意性,農(nóng)村生活污水排放比較分散,這加大了污水治理難度,很多專業(yè)治理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中適用性較低,無法達(dá)到預(yù)期效果。
相比城市建設(shè),農(nóng)村建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃并不完善,住宅布局相對零亂,并且所處區(qū)域地理地形條件差異較大,排污設(shè)施施工和維護(hù)管理難度大,不利于生活污水治理工作的開展。雖然近年來我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快,各項基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,但是就污水治理方面來講,目前還并沒有統(tǒng)一設(shè)置污水集中處理設(shè)施,基本上所有生活污水在未經(jīng)處理的情況下就會直接排入河道,造成農(nóng)村水環(huán)境污染,對農(nóng)村居民的身體健康影響較大[1]。
就農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀來看,絕大部分村莊不存在科學(xué)的排污規(guī)劃,最為常見的是雨污合流方式,無法將生活污水分離出來。對于生活污水治理設(shè)施來講,前期所需投入的成本巨大,運(yùn)行管理資金短缺,再加上污水管道涉及每家每戶,往往村委會因?yàn)楣こ虩┈嵍艞?。同時,農(nóng)民對生活污水治理認(rèn)知不足,受傳統(tǒng)思想影響,在日常生活中隨意排放污水,污水處理率基本為零?;谵r(nóng)村生活模式,生活污水的排放并不集中,呈現(xiàn)單次排量少、分散排放特點(diǎn),部分村莊甚至設(shè)置有十幾個排污口,加大了污水管網(wǎng)和處理設(shè)施安裝的難度。另外,農(nóng)村也缺少污水設(shè)施維護(hù)與管理專業(yè)人員,這在根本上導(dǎo)致生活污水治理缺乏技術(shù)支持,無法保證污水治理效率。后期出現(xiàn)故障后,相關(guān)設(shè)施往往無法及時修理,尤其是缺乏對應(yīng)資金,導(dǎo)致所有設(shè)施最終淪為擺設(shè),無法達(dá)到預(yù)期的治理效果。
雖然近年來我國村鎮(zhèn)發(fā)展速度較快,在一定程度上促進(jìn)了農(nóng)村生活模式的轉(zhuǎn)變,但是從整體來看,目前依然存在很多偏遠(yuǎn)且經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的村莊,村落規(guī)模小且住戶分散,村與村之間間距比較大,整體規(guī)劃布局混亂,缺少統(tǒng)一的設(shè)計方案,在很大程度上限制了當(dāng)?shù)氐倪M(jìn)一步發(fā)展[2]。尤其是在部分經(jīng)濟(jì)落后地區(qū),農(nóng)村并未安裝自來水管網(wǎng),無水沖式廁所,并且房屋陳舊、間距狹窄,從根本上增大了污水管網(wǎng)布設(shè)難度,它們是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活污水高效治理的重要阻礙。
農(nóng)村住宅分布分散,污水管道設(shè)置所需成本大,后期運(yùn)維難度高。而對于部分密集度過大的住宅建筑,公共空間不足以滿足污水管道安裝施工作業(yè)需求,同樣無法達(dá)到預(yù)期建設(shè)效果。我國地理環(huán)境差異較大,存在部分處于特殊地形地質(zhì)條件的村落,污水管道安裝施工技術(shù)難度高,不僅作業(yè)效率差,還需要有較大投資作為支持,使得農(nóng)村生活污水治理作業(yè)無法可靠執(zhí)行。對于可以敷設(shè)污水管道的村落,最終因?yàn)榕潘c(diǎn)過于分散,其無法高效收集污水,降低了實(shí)際治理效率。就現(xiàn)狀來看,應(yīng)用農(nóng)村生活污水治理技術(shù)時,設(shè)計者對人均用水指標(biāo)估計過高,造成設(shè)計規(guī)模脫離實(shí)際需求,污水進(jìn)量少,無法達(dá)到設(shè)計應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致整個污水處理系統(tǒng)浪費(fèi)[3]。
農(nóng)村生活污水中洗滌和廚房用水內(nèi)含有少量有機(jī)物,而糞便水接入難度高,再加上雨污分流不徹底、污水管道滲流等問題的存在,導(dǎo)致污水治理實(shí)際效果與預(yù)期相差甚遠(yuǎn),污染物實(shí)際濃度往往要遠(yuǎn)小于設(shè)計濃度,設(shè)置的厭氧生化反應(yīng)裝置并不能達(dá)到高效運(yùn)行狀態(tài)。就實(shí)踐處理收集的數(shù)據(jù)來看,通過水質(zhì)檢測,人們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)進(jìn)水COD(化學(xué)需氧量)濃度不足100mg/L,甚至存在部分污水進(jìn)水時水質(zhì)就已經(jīng)達(dá)到一級B排放標(biāo)準(zhǔn),同時有機(jī)污染程度小,所設(shè)置的污水治理裝置無法發(fā)揮其具有的功能性[4]。
在對比分析和選擇農(nóng)村生活污水治理技術(shù)時,人們必須將經(jīng)濟(jì)性原則貫徹到底,在保證最少成本的前提下,提高實(shí)際治理效率。同時,對村莊實(shí)際條件進(jìn)行綜合分析,包括地形地貌、生活模式、氣候特點(diǎn)、人口規(guī)模、排水特點(diǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施完善程度以及經(jīng)濟(jì)承受能力等,采取適用性最強(qiáng)的污水處理技術(shù)。
基于農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃實(shí)際條件,現(xiàn)在大部分村莊并沒有設(shè)置污水治理設(shè)施,專業(yè)體系缺乏。在選擇和應(yīng)用生活污水治理技術(shù)時,人們需要根據(jù)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)水平和專業(yè)能力,確保污水治理設(shè)施安裝后可以長期維持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),保持較高處理效率。因此,需要遵循便利性原則,選擇運(yùn)行管理難度小的“傻瓜”型污水治理技術(shù),降低對管理人員技能水平的要求,保持穩(wěn)定出水的前提下,降低工藝運(yùn)行費(fèi)用。
對比多種生活污水治理技術(shù),結(jié)合村莊所處環(huán)境、地形和地勢等特點(diǎn),基于住宅分布形式,人們可以對污水管道進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)置,確保其達(dá)到高效處理效果。但是基于農(nóng)村環(huán)境特點(diǎn),污水治理技術(shù)工藝的選擇與施工,必須堅持可持續(xù)原則,不僅要維持整個污水治理系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,還要考慮處理水再利用需求,達(dá)到最佳治理效果。
根據(jù)建材與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),化糞池分為磚砌化糞池、預(yù)制鋼筋混凝土化糞池、現(xiàn)澆鋼筋混凝土化糞池以及玻璃鋼化糞池等;按照形狀,其可分為矩形化糞池與圓型化糞池兩種;根據(jù)使用人數(shù),還可以分為雙格化糞池與三格化糞池。人們可以將其設(shè)置在水沖式廁所的接戶管下游,設(shè)置位置要便于后期清掏。在實(shí)際設(shè)計中,要對化糞池進(jìn)行防水、防滲處理,以免在使用過程中造成地下水污染。一般應(yīng)結(jié)合村莊整體排污體系設(shè)計,形成一個完整的有機(jī)整體,使其所具有的基礎(chǔ)功能可以得到充分發(fā)揮。
對于不同結(jié)構(gòu)類型的化糞池,應(yīng)基于設(shè)置環(huán)境、地質(zhì)、水文條件選擇,并做好基底處理,避免防護(hù)不徹底而出現(xiàn)塌方、地下水滲漏等問題。另外,要嚴(yán)格控制好化糞池與地下給排水管道的間距,一般不得小于30 m,同時與建筑構(gòu)筑物保持5 m以上間距,以免相互影響。為達(dá)到最佳處理效果,一般污水量不足10 m3/d時,應(yīng)選擇兩格化糞池,其中第一個容積較大,為總?cè)莘e的65%~80%;而對于污水量超過10 m3/d的情況,應(yīng)選擇三格化糞池,第一格容積為總?cè)莘e的50%~60%,第二格為總?cè)莘e的20%~30%,第三格為總?cè)莘e的20%~30%。而對于污水量超過50 m3/d的情況,應(yīng)選擇兩格化糞池,應(yīng)將兩個化糞池并聯(lián)設(shè)置,容積最小不得低于2.0 m3,最宜選擇應(yīng)用雙格連通的圓形化糞池,并將每格直徑設(shè)置成1.0 m以上[5]。
可選擇的凈化沼氣池包括條形、矩形以及圓形三種,人們可以根據(jù)村莊地勢地形、水文地質(zhì)條件來對比選擇。基于黑水與灰水是否共用管道,人們可以確定其為分流型或者合流型。凈化沼氣池應(yīng)將內(nèi)部污水設(shè)置成單向流動形式,以進(jìn)水壓氣方式作業(yè),水力坡度應(yīng)大于0.5%,進(jìn)出水高差至少為200 mm。為確保凈化池可以維持高效運(yùn)行狀態(tài),應(yīng)設(shè)置旁通管,并對其進(jìn)行復(fù)核,確定可正常作用。另外,根據(jù)實(shí)際需求來確定凈化池容積大小,但是最小不得低于10 m3,深度應(yīng)大于1.60 m,寬度大于1.00 m,長度大于2.00 m,圓形孔直徑大于0.60 m,遵循因地制宜原則設(shè)置,保證后期清掏作業(yè)順利。為避免與其他構(gòu)筑物相互影響,凈化沼氣池需要與建筑保持至少5 m間距,而與地下水構(gòu)筑物保持30 m以上間距。
生物接觸氧化池主要包括池體、進(jìn)水布置裝置以及填料三部分,其中池體可根據(jù)需求設(shè)置成鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而填料的選擇則比較嚴(yán)格,必須要保證無害無污染,具有高強(qiáng)度、抗老化、易掛膜以及比表面積大等特性。一般填料高度控制在2.5~3.5 m,有效水深控制在3~5 m,超高應(yīng)不小于0.5 m,共設(shè)置至少兩個反應(yīng)池。另外,進(jìn)水溫度應(yīng)保持在12~37℃,如果因?yàn)闅夂驐l件影響超出最佳范圍,則需要加裝加熱或冷卻系統(tǒng)。
隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的不斷加快,農(nóng)村居民的生活模式發(fā)生了較大變化,產(chǎn)生的生活污水逐漸增多,其對農(nóng)村水環(huán)境污染治理提出了更高的要求。人們應(yīng)結(jié)合農(nóng)村發(fā)展實(shí)際情況,綜合各項條件,科學(xué)規(guī)劃生活污水治理體系,選擇適用性最高的技術(shù)工藝,爭取達(dá)到最佳治理效果。