蘇美萍
(福州城建設(shè)計(jì)研究院有限公司,福州 350001)
近年來,我國農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人民生活水平不斷提高,但是由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足、農(nóng)村人口居住分散、污水收集率低、接戶率不足、源頭預(yù)處理設(shè)施建設(shè)不完善、管網(wǎng)淤積堵塞嚴(yán)重、雨污分流不徹底、管網(wǎng)不完善、合流制截污不徹底、排水標(biāo)準(zhǔn)混亂、進(jìn)出水不達(dá)標(biāo)、運(yùn)維管理不到位等問題,導(dǎo)致農(nóng)村生活污水治理面臨巨大壓力。
本文通過對(duì)福建省某農(nóng)村生活污水提升治理工程設(shè)計(jì)案例進(jìn)行分析,總結(jié)了農(nóng)村污水治理項(xiàng)目的相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
本工程設(shè)計(jì)按照“能分則分、應(yīng)分盡分”的原則,“一村一策”提升治理效果,推進(jìn)農(nóng)村生活污水雨污分流。本工程設(shè)計(jì)目標(biāo)為確保居民排水戶“三管(廚房、化糞池、洗滌池)接戶”比例≥90%;完善污水主管建設(shè),主管排水通暢無阻,無積水裂縫或破損,排水管網(wǎng)無錯(cuò)接漏接;立管實(shí)現(xiàn)雨污分流;保證旱季污水無直排,排水溝不出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象;尾水回用于農(nóng)業(yè)灌溉、景觀綠化、道路清掃等,實(shí)現(xiàn)資源化利用。
目前該村莊為雨污分流制,有基本的污水管道收集系統(tǒng),雨水系統(tǒng)基本滿足村莊雨水排放需求,但仍存在接戶率低、收集率不足、雨污分流不徹底等問題。
(1)污水收集率不足。多數(shù)村莊已建有污水處理站,但管網(wǎng)密度較低,污水收集率不高、接戶率較低,多數(shù)居民污水直排邊溝或農(nóng)田。這主要是因?yàn)椋?)村民房屋大多為自建房,有的地基建設(shè)不規(guī)范,有的房屋間距小,管道施工阻礙較大,阻工現(xiàn)象嚴(yán)重。因征地、村民阻工等原因,原規(guī)劃、設(shè)計(jì)的管道或泵站未能施工。2)部分污水管道埋深過淺,導(dǎo)致住戶污水排放受限。3)部分村莊污水管道覆蓋率不足,住戶接管困難。
(2)雨污分流不徹底。大部分村莊存在雨污合流情況,主要體現(xiàn)在:1)部分住戶雨水立管、合流立管接入污水系統(tǒng),未進(jìn)行雨污分流。2)部分住戶洗滌池、廚房及化糞池出水散排或接入雨水系統(tǒng)。3)雨水箅接入污水管道。
(3)養(yǎng)殖點(diǎn)面源污染。雞鴨等畜禽養(yǎng)殖點(diǎn)較多,因村民環(huán)保意識(shí)薄弱,畜禽糞便及清理污水大多排入雨水溝渠或直接排入河流、湖泊。
(4)目前污水處理站采用“厭氧+人工濕地”或AO 接觸氧化法處理工藝,部分處理工藝無法滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)要求;部分設(shè)施因配套管網(wǎng)建設(shè)不足,存在進(jìn)水量少、濃度低等問題。
(5)根據(jù)溯源排查資料發(fā)現(xiàn),村莊現(xiàn)有管道存在管道缺陷。
本設(shè)計(jì)方案計(jì)劃對(duì)農(nóng)村污水工程進(jìn)行提升改造,主要通過健全排水管網(wǎng)、化糞池改造或新增,衛(wèi)生間、廚房及洗滌池排水雨污分流改造,建筑立管雨污分流改造,廢除污水處理站將污水直接納入城區(qū)污水管網(wǎng)等,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水有效治理。
根據(jù)規(guī)劃,各村莊遠(yuǎn)期考慮納入市政管道。部分村莊設(shè)計(jì)新建污水管接入市政主管,建設(shè)完成后廢除原污水處理設(shè)施。部分村莊因地勢(shì)較低,將原污水處理設(shè)施改造為提升泵站,將污水提升接入市政主管。部分村莊由于近期市政管道無法貫通,計(jì)劃對(duì)原有污水處理設(shè)施進(jìn)行提升改造,村莊經(jīng)雨污分流改造后,生活污水通過污水管道收集排至污水處理站進(jìn)行處理。
2.1.1 “三管接戶”分流改造
對(duì)于現(xiàn)有住戶廚房、洗滌池、衛(wèi)生間及化糞池出水散排地面或排入雨水系統(tǒng)的情況,擬新建污水管線和檢查井,將現(xiàn)有出水口接至現(xiàn)有污水系統(tǒng)中,其中廚房、洗滌池出水直接接入污水管網(wǎng),衛(wèi)生間出水經(jīng)化糞池預(yù)處理后接入污水管網(wǎng)。
對(duì)于現(xiàn)有衛(wèi)生間排水未經(jīng)化糞池直接接入污水處理系統(tǒng)的情況,先根據(jù)入戶排查情況確定住戶是否已建設(shè)化糞池,若已有化糞池,則將衛(wèi)生間出水接至現(xiàn)有化糞池;若未建有化糞池或衛(wèi)生間位置無法接入已有化糞池,則考慮新建化糞池連至污水管網(wǎng),并將衛(wèi)生間污水接入新建化糞池。
對(duì)于部分化糞池建在戶內(nèi)的情況,考慮在戶外新建化糞池,再接至污水處理系統(tǒng)。餐飲類污水應(yīng)設(shè)置隔油、防臭氣設(shè)施,可根據(jù)施工條件設(shè)置戶內(nèi)隔油器或隔油清掃井。
2.1.2 立管混接
對(duì)于純雨水立管接至污水管網(wǎng)系統(tǒng)的情況,若雨水立管埋設(shè)在建筑外部,則本次改造將立管在地面處截?cái)?,沿房屋散水坡散排至地面;若雨水立管埋設(shè)在建筑內(nèi)部,則本次改造在戶外新建雨水檢查井,將立管埋地段截?cái)喔慕又劣晁到y(tǒng)或周邊水體,周邊無雨水系統(tǒng)、水體或無室外改造條件的,則封堵原雨水立管并在墻外新建雨水立管,沿房屋散水坡散排至地面。
對(duì)于立管為混接立管的情況,將原合流立管用作污水立管,將原雨水斗進(jìn)行抬升,用作升頂通氣,排出管接至污水處理系統(tǒng)。同時(shí)根據(jù)屋面面積和排水坡向確定新建雨水立管位置,在女兒墻側(cè)開口用于排放屋面雨水,并與新建雨水立管相連。新建雨水立管底部在地面上沿房屋散水坡散排。
對(duì)于污水立管排至雨水系統(tǒng)的情況,本次改造考慮將其改接至污水處理系統(tǒng)。
對(duì)于小規(guī)模家禽家畜養(yǎng)殖點(diǎn),散養(yǎng)畜禽應(yīng)進(jìn)行圈養(yǎng),對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行水泥硬化,并在四周做邊溝,養(yǎng)殖點(diǎn)四周增設(shè)矮圍墻,頂部設(shè)置雨棚,防止雨天沖刷地面產(chǎn)生的污水排入自然水體。養(yǎng)殖點(diǎn)外部設(shè)置沉淀井,污水、廢水經(jīng)組織排放至沉淀井后接入化糞池,最終排入污水檢查井。垃圾收集點(diǎn)周邊設(shè)置截污溝排入污水管道,防止雨天沖刷造成污染。
部分住戶出戶管道裸露在地面上,影響觀感,而且裸露部分易被破壞。本次改造對(duì)該類型的管道采用C25 混凝土包封保護(hù)處理,有實(shí)施條件的也可根據(jù)居民需求,新建埋地管道。
根據(jù)相關(guān)規(guī)范并結(jié)合實(shí)際情況,本次改造將雨污水管道存在的3、4 級(jí)結(jié)構(gòu)性或功能性缺陷采用開挖新建管道的方法修復(fù);存在的2 級(jí)缺陷中屬于破裂、錯(cuò)口的情況,建議采用開挖新建管道的方法修復(fù);其他1、2 級(jí)缺陷暫不考慮修復(fù)。
部分零散住戶的位置地勢(shì)低且離村莊較遠(yuǎn),周邊無污水管道,若對(duì)其強(qiáng)行納管,就需要新建較長的污水主管或增設(shè)局部泵站,經(jīng)濟(jì)上不合理。對(duì)于個(gè)別無法納管的住戶,本次改造新建了三格化糞池,將住戶的廚房、洗滌池、衛(wèi)生間的污水都排入新建化糞池,經(jīng)化糞池處理后的污水,通過污水管道散排至周邊農(nóng)田,通過自然分解的方式消納生活污水。
原先無污水管道覆蓋、住戶接管困難的地區(qū)增設(shè)污水管道,完善污水處理系統(tǒng),保證接管率達(dá)標(biāo)。
現(xiàn)有污水管道局部埋深過淺,道路周邊排水戶生活污水無法排入村莊污水處理系統(tǒng)。本次改造結(jié)合上下游村莊進(jìn)行現(xiàn)有污水管道的破除重建,加大了管道埋深,使污水管道標(biāo)高滿足排水需求。
部分村莊保留污水處理設(shè)施,現(xiàn)有工藝無法滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)計(jì)采用“A/O(MBBR)生化處理系統(tǒng)+強(qiáng)化人工濕地”進(jìn)行提升改造,尾水經(jīng)人工濕地進(jìn)一步凈化后,用于農(nóng)灌或排入自然水體。
農(nóng)村污水提升治理項(xiàng)目應(yīng)從污水治理設(shè)施源頭到終端,全流程考慮各個(gè)環(huán)節(jié)系統(tǒng)治理、雨污分流,做到因地制宜、統(tǒng)籌兼顧。
3.1.1 拓寬收集面
除三格化糞池外,收集廚房廢水和洗滌廢水[1],通過三根截污管以及雨水混流立管的改造實(shí)現(xiàn)雨污分流。為了有效完善農(nóng)村污水管網(wǎng)建設(shè),應(yīng)對(duì)現(xiàn)有污水管網(wǎng)進(jìn)行普查,摸清本底,同時(shí)對(duì)各戶的排水情況進(jìn)行梳理,繪制各戶排水圖,完成入戶調(diào)查表,以便開展管路設(shè)計(jì)。由建設(shè)單位及村鎮(zhèn)牽頭,設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等各參建單位共同與村民溝通設(shè)計(jì)方案,最終確定方案可實(shí)施可落地,有條件的由村民簽字確定。
福建地區(qū)村戶大多有庭院,應(yīng)妥善處理好庭院廢水的接收,做到不同污水類型專管專接,并設(shè)計(jì)污水槽,用于傾倒平時(shí)宰殺雞鴨或清洗的廢水。通過專水專排設(shè)計(jì),可解決污水管大量流入雨水、處理站水量突增及濃度變小等問題。
3.1.2 優(yōu)先納管
對(duì)靠近城區(qū)的村莊,按照“納管優(yōu)先”的原則[1],納管應(yīng)打破村界,結(jié)合原有片區(qū)污水系統(tǒng),對(duì)有條件納管的村落進(jìn)行整合,取消原有處理站,將其改為泵站或重力流進(jìn)行順接,最終接入管網(wǎng),減少后期維護(hù)工作量。
3.1.3 集中與分散式處理相結(jié)合
針對(duì)山區(qū)地勢(shì)起伏大、人口分布分散等特殊區(qū)域,可采用集中與分散式處理相結(jié)合的方式。
3.1.4 污水收集方式
污水收集方法以重力流管道收集為主,局部低洼處利用加壓將污水抽送至就近重力流污水管。在布置重力流管道有困難、管道埋深較深、開挖有限制的巷道、河道、地勢(shì)起伏較大等區(qū)域,可以采用真空排水系統(tǒng)。真空排水管為有壓管,在減小管徑的同時(shí)還可減小開挖深度。
在一些距離管網(wǎng)較遠(yuǎn),分布較為分散的管控類村莊,若采用農(nóng)田消納方式進(jìn)行管控,應(yīng)充分考慮污水量分配,防止大量污水排入農(nóng)田破壞農(nóng)田環(huán)境,同時(shí)考慮采用化糞池/調(diào)節(jié)池+吸糞車的污水收集模式取代傳統(tǒng)的管網(wǎng)收集。
集中式污水處理設(shè)施建設(shè)規(guī)模綜合考慮農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平、地質(zhì)地勢(shì)、污水水質(zhì)、排放水質(zhì)要求、后期維護(hù)管理難度等情況,建議針對(duì)不同的出水要求,在現(xiàn)有設(shè)施的基礎(chǔ)上,根據(jù)處理站規(guī)模和受納水體選擇工藝。
工藝選擇上應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)水平,應(yīng)盡量簡單,便于維護(hù)管理。針對(duì)常住人口較少的村莊,過節(jié)期間返鄉(xiāng)人口數(shù)量增加,污水量增大,要提前制定應(yīng)急預(yù)案,推薦設(shè)置容積較大的調(diào)節(jié)池進(jìn)行應(yīng)急儲(chǔ)存,可減少水量水質(zhì)波動(dòng),確保污水處理設(shè)施不溢流,穩(wěn)定運(yùn)行。
農(nóng)村化糞池經(jīng)規(guī)范化改造后,建筑物內(nèi)部應(yīng)實(shí)行黑水、灰水分離,將糞便污水接入化糞池,經(jīng)厭氧穩(wěn)定后的糞便實(shí)施農(nóng)田利用。結(jié)合村莊公園或綠地,建設(shè)生態(tài)景觀水體,生活污水處理設(shè)施與生態(tài)水景相結(jié)合,出水用于水景的補(bǔ)給水。
三格化糞池尾水資源化利用可通過分散就地利用,用于庭院綠化、農(nóng)田灌溉、林地、山地或濕地等消納吸收或局部集中利用,以及規(guī)?;N植如有機(jī)農(nóng)作物種植、林果種植、苗木培育等。
結(jié)合農(nóng)村的實(shí)際情況,因地制宜采取相應(yīng)的措施解決農(nóng)村污水治理中存在的問題,提升治理效果,進(jìn)一步改善農(nóng)村人居環(huán)境,提高居民的幸福感、滿足感、獲得感。