当前,农村经济发展迅速,农民生活水平大为提高,但是农村环境建设与经济发展不同步,其中水环境污染麻烦尤为严重。未经处理的日常污水随意排放,导致沟渠、池塘的水质发黑变臭,蚊虫滋生,影响农村人居环境及威胁居民的身体健康,同时会造成饮用水水源污染以及湖泊、水库的富营养化。

一、农村日常污水的特征

水量小、排放分散、水质复杂。我国大多数农村地区的供水设备简陋、自来水普及率较低,特别是偏远山区等条件落后的农村地区,居民的用水得不到保障。此外,农村地区的居民日常生活较为单,农村居民人均用水量远低于城市居民,农村地区生活的人均排放量也远低于城市日常污水的排放量。当前,我国的农村地区房屋基本都属于自建房,具有较大的随意性,缺乏合理的总体布局规划。所以,居民的日常污水排放方式存在诸多差异,有的日常污水排入明沟或暗渠,有的就近排入溪、河及湖泊,还有的农户将粪便等收集作为肥料,其余的用水直接泼洒,使其自然蒸发或渗入土壤。从总体来看,村镇分布密度小和居民的建筑布局随意导致了农村的日常污水排放变得极为分散。农村地区缺乏垃圾收集、处理设备,致使垃圾随意堆放。所以,农村日常污水除了居民的家庭活动用水外,还混有垃圾堆放产生的废水和高浊度的雨水径流等,汇集的废水水质成分复杂。各类废水比例受生活条件状况、生活习惯等因素影响而不同,并且随着农村经济发展,农村家庭生活方式的更改,日常污水的来源会越来越多,水质成分也势必更加复杂。

二、水质水量随地区和时间变化差异较大

我国农村居住环境和人文风俗的差异导致不同农村地区排放的日常污水水质差别较大。日常污水中氨氮、溶解态磷等污染物浓度与居民经济条件、生活习惯、作息规律等密切相关。例如经济条件较好、肉类蛋白类食物消费比例高的地区,日常污水中的氨氮浓度较高,同时洗涤剂的大量使用致使日常污水中溶解态磷偏高;而经济条件较差的农户往往反复用水后再排放,导致化学氧量浓度较高,且这些农户般较少使用卫生洁具和洗涤剂,产生的日常污水氮、磷含量不高。农村日常污水的日变化系数较大,排放量的峰值般出现在早晨、中午和晚上三个时段,在这些时间段中,居民的家庭活动往往比较集中,用水量也相对较大,废水中的氮、磷等主要污染物浓度的峰值也随之出现。而在其他的时段,尤其是午夜至清晨这段时间,由于用水量的大幅减少,致使废水量很小,甚至出现断流。农村日常污水的排放量随季节变化的规律表现为夏季较多,冬季较少。与排放量相反,主要污染物如化学氧量、总氮和总磷的浓度变化规律为夏季较低,冬季较高。

三、农村日常污水处理现状

缺乏完善的废水收集系统。由于经济条件限制及环境保护 意识的缺乏,我国农村地区大都以明渠或暗管收集废水,废水收集设备简陋,不能实现雨污分流,往往会汇入雨水、山泉水等,汇集的废水成分复杂。而水量的增加和污染物浓度因释作用降低,使得日常污水的收集处理难度加大。粗放式的排放方式以及管网设备简陋、缺少维护是导致农村日常污水的收集率低的重要因素,由此导致的日常污水的露天径流和地下渗漏不但使村民的居住环境恶化,而且易造成地表及地下水污染。

四、工艺选择偏离实际需求

我国地域辽阔,不同地区农村的实际情形差异较大(如生态环境、经济水平等),农村废水的处理工艺不能概而论。许多地区在工艺选择方面盲目追求“无动力”、“零”运行费用,而在实际利用中,即使是人工湿地、土地渗滤等生态处理工艺,也要考虑湿地植物收割、基质更换等麻烦,无法完全做到“零”运行费用。所以无论是选择何种工艺,都应当综合考虑该工艺是否与当地的实际情形相适应,如日常污水的排放及水质特征、处理设备对土地资源的占用情形等,生搬硬套的工艺无法解决农村日常污水处理的难题。

五、处理设备无法长效运行

农村日常污水治理是项耗资很大的民生工程,一个村庄的废水处理投入的费用在几十万元到上百万元不等。当前,我国的城乡之间贫富差距大,大部分农村的财政能力和农村地区家庭的支付能力都严重不足。许多地区在政府出资建设废水处理设备后常常存在“重建设,轻管理”的现象,由于缺乏长期资金来源致使村镇无法承担废水处理设备的运行维护费用,导致废水处理设备因缺乏费用逐渐被停用。此外,农村地区环境保护机构不健全,废水处理设备缺少专业人员监管。由于长期无人负责维护,废水处理效果下降甚至处理设备停止运行,容易造成二次污染,并且出水水质没有专业人员定期检测,难以对处理效果进行评价。维护管理资金投入不足和专业工艺人员缺乏是造成大部分农村地区废水处理设备不能长期可行运行的重要缘故。

六、农村日常污水治理对策

完善农村地区的废水收集体系。农村日常污水收集率低是我国大部分地区普遍存在的麻烦,解决农村地区日常污水收集麻烦是治理农村水环境的重要环节。随着农村地区的经济条件增长以及国家对农村日常污水的整治力度加大,许多地区已在完善日常污水收集管网,在些经济条件较好的新农村,已经具备较完整的收集和处理体系。现有的收集处理方式主要可分为三类:农户分散收集处理、村镇集中收集处理、统收集归入市政管网。废水分类收集也是农村日常污水处理的个可行途径。在国外,对日常污水分离处理的利用模式已较为成熟,将“黑水”和“灰水”分处理,定程度上可降低处理难度,还能达到中水回用的目的。国内有条件的农村地区可以借鉴日常污水分类收集处理的模式,“黑水”经过收集池收集后可农用,“灰水”经收集处理后可中水回用或直接排放,以达到减少处理量,降低建设运行成本的目的。

七、制定有针对性的处理要求

废水处理排放要求直接影响着废水处理设备的技术选择和投资规模,间接关系到废水处理设备管理和运行费用。合理地制定废水处理排放要求,对农村日常污水处理具有十分重要的作用。当前,农村日常污水处理的出水水质可参照的排放要求有:《城镇废水处理厂污染物排放要求》(GB18918—2002)、《农田灌溉水质要求》(GB5084—2005)、《城市废水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921—2002)、《渔业水质要求》(GB11607—89)等。但是针对村镇日常污水处理排放的要求仍然缺失,要制定合理的排放要求,明确村镇废水的处理目标,从而权衡水环境质量标准和建设投资及运行费用。此外,排放要求的制定要充分考虑我国各地区的差异,例如我国东部地区经济条件较好,公共基础设备较完善,可根据出水用途与去向灵活选择排放要求;西部地区经济条件较落后,农村人口数量较多,水环境容量较大,可以适当放宽排放要求,降低处理标准;北方地区相对南方地区较干旱,水资源不够丰富,水环境容量也较小,相应的排放要求也应该较严格,并且鼓励和引导废水处理回用。

八、合理选择废水处理工艺

农村日常污水的处理工艺形式多样、技术成熟,但只有因地制宜的废水处理工艺才能真正达到控制农村水污染的目的。当前已有些低成本、易管理的工艺,例如利用园林地慢速渗滤系统处理农村日常污水,处理规模14.7立方米/天,建设成本仅为3.6万元,并可保持较低的运行费用;采用三段式组合人工湿地处理日常污水,运行和维护费用相对传统的分散处理技术可减少2/3;采用人工生态浮床处理农村废水,对总氮、总磷有较好的去除效果,运行维护工艺标准低]。这些工艺适用于人口规模较大、布局紧密、废水能集中处理的地区,在废水不易集中收集处理的地区要采用灵活的分散处理工艺,例如采用蒸发罐工艺处理居民日常污水中的“黑水”部分,几乎不要日常维护,而“灰水”则接入庭院式小型湿地。此外,还可根据不同的出水水质标准选择处理技术,出水排入封闭水体时,应将氮、磷等营养元素作为主要控制指标,可选择新型阶梯式人工湿地、塔式蚯蚓生物滤池、接触氧化法等脱氮除磷效果好的废水处理工艺,出水排入放水体时,则可适当降低氮、磷的排放标准,可采用漂浮植物塘等技术。在农村日常污水处理技术选择方面,不仅要考虑处理效果、费用,还要考虑技术的适用性以及工艺利用的工程建设是否存在麻烦,只有这样才能保证废水处理设备能够达到正 常的治理效果和使用年限。具体联系或参见更多相关工艺文档术文档。

九、加强对废水处理设备的运行维护和管理

维持废水处理设备的长期可行运行,要长期稳定的资金投入,以满足废水处理系统运行的日常维护和定期检查工作所。中央财政应加大对农村环境综合整治的支持力度,进步完善废水处理设备及配套管网建设,提高废水处理率。除此之外,还可设立奖励制度,经过以奖代补的方式引导各地区加大对农村日常污水的治理力度。地方财政则负责解决废水处理设备的建设和日常运行维护所要的资金。另外,可以向村民征收少量废水治理费用,方面提高村民的环境责任意识,另方面可对废水的收集处理设备建设及维护提供支持。在废水处理系统运行管理和维护方面,可以借鉴国外已成熟的方式,即承包给专业的第三方服务公司,由这些服务公司对设施的运行进行定期检查,监测运行状况及出水水质,地方政府则可提供专业培训,以及对专业人员和服务公司进行资质认证和监管。(何豫川)