住建部北方中心主任劉俊新:村鎮(zhèn)污水處理模式與適用技術(shù)
住建部農(nóng)村污水處理技術(shù)北方研究中心
劉俊新主任
8月7-8日,住建部農(nóng)村污水處理技術(shù)北方研究中心主任劉俊新,在由《水工業(yè)市場》雜志和焦點(diǎn)水網(wǎng)共同承辦的第四屆中國農(nóng)村和小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理論壇演講中提到,村鎮(zhèn)污水處理經(jīng)常被放在一起講,但實(shí)際上村莊污水處理和城鎮(zhèn)污水處理的內(nèi)容和含義,包括收集方式都是不同的,技術(shù)和處理模式也有很大區(qū)別。污水處理模式與污水收集方式有關(guān),由于污水排放的特征不同,導(dǎo)致其處理模式完全不同。
村莊污水主要為農(nóng)戶生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水及鄉(xiāng)村企業(yè)排放的廢水等,小城鎮(zhèn)污水主要來源于城鎮(zhèn)居民生活污水、公共設(shè)施排放的污水及工業(yè)企業(yè)排放的工業(yè)廢水。生活污水指居民日常生活中廚房、洗滌、沖廁、洗澡等產(chǎn)生的污水,公共設(shè)施排水指娛樂場所、賓館、浴室、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、學(xué)校和機(jī)關(guān)辦公室等地方產(chǎn)生的污水。本文所提到的污水主要指生活污水。
村鎮(zhèn)排放強(qiáng)度和排放規(guī)律的區(qū)域差異非常大,東部、西部、山區(qū)、平原等不同地區(qū)的自然與經(jīng)濟(jì)條件不同,導(dǎo)致各地村鎮(zhèn)的污水排放特征差異很大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于不同地區(qū)城市之間的差異。由于用水標(biāo)準(zhǔn)低于大城市,人均污水排放量低于大城市,而且農(nóng)村人均污水排放量低于小城鎮(zhèn),所以在農(nóng)村污水處理設(shè)計(jì)方面,要充分考慮排水量的差異,否則可能造成設(shè)計(jì)規(guī)模過大。在一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)比較發(fā)達(dá)的地區(qū),對村莊污水的影響也是非常大的。
相對城市來講,村鎮(zhèn)人口少、規(guī)模小,所以其污水排放系數(shù)的變化比較大。工業(yè)和畜禽養(yǎng)殖廢水、日變化系數(shù)等對村鎮(zhèn)污水都有很大的影響,所以選擇農(nóng)村污水技術(shù)時,要考慮到非常多的因素。同時,農(nóng)村由于庭院、農(nóng)田對居民一般生活與糞尿排水的消納,其排放系數(shù)一般在0.3-0.6之間,遠(yuǎn)低于城鎮(zhèn)0.8左右的排放系數(shù),導(dǎo)致排放系數(shù)差異進(jìn)一步加大。旅游風(fēng)景區(qū)的主要污染源來自旅游業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),其特征是污染物產(chǎn)生量隨旅游旺季和淡季的變化顯著波動。像云南地區(qū),一個村莊在旅游旺季的時候,一天接待的游客可能是上千人,旅游淡季的時候一天的游客可能只有幾十個人。這樣的話,污水處理裝置要適用于不同的污水處理量,是一個非常大的考驗(yàn)。
污水處理模式與污水收集方式有關(guān)。對小城鎮(zhèn)來講,它是趨于一種集中居住的方式,以排水管網(wǎng)的集中方式收集,但明渠排水方式受地下水入滲和暴雨徑流的影響很大。盡管目前小城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)尚不完善,但健全鎮(zhèn)區(qū)雨水與污水收集管道系統(tǒng)是必然趨勢。小城鎮(zhèn)基本是以管網(wǎng)收集、集中處理為主;少量居民社區(qū)采用分散處理,再生水回用。
由于污水排放的特征不同,導(dǎo)致其處理模式完全不同。農(nóng)村污水排放有多種方式,主要以直接排放為主。農(nóng)村污水排放分散,大規(guī)模管網(wǎng)收集污水有困難,且經(jīng)濟(jì)上不合算。農(nóng)村污水處理模式根據(jù)村莊的情況不同,分為分散處理模式和村落集中處理模式,而城鎮(zhèn)近郊區(qū)的農(nóng)村則納入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)。
一、小城鎮(zhèn)污水處理適用技術(shù)
從農(nóng)村北方研究中心調(diào)查的結(jié)果來看,可以說小城鎮(zhèn)和農(nóng)村的污水處理適用技術(shù)是完全不一樣的。小城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模通常較小,污水量與水質(zhì)變化大,從建設(shè)費(fèi)用來講,不能采用大城市建設(shè)核算費(fèi)用,通常其單位水量建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用高。許多小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低,經(jīng)濟(jì)承受能力弱,因此很多效果很好、技術(shù)比較先進(jìn)的設(shè)備,在經(jīng)濟(jì)上就很難承受。小城鎮(zhèn)污水廠常用工藝有:A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝、生物膜工藝,此外,還有MBR、曝氣生物濾池、百樂卡、生物轉(zhuǎn)盤等工藝。小城鎮(zhèn)的污水處理工藝五花八門,應(yīng)根據(jù)小城鎮(zhèn)的具體情況,因地制宜進(jìn)行選擇。
隨著水質(zhì)要求的提高,小城鎮(zhèn)污水在某些地區(qū),比如直接排放到比較敏感的水域或者對水環(huán)境要求比較高的地區(qū),就需要對污水做進(jìn)一步深度處理。主要有廠內(nèi)強(qiáng)化處理和廠外構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)兩種深度處理模式。
二、農(nóng)村污水處理適用技術(shù)
有些農(nóng)村污水處理是把城市污水處理小型化,實(shí)際上,在管理方面也缺乏相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),缺乏長效運(yùn)營管理機(jī)制,住建部村鎮(zhèn)司在常熟建立一個村莊污水示范,把以上幾個方面結(jié)合起來,綜述如下:
1、預(yù)處理技術(shù)
常用預(yù)(初級)處理技術(shù)歸納起來,包括化糞池、厭氧生物膜技術(shù)。主要通過微生物的厭氧發(fā)酵作用,去除糞便污水或其他生活污水中部分懸浮物、有機(jī)物和病原微生物,可有效降低后續(xù)處理單元的有機(jī)污染負(fù)荷。
2、生物處理技術(shù)
常用生物處理技術(shù),包括生物接觸氧化池、氧化溝、SBR、凈化槽。主要采取一定的人工措施,創(chuàng)造適宜環(huán)境,使微生物大量增殖,有效去除污水中懸浮物、有機(jī)物、氮和磷等污染物。
3、生態(tài)處理技術(shù)
常用生態(tài)處理技術(shù),包括人工濕地、氧化塘(穩(wěn)定塘)、土地滲濾、生態(tài)浮島。主要可去除污水中的懸浮物、有機(jī)物、氮和磷等污染物,通常在生物處理之后對污水進(jìn)行深度凈化。
三、農(nóng)村污水處理技術(shù)選擇
1、選擇原則
單一技術(shù)通常難以滿足達(dá)標(biāo)排放或回用水質(zhì)的要求,需要根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)、排放要求以及一定的環(huán)境條件選擇合適的單元技術(shù)進(jìn)行組合,形成適宜的組合技術(shù)(工藝)。從這個角度來講,按污水處理模式選擇:散戶(單戶或多戶)、村莊污水集中處理,宜根據(jù)污水處理規(guī)模選擇適宜的技術(shù)。對于便于統(tǒng)一收集污水的村落,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比和環(huán)境影響評價后,宜采用村落集中污水處理站。
2、按污水處理要求選擇
不同的方式對處理技術(shù)的選擇是不一樣的,所以要考慮污水處理的實(shí)際要求,比如:非旅游區(qū),人口居住密度低,水環(huán)境容量較大,污水處理主要以去除有機(jī)物COD和懸浮物SS為主;重點(diǎn)河流、湖泊、水源地、旅游景區(qū)村落,污水處理在去除COD和SS之外,還要考慮去除氮和磷等營養(yǎng)元素,以防止周邊水體的富營養(yǎng)化;以回用為目的,需要滿足相應(yīng)的回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
3、主要選配依據(jù)
土地資源、經(jīng)濟(jì)狀況、進(jìn)水水質(zhì)、水環(huán)境現(xiàn)狀、出水排放要求、地形和氣候等。因地制宜,根據(jù)技術(shù)的特點(diǎn)和適用范圍,結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行選配。盡量利用地形,污水采用重力自流和跌水充氧,以降低運(yùn)行費(fèi)用。污水處理工程不僅要滿足相關(guān)排放要求,還要注重景觀美化、環(huán)境協(xié)調(diào)。