西北地区农村生活污水处理研究_以黄陵县为例_高意

西北地区农村生活污水处理研究———以黄陵县为例高意,马俊杰(西北大学城市与环境学院,陕西西安710127)[摘要]随着经济的迅速发展和人口的不断增长,农村生活污水对流域污染严重加剧。本文以西北地区为研究对象,针对其自然条件、社会经济等特点,总结了适合该区的农村污水处理工艺及其特点;进而以黄陵县为具体研究对象,按照沿水域区和非水域区,筛选了适应不同区域的农村生活污水处理技术及其要求,为缺水地区污水处理与水资源合理利用奠定了基础。[关键词]农村;生活污水;污水处理;处理技术[中图分类号]X52[文献标识码]B[文章编号]1004-1184(2011)03-0073-03[收稿日期]2011-02-28[作者简介]高意(1987-),女,重庆市人,在读硕士研究生,主攻方向:环境影响评价及规划。随着经济的迅速发展和人口的不断增长,仅通过控制城市、城镇难以实现水污染控制目标,并且我国农村人口多达8亿人,每年产生的生活污水排放量达80多亿吨,但96%的农村地区没有污水处理及收集系统[1]。未经处理的生活污水肆意排放,不仅直接造成水体和土壤污染,还间接威胁广大农民群众的身体健康,甚至严重影响了农村地区自然、环境和经济的可持续发展[2]。因此,解决农村污水的处理问题显得极为迫切。对于缺水地区水资源极为宝贵,水资源缺乏已经成为制约该地区可持续发展的重要因素之一。本文以陕北黄土高原地区黄陵县为具体研究对象,探讨农村生活污水处理模式与技术,以此为农村生活污水处理提供技术支撑。1西北地区环境现状与农村生活污水处理问题西北是我国的干旱地区,年均降水量和单位面积产生的年均径流量在全国都是最少的,大部分区域的年降水量在400mm以下,且水资源分布不均匀,部分地区人均占有量极低[3]。区内气温冬季较低,就陕北黄土高原而言,多年平均气温7.9℃～11.3℃,一月平均气温最低(-7℃左右)。目前西北地区水资源利用主要问题包括水资源短缺、水源地保护低、水资源污染严重等。其中水体污染源主要来自城镇生活污水、工业废水,农业污染。但近几年农村进行了安全饮水改造,将水引进村中,进行集中供水,随着农村改水的逐步实施,自来水入户率越来越多,使得用水量不断增加,从而直接导致排水量增大,生活污水有效处理成为农村新形势下产生的新问题。由于众多的污水处理工艺受具体条件限制,致使不同地区需选择不同的合适的处理工艺。根据西北地区温度、地形、人口分布、经济条件等因素的影响,农村生活污水的处理主要面临的问题[4]是:地形复杂,人口较少,且居住分散,造成污水收集困难,不易规模化集中处理;冬季温度较低,造成处理工艺受限,一定程度上增加了处理难度;生态环境脆弱,水资源短缺,且经济条件较落后。2农村生活污水处理工艺分析据低温、干旱和生态环境脆弱的自然条件、经济较为落后以及人口居住分散等因素,以经济、实用、简便为原则,采用投资少、运行费用低、除污效率高、管理简便、容易维修、具有良好的抗冲击能力的工艺或技术[5],确定适合西北地区的主要工艺如下:2.1厌氧沼气技术厌氧沼气技术是指在厌氧条件下,由多种厌氧或兼氧微生物的共同作用,使有机物分解,并产生CH4和CO2的过程[6]。产生的沼气可以用作浴室、照明、家庭用炊能源等;厌氧发酵处理后的污水被去除大部分的有机物,可用作浇灌用水和观赏用水;发酵产生的沼渣可用作肥料。该工艺特点是工艺简单、成本低(约2000元/户),运行费用基本为零,适合于经济欠发达、水资源短缺的地区。并可根据当地的实际情况,构建“三位一体”、“四位一体”以及“五配套”(果园、集雨设施、沼气系统、太阳能猪圈、厕所结合)等沼气利用模式,其中“五配套”模式最适合西北地区。2.2稳定塘技术稳定塘主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物,在缺水干旱地区,这是污水资源化利用的有效方法[7]。常采用“厌氧塘—兼性塘—好氧塘”的处理流程,有时还设置一个熟化塘以稳定出水质量。该技术特点是基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体等,但占地面积大,处理效果受气候影响。适用于经济欠发达、水资源短缺、规模较小且拥有自然池塘或闲置沟渠地形的村庄。732011年5月第33卷第3期地下水GroundwaterMay.,2011Vol.33NO.3主要工艺流程为:生活污水-格栅-沉淀池-氧化塘-达标排放,处理后的污水一般可以达到《污水综合排放标准》(GB89782-1996)二级标准[8],但容易受温度影响出水不太稳定,需做好保温措施。2.3人工湿地技术人工湿地处理技术是在地面利用土壤与填料,在土壤表面种植生命力强、能够有效吸收废水中有机物的植物,通过填料的过滤使得废水处理达到排放标准,主要分类为:表面流湿地、潜流湿地、立式流湿地[9]。该技术在温度比较低的丹麦、加拿大、韩国、美国