饮用水库上游农村污水生态净化与农业利用方案设计_高华生

第20卷第2期宁波大学学报（理工版）Vol.20No.22007年6月JOURNALOFNINGBOUNIVERSITY(NSEE)June2007文章编号:1001-5132（2007）02-0227-05饮用水库上游农村污水生态净化与农业利用方案设计高华生，朱建林，陈和平，黄亦真，吴文静（宁波大学建筑工程与环境学院，浙江宁波315211）摘要：针对地处城市饮用水源上游的山区农村，提出生态净化与农业利用相结合的水污染控制方案，即将村庄生活污水经新建干管收集后，顺势自流输入到三级生态塘进行生态净化，用潜污泵将清液提升到山上进行竹林灌溉.探讨农村污水收集方式和净化工艺的适用性，并进行竹林喷灌负荷核算和投资效益分析.阐述该方案在削减污染提高水库水质、改善农村生活环境和促进农业增产增收等方面的综合作用.关键词：农村污水；饮用水源保护；喷灌；生态塘；污水回用中图分类号：X703文献标识码：A饮用水源水质的优劣直接关系到人民群众的身体健康和生活质量，因而受到各级政府的高度重视和社会各界的广泛关注.尽管在水库上游实施污染企业搬迁、生活垃圾集中出库等多项环境治理措施，城市饮用水源仍存在不同程度的富营养化现象，BOD、氮、磷等项目超标时有发生.水库上游村庄的生产生活污水未经任何净化处理、直接排入溪流而形成的多点分散污染源是导致水库水质超标的主要原因.5[1]对水库上游村庄的生产生活污水进行净化处理，源头控制是改善水库水质的关键环节.水库上游村庄依山傍水而居，污水排放具有点多、面广、量小、分散的特点，难以采用城市生活污水的治理技术与方法，而人工湿地和生态塘是治理农村水污染的有效手段.将污水治理与农业灌溉相结合，可以实现污水及其中有机物、氮、磷等营养物质的资源化合理利用.一些研究表明，将污水回用于林业可以取得良好的生态效益和经济效益.根据宁波市水环境治理领导小组办公室的要求，[2][3,4][5,6][7-9]以“将农村生活污水处理与村庄整治和新农村建设相结合、与生态农业和效益农业相结合、与饮用水源保护相结合”为指导思想，提出将山区农村生活污水生态净化后用于山林灌溉的基本思路，确定在城市饮用水源之一的皎口水库上游——余姚市鹿亭乡上庄村实施试点工程，并进行相关科研探索.1污水收集系统1.1村庄概况上庄村是鹿亭乡政府所在地，现状户籍总人口700余人，至2010年规划人口1000人.小皎溪是皎口水库的主流之一，自西向东贯穿全村.村庄群山环抱，有着良好的自然景观和山林资源；地势西高东低，平均坡度约1％，总落差达10m.收稿日期：2007-03-12.宁波大学学报（理工版）网址：http://3xb.nbu.edu.cn基金项目：浙江省自然科学基金（Y505335）.作者简介：高华生（1965－），男，安徽安庆人，博士/副教授，主要研究方向：环境污染控制技术.E-mail:gaohuasheng@nbu.edu.cn228宁波大学学报（理工版）2007全村已建成部分不完整的排水系统.村民住宅多为2～3层楼建筑，接入村庄供应的自来水，家家有独立卫生间，使用抽水马桶等洁具，并建有简易化粪池.大部分企事业单位和居民住宅的化粪池出水已分片汇集、接入街道边的雨污合流管道，最后汇入总排水管渠，但未经任何处理就近排入小皎溪.该村又是余姚市竹笋生产和竹山喷滴灌基地，区域内有1家工厂季节性生产水煮笋.1.2排水体制和排水量该村属亚热带季风气候，年降雨量达1500mm.在台风等极端天气条件下，24h最大降雨量接近500mm.为避免过量雨水对污水管网和处理系统的冲击，宜采取雨污分流排水体制.根据上庄村现状和规划人口，乡政府机关、中小学等单位用水量数据，结合农村污水收集率和水煮笋厂季节性排水等情况综合考虑，确定本项目的日平均最大污水量为145.6m3·d-1，日平均污水量为97.37m3·d-1.综合初期雨水接纳和管网渗漏等因素，日平均污水量按100m3·d-1设计.1.3管渠方案排水管渠布置方案如图1所示，该方案符合《余姚市鹿亭乡上庄村村庄建设整治规划》的总体要求.村庄污水收集管网建成后，生活污水通过4条南北向的污水支管，与溪流北岸1条东西向的UPVC污水干管交汇，利用自然坡度输送到村庄的东南部溢流井，以渡槽方式穿越小皎溪，自流进入生态塘处理系统.保留公路南北两侧的排水沟渠，用于雨水、山体渗水和部分生活废水的收集排放.雨水沟渠与污水管线通过2个跳跃井交汇.在晴天和雨量小时，村庄的洗涤废水、杂排水、山上的渗流泉水和雨天时的初期雨水，均能经跳跃井、流进污水干管，进入生态净化和利用系统.当降雨强度较大时，雨水在跳跃井中超越污水干管、直排溪流.2污水的净化和利用通过现场踏勘和调研，选择“生态塘＋竹林灌溉/人工湿地”的组合工艺，进行村庄污水的净化和利用，各阶段出水的预期水质如表1所列，工