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东北地区农村生活污水处理技术指南

本文所指的东北地区包括黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区大部。在该区域内,既有大兴安岭、长白山等山地,也有东北平原等平原地形,重点流域有辽河和松花江。大部地区气候以干旱、多风,冬季较长而寒冷为主要特征。该区域的农村村落规模通常较小,村落间的距离较远。由于地区差异,各地经济发展水平不同,目前大部分农村尚没有污水处理设施。该区域地理、气候与经济发展特征决定冬季低温是影响农村污水处理技术效能的重要因素。根据不同经济发展水平及当地环境条件,东北地区可采用的农村污水处理技术包括:化粪池、厌氧生物膜、生物接触氧化、土地处理、人工湿地、氧化塘等技术。

化粪池是一种利用沉淀和厌氧微生物发酵的原理,以去除粪便污水或其他生活污水中悬浮物、有机物和病原微生物为主要目的的小型污水初级处理构筑物。化粪池的优点是结构简单、易施工、造价低、维护管理简便、无能耗、运行费用少、卫生效果好等。其不足之处是沉积污泥多,需定期进行清理;沼气回收率低,综合效益不高;处理效果有限,出水水质差,一般不能直接排放水体,需经后续好氧生物处理单元或生态技术单元进一步处理。化粪池可广泛应用于东北地区农村生活污水的初级处理,特别适用于生态卫生厕所的粪便与尿液的预处理。

厌氧生物膜池是通过在厌氧池内填充生物填料强化厌氧处理效果的一种厌氧生物膜技术。其优点是投资少、施工简单、无动力运行、维护简便,而且池体可埋于地下,其上方能覆土种植植物,美化环境。其不足之处是对氮磷基本没有去除效果,出水水质较差,须接后续处理单元进一步处理后排放。该技术可广泛应用于东北地区各区域污水经化粪池处理后,人工湿地或土地渗滤处理前的处理单元。

生物接触氧化池是生物膜法的一种。其优点是结构简单,占地面积小;污泥产量少,无污泥回流,无污泥膨胀;生物膜内微生物量稳定,生物相丰富,对水质、水量波动的适应性强。其不足之处是加入生物填料导致建设费用增高、可调控性差、对磷的处理效果较差。该方法适合东北地区农村单户、多户或村落污水处理。

土地渗滤处理系统是一种人工强化的污水生态工程处理技术。它的优点是处理效果较好、投资费用少、无能耗、运行费用很低、维护管理简便。其不足之处是污染负荷低、占地面积大,而且设计不当容易堵塞、污染地下水。该方法适合资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区,与农业或生态用水相结合,不仅可以治理农村水污染、美化环境,而且可以节约水资源。

人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统。其优点是投资费用省、运行费用低、维护管理简便,而且可以美化环境、调节气候、增加生物多样性。其不足之处是污染负荷低、占地面积大、设计不当容易堵塞、处理效果受季节影响、随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。人工湿地适合在资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区。

氧化塘又名稳定塘或生物塘,是一种利用水体自然净化能力处理污水的生物处理设施。它的优点是结构简单、出水水质好、投资成本低、无能耗或低能耗、运行费用省、维护管理简便。其不足之处是负荷低、污水进入前需进行预处理、占地面积大、处理效果随季节波动大、塘中水体污染物浓度过高时会产生臭气和滋生蚊虫。氧化塘适于中低污染物浓度的生活污水处理,适用于有山沟、水沟、低洼地或池塘,土地面积相对丰富的农村地区。

在农村生活污水处理工艺选择方面,因东北地区冬季寒冷,故污水处理设施应为地埋式或采取其他保温措施。地埋式设施应安装在冻土层以下。根据出水水质要求及地区经济发展水平不同,可选择生物处理、生态处理技术及组合。在居住分散、地形复杂、不便于管道收集的单户或多户农户污水可采用分散处理。新建新农村及旅游度假村、民俗村等可建立污水处理站进行集中处理。选择处理技术应考虑以下几点:首先,村庄污水处理设施建设应以已批准的当地水污染治理规划、国家有关村庄整治及新农村建设的政策为依据,根据各地村庄的具体情况和要求,综合考虑经济发展与环境保护、排放与利用等关系,充分利用现有条件和设施;其次,生活污水处理根据村庄人口、地形和地貌及地质特点、住宅分布等情况,可采用集中处理或分散处理的模式,并根据水冲厕所建设和普及情况,按照无水冲厕所、已建水冲厕所、已建水冲厕所实现黑水与灰水分离等情况,因地制宜地选择污水处理技术与工艺;再其次,污水处理应采用适合农村特征的污水单元技术和组合工艺以及其他能达到排放要求并与当地技术经济相适应的污水处理技术;最后,环境协调,易于维护管理。

对于分散农户,生活污水处理可与当地自然条件相结合,尽可能将处理后的污水农用,从而节约建设和运行费用。对于集中农户或自然村,建议经化粪池处理后集中处理,一般以生物接触氧化工艺为好,主要构筑物可建在室内,具有稳定、高效与耐冲击等特点。此外,如果当地有足够数量的废弃土地,那么可考虑氧化塘系统与湿地结合,冬季应有冬储系统,但湿地系统冬季不宜运行,因其运行费用高且效率低;夏季出水可用来做灌溉用水。