农村污水处理模式研究资料

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1、2010 年农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集 - 208 - 北京农村污水处理模式研究北京农村污水处理模式研究 李颖，季帅，蔡妍 （北京建筑工程学院，北京 100044） 近年来北京市经济的增长也带动了其郊区的发展，乡镇企业的兴起以及民俗度假村的大 量涌现，使各类污染物的排放量急剧增加，郊区的环境受到了严重的威胁，其中水环境污染 是环境污染严重问题之一。 1 北京水环境现状 1 北京水环境现状 北京人均水资源不足 300 立方米，仅为全国人均的 1/8，世界人均的 1/32。若世界人均一 杯水， 我国人均只有这杯水的 1/4,北京人均只有这杯水的 1/32。 北京市区自来水供应量为 2

2、45 万立方米/日，其中 40来自地下水，60来自地表水（地表水主要是密云水库的水）1。 虽然近年来， 北京市河流， 湖泊， 水库的水质污染情况逐渐改善， 但是， 到 08 年还有 40.7% 的河流，8.6%的湖泊属于劣五类，虽然与 06 年相比降低了 0.5%和 10.7%，可污染程度还是较 为严重。06 到 08 年的河流，湖泊，水库的水质状况如表 1 2。 表 1 20062008 年河流、湖泊、水库的水质状况 表 1 20062008 年河流、湖泊、水库的水质状况 年份 项目 类别 2 3 4 5 劣 5 河流水质比例 39.5 9 10.3 41.2 湖泊水质比例 5 32.7 4

3、1.5 1.5 19.3 2006 水库水质比例 86 2 11.9 0.1 河流水质比例 44.9 5.8 6.4 1.6 41.3 湖泊水质比例 4.2 72.6 6 8.2 9 2007 水库水质比例 86.2 2.6 11.2 河流水质比例 48.8 7.1 1.7 1.7 40.7 湖泊水质比例 4 70.1 9.4 7.9 8.6 2008 水库水质比例 85.3 3.7 11 据全市郊区水井监测结果显示， 全年各项指标符合饮用水标准的仅占监测井数的一半。 规 模化畜禽养殖场、 乡镇农村污水处理设施非正常运转的情况比较普遍， 原因在于没有稳定的资 金来源渠道、运行费用得不到保障等。

4、此外，污水配套管网建设滞后，成为影响远郊区县污水 处理率提高的重要因素之一。 另外农村饮用水中大肠杆菌超标， 部分饮用水受到有机污染， 许多地方的地下水已经不适 于饮用，严重影响了人们的身体健康和农村经济的健康发展。 2 北京农村水污染的原因2 北京农村水污染的原因 2010 年农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集 - 209 - 2.1 日常生活带来的污染日常生活带来的污染 人们日常生活是最普遍也是最难控制的水污染渠道之一。主要包括生活污水和生活垃圾 的污染。截至 2006 年底，村镇污水排放总量约 2.1 亿立方米/年，其中乡镇污水排放总量约 1.2 亿立方米/年，农村污水排放总量约

5、0.9 亿立方米/年。总处理能力 11.83 万立方米/天，处理率 达 213。由此可见，在北京还有大部分地区没有污水处理设施，大量污水被直接或间接地 排放到环境中，对环境造成严重污染。虽然有些地区建有污水处理站，但由于经济和维护管 理不到位等因素导致排水水质不达标。同样会对周围的环境造成污染。 生活垃圾是日常生活中最重要的固体废物，北京市的垃圾处理主要以填埋为主。现已建 有 17 个垃圾卫生填埋场，设计处理能力 10350 吨/日，实际处理量已经达到 12455 吨/日，超 过设计负荷 20.34%。随着人口的增加和生活水平的逐步提升，生活垃圾的产量会越来越高， 可处理设施的发展却跟不上，尤

6、其是农村基本没有任何处理设施。使得越来越多的垃圾得不 到有效的处理，随意露天堆放将会污染大气，土壤，地表水和地下水4。 2.2 工业废水污染工业废水污染 由于对城市环境污染的严厉制裁，许多污染严重的企业转移至郊区小城镇和农村地区。 经过调查显示，目前北京市郊区地下水中已有酚、汞、砷、硝酸盐等有害物质,且含量已超出 国家饮水标准几十倍，甚至几百倍。例如，海淀区的清河，由于工业废水的大量排放，使得 清河成为一条臭河，河面上长年漂浮着白花花的泡沫堆。再如，顺义西部的小中河，因乡镇 企业的污水排入，使水质的多项指标超标，不能用于灌溉，而且对沿岸地下水造成污染。 虽然国家水污染防治法明确禁止将含有汞、镉

7、、砷、铬、铅、氰化物、黄磷等的可 溶性剧毒废渣向水体排放、倾倒或者直接埋入地下。但企业为节省成本仍将废水中含有的各 种有毒物质直接排到河里。工业废水不仅量大、面广、成分复杂、毒性大，而且不易净化、 难处理，不仅造成鱼虾的大量减少，更给人们生活用水安全埋下隐患。 2.3 农业污染农业污染 北京农业污染主要来自化肥和农药的使用。化肥的使用所带来的问题主要表现在使用量 大且结构不合理。近 20 年来北京市在农业生产上偏重使用氮磷肥料，导致土壤普遍缺钾，而 大量使用氮磷肥料也对京郊土壤环境造成了一定的污染。针对这一现状，也出台了 相应的措施，如：大力推广有机肥，并给予农民相应的补贴。希望能够减小化肥对

8、土壤，环 境造成的危害。 农药的使用也为北京的农村环境带来了不小的问题。2002 年的一项调查显示，北京郊区 菜地农药用量每 667 平方米 9kg 以上，是长江流域的 3-5 倍。使用量大并不意味着利用率高， 农药的有效利用率仅仅为 20%-30%。且北京西部农药的污染比东部要严重。大量农药不仅污 染水环境，若留存在蔬菜或农作物中，对人类的健康也有严重的危害5。 2.4 养殖污染养殖污染 各类牲畜家禽的粪便含有很高的 COD、NH3-N、TN、TP，各种养殖场废水中的污染物浓 度如表 2。若这些水直接排到环境中，会带来严重的污染。另外，养殖过程中冲舍废水中也含 2010 年农村生活污水处理实

9、用技术高级研讨会论文集 - 210 - 有很多污染物。水产养殖也是环境污染的因素之一，大量有机饲料投放到环境中，增加水体 自净负荷。北京有些地区，如顺义区的榆林村，平谷区的西柏店村都有相应的养殖污水处理 设施，但大多数还是没有采取任何措施。所以加强这一方面的管理也是很有必要的6。 表表 2 各类养殖场废水中污染物浓度各类养殖场废水中污染物浓度 种类 清粪方式 COD (mg/L) NH3-N (mg/L) TN (mg/L) TP (mg/L) pH 水冲粪 1560468001271780 1411970 32.1293 猪 干捡粪 25102770 234288 317423 34.752

10、.4 6.37.5 肉牛 干捡粪 887 22.1 41.1 5.33 奶牛 干捡粪 9181050 41.660.4 57.478.2 16.320.4 7.17.51 蛋鸡 水冲粪 27410500 70601 97.5748 13.259.4 6.538.50 鸭 干捡粪 27 1.85 4.7 0.139 7.39 2.5 民俗旅游度假村造成的污染民俗旅游度假村造成的污染 城市快节奏的生活催生了人们对郊外的向往，这就使得北京郊区很多民俗度假村，农家 乐等迅速崛起，由此对环境造成的污染就迅速呈现出来。餐饮污水未经处理排放到河流中或 渗入地下，此种污水比普通生活污水的含油量高出 10 倍左

11、右，需要经过特殊的处理才可达到 排放的要求。在北京的一些远郊分景区，如密云，怀柔，平谷，房山，门头沟等地均是此类 问题较突出的地方 3 北京农村污水处理模式探讨 3 北京农村污水处理模式探讨 农村生活污水的特点取决于村落的分布密度、地形地势、气候、农村的产业结构，经济 发展以及居民收入和生活习惯等多种因素。由此也就决定了污水处理的模式和方法。北京农 村生活污水的特点主要体现在三个方面： 水质特点水质特点 将农村污水分为黑水（即从马桶过来的水，包括粪便和尿液）和灰水（即除了厕所之外家 庭中用过的水。如洗碗，洗菜，洗澡，冲洗水池等排水） ， 黑水以粪尿为主，含有较多有机 物，灰水主要指冲洗水，农村

12、生活方式相对简单，灰水中含有的成分比较单一，以氮磷等物 质为主。各地污水水质都相差不大。另外，污水水质也会随季节的变化而变化，一般夏季的 浓度较低，而冬季相对较高。 水量特点水量特点 与城市相比农村人口聚集密集度小， 所以单位面积用水量小， 且污水排放系数也比城市低， 所以污水排放量也就少了很多。因为村民生活规律相近，其用水量都集中在早，中，晚三个 时段，导致用水量与排水量的变化系数很大。另外水量也会随季节的变化而变化，夏季水量 需求较大，而冬季较小。 排放体制特点排放体制特点 在北京，农村生活污水的排放形式主要分为三种，粗放型排放，合流制和分流制。粗放型 2010 年农村生活污水处理实用技术

13、高级研讨会论文集 - 211 - 排放指没有任何污水收集系统，污水沿道路边沟或路面排放至就近的水体；合流制指的是雨 污合流，但大部分农村地区并没有采取此种方式；分流制是指雨水不与污水混合，而是单独 排放。敷设管网。农村一般都采用此种排放体制。 以下根据地形来探讨关于北京农村污水的处理模式及方法。北京有平原和山地两种地形。 3. 1 平原地区平原地区 北京的东部、南部多为平原地区，人口密度相对较大，农村居民居住一般以镇为中心。 在一定范围内，与镇中心的距离越大，居住密度越小。根据这种居住分布的特点，将平原地 区的污水处理分为三种模式，即接入市政管网模式、集中处理模式和分散处理模式。 3.1.1

14、接入市政管网模式 接入市政管网模式主要是指村庄邻近市政污水管网的情况，利用城镇污水处理厂处理村 庄污水。由于只需敷设管网，所以具有投资省、施工周期短，见效快等特点。此种污水处理 模式分为黑水，灰水单独收集处理和混合收集处理两种形式。黑水，灰水单独收集处理是将 黑水用化粪池收集处理后可以资源化利用，灰水直接随敷设的排水管进入市政管网;混合收集 处理是黑水和灰水同时进入排水管网，随城市污水进行处理。然而能将污水接入市政管网的 村庄比例并不高，因为需要该村市政污水管网较近，且符合高程要求。 3.1.2.平原地区集中处理模式 集中处理模式一般以镇为单位，即镇中心和镇中心的一定区域范围内。其特点是：抗冲

15、 击能力强、运行安全可靠、出水水质好。但是此种处理模式的污水量要比城市污水厂的污水 量小很多，但其运行维护管理的标准却和城市污水厂是一样的，所以更适用于规模大、经济 条件好、村镇企业或旅游业发达、处于水源保护区内的单村或联村污水处理。同时，此种处 理模式要照顾到多个村镇，所以选址是此种模式的一个困难所在。 黑水和灰水单独收集处理 该种方式适合于多个村落相邻较近的情况。一般黑水被收集到化粪池，经过一定的处理 后可作为肥料使用，并施于农田或林地。而灰水则经过管网收集后进入污水处理站进行处理。 由于污水污染较轻，污水处理工艺简单，可采用改良后的活性污泥法（如氧化沟，序批式活 性污泥法等）或生物膜法（

16、生物转盘，生物滤池，MBR 等）。出水一般用作农林灌溉，水体景 观或直接排入河道。黑水和灰水单独收集处理系统如图 1。 图 1 黑水和灰水单独收集处理系统图 图 1 黑水和灰水单独收集处理系统图 2010 年农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集 - 212 - 黑水和灰水混合收集处理 该种方式适合于镇中心以及一定区域范围内的污水处理。一将般黑水和灰水收集至污水 处理系统前的化粪池中，再经污水处理系统处理，污水处理工艺多为改良后的活性污泥法， 如氧化沟，序批式活性污泥法，A/O 等。经过一系列的处理后出水可用作灌溉，或水体景观。 若有河流经过，则可直接排入水体。由于镇中心有较好的经济基础，所以也可以将生化处理 后的污水进行深度处理，作为中水回用。黑水和灰水混合收集处理系统如图 2。 图 2 黑水、灰水混合收集处理系统图 图 2 黑水、灰水混合收集处理系统图 黑水经过预处理后再与灰水混合处理 黑水经过预处理后再与灰水混合处理，如图