鄱陽湖流域農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀及技術(shù)模式
農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量直接關(guān)系著我國生態(tài)安全及人類健康。大量未經(jīng)處理的生活污水直接排放到自然水體環(huán)境中，成為農(nóng)村水環(huán)境主要污染源，導(dǎo)致河流、湖泊、地下水等水質(zhì)明顯下降。現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)與工藝較難應(yīng)用于農(nóng)村生活污水，為此，研究與探索適宜于我國農(nóng)村生活污水處理技術(shù)與工藝尤為重要。本文以鄱陽湖流域農(nóng)村生活污水為例，探討和分析與其相適應(yīng)的生活污水處理模式與發(fā)展趨勢，以期為農(nóng)村生活污水處理提供參考。
一、鄱陽湖流域農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀
1.污水水量與水質(zhì)
鄱陽湖流域農(nóng)村人口超過2.6×107人。生活污水年均排放量超過1.2×109m3。污水攜帶的大量污染物進入鄱陽湖，湖區(qū)水質(zhì)日益下降，年均氮、磷入湖量分別高達2.92×104t，5.84×103t。這些含氮、磷、有機物高的生活污水主要來源于居民日常生活產(chǎn)生的污水；另外，鄱陽湖流域周邊的一些分散養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的污水也為來源之一。
2.污水特性
鄱陽湖流域農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀：（1）粗放型排放，排放方式以隨意排放為主，比例達到50.62%。（2）排放分散，收集困難，資源化利用率低，排放至河流、坑塘的比重分別為38.12%，31.78%，進入污水處理廠的比例僅為0.62%，污水處理率非常低。
3.污水處理模式現(xiàn)狀
當前，鄱陽湖流域農(nóng)村生活污水處理主要模式分為庭院式、小型分散式、分散式。庭院式處理模式處理水量≤1m3/d，適用于1-2戶或≤10人的污水排放規(guī)模。小型分散式模式處理水量在1m3/d到10m3/d之間，適用于2-30戶或10-100人的污水排放規(guī)模，主要工藝有人工濕地、穩(wěn)定塘、生態(tài)濾池等。分散式模式處理水量在10m3/d到200m3/d之間，適用于30-600戶或100-2000人的污水排放規(guī)模，一般以組合工藝應(yīng)用于實際污水處理中，主要工藝有沉淀池一人工濕地、生物接觸氧化一人工濕地、人工濕地一穩(wěn)定塘、自回流生物轉(zhuǎn)盤一水生植物濾床、復(fù)合型生物凈化槽一強化生態(tài)浮床、兼氧接觸氧化一土地滲濾等。
二、鄱陽湖流域地形與污水處理模式發(fā)展趨勢
1.鄱陽湖流域地形地貌概況
解決鄱陽湖流域農(nóng)村生活污水處理問題，既要考慮農(nóng)村生活污水處理的共性問題，又要結(jié)合鄱陽湖流域的特性。鄱陽湖流域的地形地貌屬于典型性丘陵、山地地形地貌，分布呈現(xiàn)出不規(guī)則環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中丘陵(包括高丘和低丘)占總面積的42%，山地(包括中山和低山)占36%，崗地和平原占12%，水面占10%。鄱陽湖流域的丘陵地形地勢，為水體重力勢能轉(zhuǎn)化動能提供了極佳的可行性條件。有效利用丘陵地區(qū)的特有地形條件，可為解決丘陵地區(qū)的農(nóng)村生活污水提供一種可行思路。
2.典型案例分析
以鄱陽湖流域一農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)為例進行分析。污水處理系統(tǒng)處于典型的丘陵地區(qū)，當?shù)爻Ｗ∪丝?100人，每天實際用水量為180m3，污水收集系數(shù)取0.75，當?shù)孛刻焐钗鬯欧帕繛?35m3/d，系統(tǒng)處理污水量為150m3/d。生活污水主要組成是居民洗浴污水、沖廁污水、餐廚污水等。
該生活污水處理系統(tǒng)工藝流程如圖所示。污水經(jīng)過格柵進行預(yù)處理后，進入處理系統(tǒng)進行脫氮除磷以及去除有機物等。
該污水處理系統(tǒng)充分利用丘陵地區(qū)的重力勢能轉(zhuǎn)化動能作用，創(chuàng)新污水處理模式。系統(tǒng)多級好氧處理模式主要包括：（1）太陽能光伏電能提供接觸氧化處理系統(tǒng)的微動力曝氣，接觸好氧池實行間歇曝氣，污水中DO控制在1.5-2.5mg/L，確保好氧微生物的正常代謝。（2）好氧生態(tài)床采用大粒徑基質(zhì)在下、小粒徑基質(zhì)在上，并使用虹吸管進行進水與出水，生態(tài)床中的污水在重力勢能作用下，經(jīng)過虹吸作用，使得基質(zhì)所附著的生物膜始終處于好氧狀態(tài)；多層生態(tài)床不斷累加，污水不斷得到充氧，達到充分地好氧處理。（3）生態(tài)渠采用不同材質(zhì)、不同粒徑的基質(zhì)鋪于渠底，水生植物種植于生態(tài)渠表層。利用重力勢能轉(zhuǎn)化動能的作用以及水生植物根系泌氧的作用，污水持續(xù)得到充氧，污染物質(zhì)得到充分的好氧降解。
該污水處理系統(tǒng)經(jīng)過為期3年的穩(wěn)定運行得出：（1）太陽能基本能夠滿足接觸氧化池所需的能源，達到充分節(jié)能、無二次污染的能源供應(yīng)效果，并能使得接觸氧化穩(wěn)定運行，達到微動力好氧處理中DO的需要；（2）采用微動力曝氣+跌水曝氣的組合工藝處理污水，COD、NH4+-N、TP的去除率均達到90%以上；（3）采用互聯(lián)網(wǎng)+遠程智能監(jiān)控操作平臺，對系統(tǒng)運行管理進行遠程實時監(jiān)控，對系統(tǒng)多點水質(zhì)進行在線檢測與數(shù)據(jù)實時傳輸，可實現(xiàn)無人值守；（4）污水處理系統(tǒng)為分散式農(nóng)村生活污水處理模式，污水易于收集。
該污水處理系統(tǒng)充分利用丘陵地形地貌的條件，發(fā)揮重力勢能的作用，可以成為典型丘陵地區(qū)污水處理的模式，在鄱陽湖流域農(nóng)村生活污水處理推廣應(yīng)用具有可行性。
三、結(jié)束語
鄱陽湖流域為典型丘陵地區(qū)，充分利用丘陵地區(qū)的特有地形地勢條件，將重力勢能轉(zhuǎn)化為污水處理系統(tǒng)所需的動力，創(chuàng)新農(nóng)村生活污水處理新型模式。該新型模式對鄱陽湖流域農(nóng)村生活污水處理推廣應(yīng)用具有可行性，對保護鄱陽湖流域水體生態(tài)環(huán)境具有極大作用。
（1）該新型模式系統(tǒng)充分利用重力勢能，采用多段好氧工藝模式，有效解決了處理系統(tǒng)的技術(shù)與能耗問題。太陽能光伏電能提供接觸氧化處理系統(tǒng)的微動力間歇曝氣，確保好氧微生物的正常代謝；好氧生態(tài)床在重力勢能的作用下，經(jīng)過虹吸作用，使基質(zhì)所附著的生物膜保持好氧狀態(tài)；生態(tài)渠利用重力勢能轉(zhuǎn)化動能的作用及水生植物根系泌氧的作用，污水持續(xù)得到充氧，污染物質(zhì)實現(xiàn)充分的好氧降解。
（2）借助于互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)對農(nóng)村污水處理系統(tǒng)進行遠程實時監(jiān)控，并利用在線檢測與數(shù)據(jù)實時傳輸技術(shù)，有效解決了處理系統(tǒng)的運行管理問題。
(3該新型模式系統(tǒng)具有因地制宜、投資少、運行費用低、處理效率高等特點，有效解決了處理系統(tǒng)的原水收集與資金問題。
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