村鎮(zhèn)污水治理設計存在的問題及解決措施
隨著村鎮(zhèn)飲用水安全工程的實施，農(nóng)村居民的飲用水條件得到極大的改善，隨之而來的是生活污水的排放量日益增加。村鎮(zhèn)環(huán)境問題還沒有得到普遍的重視，缺少充足的污水處理設施和污水收集管網(wǎng)，生活污水治理任務非常艱巨。村鎮(zhèn)生活污水的處理模式不同于城市污水處理，不可機械地照搬和復制。隨著農(nóng)村廁所革命的進行，村鎮(zhèn)污水的收集和處理亟待解決。
一、村鎮(zhèn)生活污水治理現(xiàn)狀
1.污水特性
村鎮(zhèn)的排放污水，主要包含居民的洗滌沐浴廢水、廚房排放廢水、沖廁產(chǎn)生的污水等，部分區(qū)域存在畜禽養(yǎng)殖廢水、村鎮(zhèn)家庭小作坊廢水、農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的廢水以及農(nóng)業(yè)面源污染。污水的水質(zhì)成分單一，有機物和氮磷含量較高，濃度較城市污水低，可生化性較好，不含有毒難降解物質(zhì)。水量排放不均勻，日變化系數(shù)一般取3.0～5.0，具有早中晚集中排放的特點。目前大部分農(nóng)村缺少污水收集管網(wǎng)，隨著廁改工作的推進，污水無處排放，只能就近排入屋后的農(nóng)田或者河道，導致農(nóng)村的河流污染日益加重。
2.水質(zhì)水量特點
村鎮(zhèn)排放的生活污水一般與當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展程度和生活習慣相關。經(jīng)濟水平高的區(qū)域采用完善的衛(wèi)生器具，用水量較多，主要包括淋浴洗滌、廚房和衛(wèi)生間排水。經(jīng)濟水平低的區(qū)域基本采用旱廁，水沖廁的使用較少，排放的生活污水主要是淋浴洗滌和廚房排水，基本以散排為主，此類污水的收集涉及戶內(nèi)改造。
衛(wèi)生間排放的糞便污水一般有機物和氮磷含量較高，淋浴洗滌廢水主要含合成洗滌劑等有機物，一般不含有毒難降解的有機物，可生化性較好。不同時段的水質(zhì)和水量波動大，一般早中晚存在高峰時段，夜晚用水較少，有的地方夜間基本無污水產(chǎn)生，污水排放呈現(xiàn)不連續(xù)狀態(tài)。日變化系數(shù)一般在3～5之間，有的變化較大的區(qū)域系數(shù)可以取到10以上。若該村鎮(zhèn)存在旅游業(yè)務，水質(zhì)和水量隨著季節(jié)變化有較大的差異，設計時應綜合考慮。
3.污水處理的難點
長期以來，我國農(nóng)村生活污水處理的重視度不高，水處理資金缺乏，農(nóng)村居民對環(huán)境保護的意識較為薄弱。大部分區(qū)域的農(nóng)村生活污水是不經(jīng)處理直接排放的，缺少污水收集管網(wǎng)和污水處理設施。村鎮(zhèn)住戶分散、地形落差大、區(qū)域分布廣、施工難度較大，使得生活污水的收集和處理更加艱巨。村鎮(zhèn)污水的治理主要存在以下難點:
(1)污水處理工藝和設備的布置，與當?shù)氐慕?jīng)濟和自然生態(tài)條件相關，與當?shù)氐娜宋囊蛩睾蜕鐣?jīng)濟發(fā)展水平有關。
(2)生活污水的污染物濃度含量低，日變化系數(shù)大，不同季節(jié)的運行參數(shù)存在差異，影響污水處理工藝和技術參數(shù)的選擇。
(3)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展相對緩慢，資金和技術力量相對薄弱，需要采取成本和運行費用較低的工藝，運行和維護力求簡單。
(4)施工難度大，部分區(qū)域地形落差大，需要多次穿越河道和道路，住戶較為分散，房屋間距較大，施工過程中住戶配合度較低，不愿意在住戶附近設置檢查井，不允許破壞建筑物附近的道路和農(nóng)田等。
(5)站點和泵站等特殊節(jié)點的選址困難，涉及農(nóng)田侵占，或者允許用地的面積非常有限。村鎮(zhèn)的用地一般是幾戶共用的，協(xié)調(diào)工作難度大。村民思想較為保守，不允許站點、泵站、檢查井等設置在自己的所屬土地范圍內(nèi)，需要設計人員多次現(xiàn)場踏勘進行協(xié)調(diào)或變更圖紙，給設計工作帶來一定的障礙，同時影響施工工期。
(6)觀念仍需轉變。例如，盡管廁改工作有序展開，部分村鎮(zhèn)住戶仍然習慣使用旱廁，將糞便污水視作莊稼的營養(yǎng)肥料，污水處理的整體效率大大降低。
(7)我國污水處理多集中于城市污水處理的研究，對于村鎮(zhèn)污水處理的技術儲備較低，缺少相應的工程設計和建設運行規(guī)范，缺少成功經(jīng)驗案例的參考。城市污水的收集和處理模式不完全適用于村鎮(zhèn)污水的處理。已建成的村鎮(zhèn)污水收集和處理設施，與當?shù)氐拇彐?zhèn)特點息息相關，不能進行完全復制照搬，大部分處理設施的效率偏低，運行不穩(wěn)定，缺少成熟的運行和驗收規(guī)范。
(8)村鎮(zhèn)污水處理多頭管理、權責不明，一般涉及環(huán)保、建設、農(nóng)辦、市政等多部門。部分污水處理站點建設和運行的主體不一致，導致管理責任不明確。設計、管理和資金的使用過于分散，污水處理工藝的選擇復雜多樣、處理效果參差不齊、治理效果不明顯，建設、運行和管理脫節(jié)，已建設的設施使用率較低，使用效果沒有達到設計的預期。配套污水收集管網(wǎng)建設質(zhì)量不到位，處理設備無法正常運行和有效維護。
(9)處理模式難選擇，單一的處理模式或者技術方案并不能解決所有村莊的問題。村鎮(zhèn)的地理位置分布特點造成污水的收集相對分散，不能采取統(tǒng)一集中的污水收集處理模式。不同村鎮(zhèn)之間，甚至同一村鎮(zhèn)的不同住戶之間存在地勢較大的差異，住戶的分散集中程度不一致，因此需要因地制宜地采取不同的污水收集和處理模式。村鎮(zhèn)污水的收集管網(wǎng)一般采用重力流方式，但是南方存在較多的水系，需要經(jīng)常穿越河道，設置較多的倒虹吸對以后的運維產(chǎn)生難度，容易產(chǎn)生污泥淤堵，需要經(jīng)常清通，管理復雜，可因地制宜地采取壓力提升和真空排水系統(tǒng)。
二、村鎮(zhèn)生活污水處理技術分析
1.處理模式
村鎮(zhèn)污水處理模式主要推薦三種:直接納管模式、相對集中處理模式、分散處理模式。
直接納管模式主要適用靠近城鎮(zhèn)的村鎮(zhèn)或者靠近城鎮(zhèn)已建污水管網(wǎng)的村莊，污水量一般大于20m3/d，服務人口大于200人，服務戶數(shù)50戶以上。提升泵布置在村鎮(zhèn)中，將各戶的污水收集后提升至污水主管網(wǎng)中，壓力輸送至污水處理廠。
相對集中處理模式主要用于遠離城市污水廠或者污水主干管網(wǎng)的村鎮(zhèn)，需要在村鎮(zhèn)內(nèi)建設集中污水處理設施處理以達標排放。該處理模式一般具有占地較小、工藝集成、運行安裝簡單、出水水質(zhì)好等特點。污水量一般為5～20 m3/d，服務家庭20戶以上，人口30～200人。
分散處理模式適用于住戶分布較散的村鎮(zhèn)，村鎮(zhèn)中存在較為偏僻的村莊，或者較為偏僻的單戶和零星的散戶。適合以單戶或相鄰幾戶為單元設置就地污水處理設施，不需要單獨敷設較長的管網(wǎng)連接到污水主管網(wǎng)中。在單戶收集的基礎上，將相鄰住戶的生活污水通過管道收集至分散式污水處理設施內(nèi)。污水量一般為≤2 m3/d，服務家庭1～5戶，人口5～20人。
各村鎮(zhèn)可根據(jù)其居住形式和地形條件特點，因地制宜地采取污水收集處理模式。對于村莊內(nèi)個別偏遠的農(nóng)戶，敷設管線長度較長，成本較高，可采用就地處理模式，埋設專門的一體化污水處理設施，凈化污水并可回用灌溉。
2.處理技術
污水處理設施工藝路線一般為:預處理+提升泵+生化處理設施+消毒排放。
現(xiàn)有成熟、效果顯著的村鎮(zhèn)污水處理技術主要有:改良AAO生化處理、膜生物反應池(MBR)、低負荷生物濾池、生物接觸氧化池、生物轉盤、功能型精準濕地類生態(tài)技術等，應根據(jù)村鎮(zhèn)污水實際水量水質(zhì)選擇合適的處理工藝。
3.設計過程的建議
(1)現(xiàn)狀合流管建議用作雨水管，新建污水管網(wǎng)。因為現(xiàn)狀合流管一般管徑較大，或是不完善的蓋板渠系統(tǒng)，沒有做防水，因此建議用作雨水管。若局部地區(qū)近期新修的管網(wǎng)，管網(wǎng)較完善、管徑較小、沒有雨水匯入或者很少的雨水匯入，該套管網(wǎng)可以在標高流向滿足的前提下利用，該處可以不重復新建污水管網(wǎng)，減少投資以及保護當?shù)鼐用裾５纳睢?/p>
(2)新建管網(wǎng)，建議采用完全分流制，下列特殊情況，可適當考慮采取截留系統(tǒng):①居住較集中，路面寬度小于3 m的繁華居住區(qū);②新建小區(qū)或美麗鄉(xiāng)村，路面建設規(guī)格高，政府居民均不愿意重復建設的地區(qū)，設計時污水廠規(guī)模應考慮這部分水量。
(3)村鎮(zhèn)每戶的污水排放口較多，主要有洗滌、沐浴、廚房、衛(wèi)生間等生活污水，一些地區(qū)還存在旱廁的情況，建議政府先進行戶內(nèi)改造，統(tǒng)一建設化糞池，盡量將每戶的污水統(tǒng)一排放至一處，最終匯入市政污水管網(wǎng)，避免后期運行時收不到水或收集水量較少的情況。
(4)在設計主管網(wǎng)時應統(tǒng)籌考慮倒虹井和泵站的設置，一般倒虹井和泵站埋深較深，尺寸較大，應遠離繁華街道和居住區(qū)，避免出現(xiàn)后期施工時選址困難、影響居民正常生活等情況發(fā)生。
(5)科學預測水量。應考慮村鎮(zhèn)的實際情況，實地考察旱廁比例，據(jù)實選取用水定額，避免設計誤差太大。村鎮(zhèn)外出打工人數(shù)較多，平常村鎮(zhèn)中僅老人和兒童，而節(jié)假日人數(shù)較多，因此設計時應考慮水量變化。
(6)設計時統(tǒng)籌考慮路線，盡量減少穿越河道、溝渠、鐵路、高速公路等。
(7)管網(wǎng)設計時，應干管、主管、支管統(tǒng)一設計和施工，避免因投資等因素分頭設計，導致設計的不連貫，重復施工破壞路面，影響實際效果。
