在农村生活污水治理的进程中,我国长期存在照搬城市污水处理模式的现象,致使众多农村污水处理设施陷入 “晒太阳” 困境,难以正常运转。在此背景下,河南商城县积极探索创新,成功走出一条独具特色的农村生活污水治理之路,为解决这一难题提供了宝贵经验。
一、困境反思:城市模式在农村的 “水土不服”
以往,农村盲目套用城市污水处理模式,大规模建设集中式污水处理厂并铺设复杂管网。然而,农村地区居住分散、污水量小且水质波动大,这使得城市模式的高建设成本与运维难度在农村被成倍放大。管网建设常因地形复杂受阻,高额电费及运维需求让农村财政不堪重负,最终导致设施闲置,污水治理成效甚微,生态环境持续受困。
二、商城探索:因地制宜的创新实践
(一)技术革新:曝气生物净化塘的应用
商城县引入的曝气生物净化塘技术在农村污水治理中发挥了关键作用。该技术以传统氧化塘法为基石,结合生物接触氧化原理,针对农村污水特性进行了优化升级。其核心在于将农村周边污水集中引入氧化塘内,充分利用乡镇的自然地形与原有池塘资源,若无可利用池塘则进行合理新建。
在曝气塘内,通过设置高效曝气装置进行推流曝气,确保水体处于良好的有氧环境,为微生物的生长代谢提供充足的氧气。同时,安装比表面积巨大的生物膜填料,为水中的净水微生物提供了大量的附着生长位点。这些微生物在填料表面迅速繁殖,形成厚厚的生物膜。当污水流经生物膜时,微生物利用自身的代谢功能,对污水中的有机污染物进行吸附、分解和转化,从而有效去除污水中的有害物质。
此外,净化塘内还精心布置了水生植物和生态浮岛,并按照科学比例投放水生动物,构建起一个完整的微生物 - 水生植物 - 水生动物共生的稳定生态系统。水生植物通过根系吸收污水中的氮、磷等营养物质,进一步净化水质,同时其光合作用产生的氧气也为微生物和水生动物提供了生存条件。水生动物在塘内游动,促进了水体的流动和物质循环,防止生物膜的堵塞,维持生态系统的平衡。
该技术具有广泛的适用性,适用于山区、丘陵以及平原地带,只要气温不低于 - 5°C,进水水质在 COD(60-300mg/L)、NH3-N(3-60mg/L)、TP(1-5mg/L)范围内,处理规模为 50-1000 吨 / 天的农村生活污水均可采用。其收集方式灵活,雨污合流、雨污分流均能适用,处理后的尾水可通过农业灌溉、周边绿化、景观提升、村庄消防等多种方式实现资源化利用,充分体现了生态与经济的双重效益。
商城县每个乡镇净化塘面积在3-20亩之间,多是利用现有池塘做到污水在曝气塘停留7天为基本,有的池塘停留时间半个月甚至更长,实现拿时间和空间来换水污染治理效果。污水经过稳定塘、生物接触氧化法和浅水湖泊草型清水稳态理论相融合净化,做到超预期达标出水。
(二)精准规划:因势利导的治理策略
依据不同区域特点,商城县实施差异化治理。乡镇所在地,人口3000--10000人,日排放量300--800立方的乡镇,乡镇周边村庄接入城镇污水管网,集中曝气生物净化塘处理;聚居区与环境敏感地按需建设小型设施或采用微动力处理;结合当地群众生产生活习惯,一般聚居区借地势推广 “分层截留”,利用自然落差实现污水逐级利用;散居农户则结合 “厕所革命”,将污水经化粪池处理后用于庭院 “小三园” 灌溉,从源头降低成本、提升资源利用率,确保污水治理精准高效。
(三)运维优化:多元参与的保障机制
在运维管理上,商城县构建多方协同体系。生态环境部门主导规划,镇村干部监督指导,群众积极参与建设与运维。通过村规民约凝聚治理共识,充分激发群众内生动力,确保设施长期稳定运行,形成共建共治共享良好局面。
为确保曝气生物净化塘的正常运营,商城县聘请第三方检测机构定期对曝气塘进行检测。
(四)运行数据
1、商城县乡镇街区生活污水中污染物指标CODCr、NH3-N、TN和TP存在较大的浓度波动性,其浓度变化系数分别为0.23~2.19、0.00~3.81、0.11~3.29和0.03~2.31,由于曝气生物净化塘具有强大的调节能力,使处理后的出水浓度低且较为稳定。
2、乡镇街区生活污水中有机物浓度较低,平均CODCr为31~71 mg/L,由于曝气生物净化塘设置有浸没式生物填料,形成的生物膜适合低有机物浓度生活污水的净化,使CODCr平均去除率达45%~80%,出水平均CODCr为14~22 mg/L。
3、曝气生物净化塘对NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为69%~93%、44%~87%和49%~89%,其菌-草系统发挥了微生物净化和水生植物吸收的共同作用,对低污染物浓度生活污水具有较好的净化作用。
曝气生物净化塘出水CODCr、NH3-N、TN和TP指标满足DB41/1820—2019一级标准,出水总体可达GB 3838—2002 Ⅴ类及以上水质,其中工程案例Ⅲ出水总体可达Ⅲ类水质。曝气生物净化塘适合低污染水平的农村生活污水的治理,可作为农村景观型生活污水处理方法。
(五)运行成本
曝气生物净化塘机械化、自动化程度高,无需人员驻场值守,每周定期巡查即可。
动力计算。以商城县苏仙石乡为例,该乡池塘面积3.5亩。污水自流进入池塘不需要提升,动力设备推流曝气机5台(1.5kw/台)计7.5kw。每小时7.5度电,每天开机8小时,计60度电,电费按0.55元每度计算,每天运行电费仅仅33元。
三、成效显著:生态经济社会效益共赢
自实施新治理模式后,商城县污水治理成绩斐然。4年来,商城县的农村生活污水出来设施稳定运行,且运行费用低廉。与其它采用传统污水厂模式建后不能运行的地区相比,起到了杜绝污水外泄、保护了生态环境,消除城镇黑臭水体、污水横流的现象,镇区河水水质清澈见底,商城县域水质大幅改善,国控断面水质稳定达标,生态景观焕然一新,人居环境显著提升,实现了习总书记嘱托:清水绿岸、鱼翔浅底。商城县曝气生物净化塘与传统模式相比,建设成本锐减,运行维护简便经济,为地方财政减负,成为农村污水治理可持续发展的典范,具有广泛借鉴意义与推广价值。
四、突出的治理理念
商城县农村污水治理4结合:结合污水治理、结合黑臭水体消除、结合人居环境改善、结合美丽乡村建设
商城县农村污水治理4利用:农业灌溉利用、周边绿化利用、景观提升利用、村庄消防利用
商城县农村污水治理4效果:污水治理的效果、环境改善的效果、生态恢复的效果、景观提升的效果
商城县农村污水治理4目标:
建设一处池塘、营造一处资源、形成一片绿色,造福一方百姓
人民资讯、河南日报、信阳电视台等媒体,以深度报道或电视专题的形式,报道了商城县曝气生物净化塘对治理农村污水产生的十分惊艳的效果,受到社会各界的广泛关注。商城县的成功实践有力证明,农村生活污水治理唯有摆脱城市模式束缚,立足本土、创新技术、优化管理、发动群众,方能实现低成本长效运行,绘就乡村生态宜居新画卷,为农村环保绿色发展筑牢根基。
五、案例照片
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汪岗镇曝气生物净化塘 | 李集乡曝气生物净化塘 | 苏仙石乡曝气生物净化塘 | 金刚台曝气生物净化塘 |
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| 丰集曝气生物净化塘 | 鄢岗镇曝气生物净化塘 | 河凤桥乡曝气生物净化塘 | 汪岗镇街中河水还清,村民在过河管网上面洗衣服 |
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