农村污水处理技术研究-以云南省为例,农村研究论文

农村污水处理技术研究--以云南省为例,农村研究论文云南省是一个农业大省，农业人口超过全省总人口的80%,全省超过一半的国民收入、财政收入、创汇收入和轻工业原料直接或间接来自农业。村庄与人口特征如下：〔1〕村庄分布不均，规模大小不一2020年全省共有1348个乡镇，13431个建制村和124206个自然村，平均每100km2内分布3个建制村和30个自然村，不到全国平均水平的一半。华而不实，坝区往往是建制村村委会和乡镇所在地，村庄密度较高，规模较大，一般有上百到几百户。河流两岸、湖泊四周也是村庄比拟密集的地方，如九湖流域1377个建制村中有近70%的村庄沿河围湖分布。山区、半山区村庄则依山而建，小且散，稀疏分布，村庄规模由几户到几十户不等。除此之外，自然保卫区、风景名胜区、城市集中式饮用水水源地等保卫地内也有少量村庄分布。〔2〕农村人口比重大，坝区较集中截止2020年底，云南省总人口有4686.6万人，华而不实农业人口3909.0万人，超过全省总人口数的80%.全省农业人口主要集中分布在昆明市、曲靖市、昭通市、红河州、文山州和大理州，六州市农业人口数量超过全省农业总人口的60%.全省农业人口平均99.0人/km2,华而不实人口密度超过250人/km2的县〔市、区〕主要集中在昆明、玉溪、通海、曲靖、陆良、昭鲁、大理等坝子。〔3〕少数民族多，局部集中云南省是全国分布少数民族最多的省份，分布有彝族、白族、哈尼族、壮族、傣族、苗族、傈僳族和回族等25个少数民族，分散在全省各地。全省16个州市中一半属于民族自治州，129个县〔市、区〕中29个是民族自治县，1247个乡镇中89个是民族乡。2020年，全省民族自治地区土地面积为27.67km2,占全省土地面积的70.2%.2020年，全省少数民族人口1277.76万人，占全省总人口的27%.1.2经济社会特征〔1〕农业经济发展较快，地区发展不平衡十二五期间，云南省农村经济快速发展。2020年，云南省实现农业总产值3056.04元，比上年增加14%.但是，全省农产业发展地区不平衡。2020年，曲靖市农业总产值最高，达到492.93亿元，怒江州、迪庆州农业总产值最低，不到40亿元，两者相差12倍。〔2〕云南省农业产值比重大，产业构造以种植业和牧业为主2020年，云南省实现农业总产值为3056.04亿元，占全省生产总值26.07%,远高于全国农业产值比重。全省农业总产值中，种植业奉献最大，占农业总产值的53.64%,主要种植谷物、薯类、油料、豆类、粮料、蔬菜园艺作物、烟草等作物；其次是牧业，占农业总产值的31.50%,主要是牛、羊、生猪、家禽等；其他林业、渔业和农业服务业产值奉献较小，只占农业总产值的15%.〔3〕生态农业具有一定基础，农产业当代化水平不高据最新资料，云南省共有3551家企业，华而不实无公害农产品、绿色食品和有机食品认证累计到达972家企业2160个品种。4家申报国家级有机食品生产基地的生产企业通过环保部审查和挑选。但全省农业还处于当代化初级阶段，仍以传统家庭经营为主，规模化程度和设施农业水平不高，农业发展仍主要依靠资源投入。〔4〕农民收入增长较快，贫困面仍然较大2020年，云南省农民人均纯收入6141元，扣除价格上涨因素，比上年实际增长13.37%,与城镇居民可支配收入增速相比，高出三个百分点。但云南省农民年人均纯收入仅有全国农民人均收入水平的2/3.截止2020年底，全省有73个国家扶贫开发工作重点县，7个省级扶贫开发工作重点县。主要分布在乌蒙山区、石漠化地区、滇西边境山区、藏区四大连片特殊困难地区，贫困人口占全省贫困人口的80%以上，深度贫困人口占90%以上，自我发展能力弱。〔5〕农村基础设施有较大改善，环境设施相对滞后2020年底，全省99.56%的建制村通汽车，96.02%的村通自来水，98.76%的村通，农村用电量为82.37亿kWh.但是，农村生活垃圾和生活污水收集处理设施普及率不高，华而不实仅约1/3的镇建有垃圾处理站；生活污水处理设施普及率更低；卫生厕所普及率缺乏60%.2云南省农村污水处理现在状况随着农村人口增加和生活水平提高，农村生活污水产生量大幅增加。根据(2020年云南省水资源公报〕，全省农村人均生活用水量为73L/d,比2020年人均用水量增加1.4%.以人均生活用水量的80%估算，全省农村年产生生活污水8.0亿t,相当于城市生活污水产生量的79.8%.华而不实，红河、昆明、曲靖、大理等州市生活污水排放量较大。当前，大部分村庄污水收集处理系统不完善，生活污水随意排放，大多经简易沟渠或自然沟渠直接排入附近河道、坑塘和农田，还有的自然蒸发或土壤渗滤，污染周围环境。同时，由于管理跟不上，村庄排污沟渠经常出现堵塞，致使沟渠污水发黑发臭，极大影响村庄人居环境。根据卫生厅2020年抽样调查结果，900个抽查村庄中，一半以上村庄的生活污水随意排放或进入明沟，超过60%的农村污水最终汇入河流和坑塘，仅有2%的村庄污水最终进入污水处理厂。自2008年以来，农村环境综合整治项目共建设接入城市污水处理厂管网31.3km,分散式处理设施272套，集中式处理设施92套，配套污水收集管网209.56km,运行设施330套，设施运行率为90.6%.一些已建村庄污水处理设施由于设计不合理、运行维护费用不到位等原因，没有能到达治污减排的预期效果。3云南省农村污水处理技术形式农村生活污水排放分散、水质和水量波动大，农村污水处理形式主要遵循因地制宜、生态处理技术为主、污水资源化利用的原则。云南省农村生活污水处理常用工艺根据技术原理、特点以及耗能形式划分成四个类别：〔1〕氧化塘处理系统。〔2〕湿地处理系统：外表流人工湿地工艺。〔3〕土壤处理系统：土壤渗滤工艺；生态沟污水处理工艺。〔4〕生物处理系统：庭院式一体化处理装置，AO污水处理工艺。3.1氧化塘处理系统3.1.1工艺简介氧化塘法是利用水塘中的微生物和藻类对污水和有机废水进行需氧生物处理的方式方法。按其生物性质，可分为好氧塘、厌氧塘和兼性塘。在氧化塘中，废水中有机物主要是通过菌藻共生作用去除的，异养微生物，即好氧细菌和真菌，将有机物氧化降解而产生能量，合成新的细胞，藻类通过光合作用固定二氧化碳并摄取氮、磷等营养物质和有机物，以合成新的细胞并释放出氧。3.1.2适用地区如有可利用的天然养鱼塘、天然废塘等条件，且地处排放标准不是很严格的地区，可优先考虑采用该工艺。氧化塘处理合适云南省山区、半山区及干旱地区，能够单独使用，并联使用，可以多塘串联使用。在滇东北〔迪庆州〕和滇西北〔昭通市〕海拔高、气温低的地区不宜采用。3.1.3适用进出水水质条件适用于收集系统为雨污合流制，进水浓度不是1一定的污染物去除效果，出水可用于农田灌溉。3.1.4工艺优缺点优点：〔1〕适用不同的处理规模，基建费用低。处理构筑物由各种天然塘系统或经简单修建而成，没有复杂的机械设备，工程特别简易。〔2〕运行费用低，系统基本不耗能。塘系统依地势而建，污水可自流。〔3〕管理特别简单，维护容易。〔4〕可实现污水资源化利用。缺点：〔1〕占地大：有机负荷低，占地面积大。〔2〕受温度影响大：处理效果受气候条件影响大，悬浮藻类使出水的COD高。3.1.5管理与维护冬季对植物进行收割，一定时期清理塘内淤泥，淤泥可垫田。3.1.6成本分析投资成本：800~1000元/m3.运行成本：0.05~0.10元/m3d.3.1.7植物选择以沉水植物或浮叶植物为主，沉水植物包括金鱼藻、红线草、苦草、眼子菜等；浮叶植物包括荷花、睡莲、荇菜、菱角等；漂浮植物包括凤眼莲等。对于邻近湖泊地区，凤眼莲慎用。3.1.8工艺应用可单独使用，可以多塘串联，或者用在表流湿地的前端或后端，可以根据实际情况与其他工艺组合应用。3.2湿地系统湿地系统可分为潜流湿地和外表流湿地，由于潜流湿地易堵塞，更换填料成本高，在云南农村主要以外表流湿地应用为主。人工湿地的设计可参考(HJ2005-2018人工湿地污水处理技术规范〕、(DB53/T306-2018高原湖泊区域人工湿地技术规范〕来进行。应根据当地的地质、地貌、气候等自然条件选择适宜的人工湿地类型及参数进行设计。设计内容主要包括污染负荷、湿地面积、湿地床构造、基质材料选择、植被选择等。3.2.1外表流人工湿地工艺技术简介外表流人工湿地在处理经过中主要通过植物茎叶的拦截、土壤的吸附过滤和污