农村生活污水水量和水质变化规律分析

农村生活污水水量和水质变化规律分析

目前，中国大多数农村地区没有排水渠道和污水处理设施，污染率低。大多数废水直接流入河流或流入室外空间，然后随意流入地下。一些污水通过化粪池简单处理，然后进入地下，严重污染河水和水井，并危及农村地区饮用水供水的安全。农村生活废水已成为中国农村地区水污染的主要来源之一。农村生活污水,由于其来源分散、配套处理工艺落后、环保资金匮乏以及农村地区环保意识跟不上等因素,几乎未经任何处理直接排入河流、水库和湖泊,导致河流发黑发臭,湖库富营养化问题突出,自然环境、生态环境以及饮用水安全遭到严重的破坏,因而越来越引起人们的关注。本研究通过对四川省境内沱江流域和岷江流域部分农村生活污水排放情况的调查,探讨了农村生活污水的水质和水量变化规律,为治理重点流域农村面源污染提供科学依据。1学习方法1.1调研区位的选取为了详细了解农村生活污水排放特点及水质水量特征,根据下列原则选取调研点位:重点流域上、中、下游的地理位置和气候特点的代表性;农村经济发展水平的代表性;农村生活污水排放特点的代表性。确定调查点如表1所示。1.2水样的监测具体调查方法如下:(1)调查点基本情况的调查方法:资料收集、走访调研;(2)水量、水质的监测频次及监测指标:每个点位监测3d,每天早上6:00至晚上22:00,根据实际情况平均取约9个水样,每个水样的监测指标包括CODcr、NH3-N、TP、SS水质指标。(3)水量的监测方法:容积法,即将污水装入已知容量的容器中,测定其充满容器所需要的时间,从而计算出污水排放速率的方法。(4)水质的监测方法:各水质指标监测工作均按照国标监测方法和步骤进行水质监测。2结果与分析2.1水的需要量和周延量调查点农村生活用水一般以河水、井水和自来水三者结合使用,自来水为饮用水源,河水、井水作为辅助用水,主要用于厨房用水、洗涤用水、冲刷地面、饲养家禽等。通过连续3d监测3个调查点位一天中不同时段的用水量和排水量,3d平均的不同时段用水、排水量见表2、图1和图2。现场调研发现,农村地区用水、排水主要集中在6:00~22:00时段。2.1.1化学计量污水和洗衣污水用水该村90%以上的居民用上自来水,污水通过居民房屋前后的沟渠排放,最终汇入沱江,其中厨房污水和洗衣污水约占80%,其他约占20%。人均日用水量为91.0~105.5L,平均值为99.8L;用水量最大时变化系数2.46~3.58。人均日排水量为61.0~70.7L,平均值为66.9L;排水量最大时变化系数2.28~3.16。2.1.2污水和洗衣污水用水该村生活供水全部为自来水,生活污水排入化粪池处理后排入农河堰,最后汇入绛溪河,其中厨房污水和洗衣污水约占85%,其他约占15%。人均日用水量为55.7~99.0L,平均值为83.4L;用水量最大时变化系数2.82~3.45。人均日排水量为35.1~62.4L,平均值为52.6L;排水量最大时变化系数2.63~5.34。2.1.3生活污水日用量大,其日降水量小,其该村生活供水大部分使用地下井水,生活污水经屋内污水管道进入化粪池,最后汇入柏条河,其中厨房污水和洗衣污水约占85%,其他约占15%。人均日用水量为91.9~125.8L,平均值为104.5L;用水量最大时变化系数3.11~4.67。人均日排水量为53.3~73.0L,平均值为60.6L;排水量最大时变化系数1.37~2.89。农村生活用水量、排水量的变化系数大,时间上与厨房用水高峰期一致,这与厨房生活污水在污水总量中所占比例较大有关。农村生活污水夜间排水量小,基本断流。农村生活污水排放呈不连续状态,具有变化幅度大的特点。此外,调查农户的人均日用水量、排水量的差别主要由农户生活习惯、水价、节水意识不同引起,与经济条件关系不大。各调研点位的监测数据显示农村生活污水的污水产生率为58%~67%,远低于城市生活污水的产生率85%~90%,这主要是因为农村地区部分污水重复利用,直接用于绿化或倾倒于地表下渗。2.2污水中cocdr、nh3-n、tp、ss的浓度和加权的日变化通过连续3d监测3个调查点位一天中不同时段排放的生活污水水质状况,并将监测结果作为2h的平均值,按下式计算不同时段CODcr、NH3-N、TP、SS浓度与污水排放量的加权平均值。式中,Vi为各监测点不同时段的污水排放量;Uj为各监测点不同时段的污水中CODcr、NH3-N、TP、SS浓度;为COD4、NH3-N、TP、SS的加权日平均值。不同时段各监测点位3d平均的CODcr、NH3-N、TP、SS浓度分别见图3~图6。2.2.1nh3-n及tp浓度检测CODcr浓度日平均值为127.46~223.28mg/L,3d平均值为149.62mg/L,CODcr排放量为5.75~11.02g/(人·日),3d平均值为7.48g/(人·日);NH3-N浓度日平均值为17.61~39.69mg/L,3d平均值为24.45mg/L,NH3-N排放量为0.67~1.53g/(人·日),3d平均值为0.94g/人·日;TP浓度日平均值为0.26~0.57mg/L,3d平均值为0.40mg/L,人均TP排放量为0.0163~0.032g/(人·日),3d平均值为0.028g/(人·日);SS浓度日平均值为165~676mg/L,3d平均值为40mg/L,SS排放量为7.90~17.58g/(人·日),3d平均值为12.61g/(人·日)。2.2.2nh3-n及tp浓度日变化CODcr浓度日平均值为131.92~263.84mg/L,3d平均值为222.45mg/L,CODcr排放量为10.57~21.14g/(人·日),3d平均值为18.8g/人·日;NH3-N浓度日平均值为27.16~69.57mg/L,3d平均值为47.57mg/L,NH3-N排放量为2.47~6.32g/(人·日),3d平均值为4.32g/人·日;TP浓度日平均值为0.67~2.87mg/L,3d平均值为1.84mg/L,TP排放量为0.06~0.27g/(人·日),3d平均值为0.17g/人·日;SS浓度日平均值为217~815mg/L,3d平均值为541mg/L,SS排放量为20.41~26.97g/(人·日),3d平均值为24.25g/(人·日)。2.2.3生活污水污染物排放情况CODcr浓度日平均值为93.12~275.48mg/L,3d平均值为179.77mg/L,CODcr排放量为1.57~4.64g/(人·日),3d平均值为3.11g(人·日);NH3-N浓度日平均值为4.76~19.74mg/L,3d平均值为10.17mg/L,NH3-N排放量为0.10~0.43g/(人·日),3d平均值为0.21g/(人·日);TP浓度日平均值为0.57~0.73mg/L,3d平均值为0.37mg/L,TP排放量为0.01~0.018g/(人·日),3d平均值为0.013g/人·日;SS浓度日平均值为213~724mg/L,3d平均值为476mg/L,SS排放量为3.34~8.35g/(人·日),3d平均值为5.54g/(人·日)。从3个调研点生活污水CODcr、NH3-N、TP、SS监测分析结果可以看出,农村生活污水无论是污染物的最大浓度还是平均浓度与城镇生活污水相比都偏高,但是人均污染物产生量明显低于城镇人均污染物产生量。其主是原因为化粪池等基础设施缺乏或处理效果不稳定,以及农村人均污水排放量较小,污水重复使用,造成污染物浓度偏高,但由于人均日用水量和排放量相对较小,所以人均污染物产生量也相对较小。3设计进出水水质通过对四川省重点流域部分农村生活污水排放现状的调查研究,得出以下结论:(1)农村生活人均日用水量83.4~104.5L,排水量52.6~66.9L。污水产生率为58%~67%。其差别主要由农户生活习惯、节水意识不同、排水设施的健全程度等引起,与经济条件关系不大。(2)农村生活污水水质较差,CODcr93.12~275.48mg/L,NH3-N浓度为4.76~69.57mg/L,TP浓度为0.26~2.87mg/L,SS浓度为165~815mg/L。水质较同期城镇生活污水差。考虑到农村地区的实际情况和将来的发展,建议该流域农村地区生活污水处理设计进水水质指标如下:CODcr浓度250mg/L;NH3-N浓度30mg/L;TP浓度2.5mg/L;SS浓度300mg/L。(3)在选择污水处理工艺和工程设计时,针对农村生活污水的水质水量变化明显的特征,应设立调节池或有调节作用的设施,以稳定