云南，位于中國西南的邊陲，是人類文明重要發(fā)祥地之一。云南歷史文化悠久，自然風光絢麗，擁有麗江古城、玉龍雪山、洱海、滇池、普達措國家公園、西雙版納熱帶雨林等許多風景優(yōu)美的景點。近年來，我國科技產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，在經(jīng)濟增長的同時，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不少負面影響，2015年，國家主席習近平考察云南大理，并參觀了解了洱海的生態(tài)保護情況，他同當?shù)馗刹亢嫌昂笳f：“立此存照，過幾年再來，希望水更干凈清澈?！彼诋?shù)馗刹恳欢ㄒ纳坪枚Ｋ|。2016年，大理州政府出臺相關措施，七大行動對洱海進行保護性治理，同時，環(huán)湖截污干渠建設、村鎮(zhèn)垃圾污水處理、農(nóng)業(yè)面源污染治理等也在同步推進。
經(jīng)過兩年的整治，如今洱海的環(huán)境怎么樣?云南地區(qū)的水環(huán)境尤其是廣大農(nóng)村地區(qū)水環(huán)境又是什么情況?
本文介紹了云南省農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀以及云南省農(nóng)村污水處理技術模式以及存在的問題等方面內容。
一、云南省農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀
隨著農(nóng)村人口增加和生活水平提高，農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量大幅增加。根據(jù)《2013年云南省水資源公報》，全省農(nóng)村人均生活用水量為73L/d，比2012年人均用水量增加1.4%。以人均生活用水量的80%估算，全省農(nóng)村年產(chǎn)生生活污水8億噸，相當于城市生活污水產(chǎn)生量的79.8%。其中，紅河、昆明、曲靖、大理等州市生活污水排放量較大。目前，大部分村莊污水收集處理系統(tǒng)不完善，生活污水隨意排放，大多經(jīng)簡易溝渠或自然溝渠直接排入附近河道、坑塘和農(nóng)田，還有的自然蒸發(fā)或土壤滲濾，污染周圍環(huán)境。同時，由于管理跟不上，村莊排污溝渠常常出現(xiàn)堵塞，致使溝渠污水發(fā)黑發(fā)臭，極大影響村莊人居環(huán)境。根據(jù)衛(wèi)生廳
2013年抽樣調查結果，900個抽查村莊中，一半以上村莊的生活污水隨意排放或進入明溝，超過60%的農(nóng)村污水最終匯入河流和坑塘，僅有2%的村莊污水最終進入污水處理廠。
自2008年以來，農(nóng)村環(huán)境綜合整治項目共建設接入城市污水處理廠管網(wǎng)31. 3km，分散式處理設施272套，集中式處理設施92套，配套污水收集管網(wǎng)209.56km，運行設施330套，設施運行率為90.6%。一些己建村莊污水處理設施由于設計不合理、運行維護費用不到位等原因，未能達到治污減排的預期效果。
二、云南省農(nóng)村污水處理技術模式
農(nóng)村生活污水排放分散，水質和水量波動大，農(nóng)村污水處理模式主要遵循“因地制宜、生態(tài)處理技術為主、污水資源化利用”的原則。云南省農(nóng)村生活污水處理常用工藝根據(jù)技術原理、特點以及耗能模式劃分成四個類別：
(1)氧化塘處理系統(tǒng)。
(2)濕地處理系統(tǒng)：表面流人工濕地工藝。
(3)土壤處理系統(tǒng)：土壤滲濾工藝;生態(tài)溝污水處理工藝。
(4)生物處理系統(tǒng)：庭院式一體化處理裝置;AO污水處理工藝。
1氧化塘處理系統(tǒng)
工藝簡介
氧化塘法是利用水塘中的微生物和藻類對污水和有機廢水進行需氧生物處理的方法。按其生物性質，可分為好氧塘、厭氧塘和兼性塘。在氧化塘中，廢水中有機物主要是通過菌藻共生作用去除的，異養(yǎng)微生物，即好氧細菌和真菌，將有機物氧化降解而產(chǎn)生能量，合成新的細胞，藻類通過光合作用固定二氧化碳并攝取氮、磷等營養(yǎng)物質和有機物，以合成新的細胞并釋放出氧。
適用地區(qū)
如有可利用的天然養(yǎng)魚塘、天然廢塘等條件，且地處排放標準不是很嚴格的地區(qū)，可優(yōu)先考慮采用該工藝。氧化塘處理適合云南省山區(qū)、半山區(qū)及干旱地區(qū)，可以單獨使用，并聯(lián)使用，也可多塘串聯(lián)使用。在滇東北(迪慶州)和滇西北(昭通市)海拔高、氣溫低的地區(qū)不宜采用。
適用進出水水質條件
適用于收集系統(tǒng)為雨污合流制，進水濃度不是很高，污水量不是很穩(wěn)定的農(nóng)村地區(qū)。該工藝具有一定的污染物去除效果，出水可用于農(nóng)田灌溉。
工藝優(yōu)缺點
優(yōu)點
(1)適用不同的處理規(guī)模，基建費用低。處理構筑物由各種天然塘系統(tǒng)或經(jīng)簡單修建而成，沒有復雜的機械設備，工程十分簡易。
(2)運行費用低，系統(tǒng)基本不耗能。塘系統(tǒng)依地勢而建，污水可自流。
(3)管理十分簡單，維護容易。
(4)可實現(xiàn)污水資源化利用。
缺點
(1)占地大：有機負荷低，占地面積大。
(2)受溫度影響大：處理效果受氣候條件影響大，懸浮藻類使出水的COD高。
成本分析
投資成本：800一1000元/m3。
運行成本：0.05一0.10元/m3˙d。
2濕地系統(tǒng)
濕地系統(tǒng)可分為潛流濕地和表面流濕地，由于潛流濕地易堵塞，更換填料成本高，在云南農(nóng)村主要以表面流濕地應用為主。人工濕地的設計可參考《HJ 2005一2010人工濕地污水處理技術規(guī)范》、《DB53/T306—2010高原湖泊區(qū)域人工濕地技術規(guī)范》來進行。應根據(jù)當?shù)氐牡刭|、地貌、氣候等自然條件選擇合適的人工濕地類型及參數(shù)進行設計。設計內容主要包括污染負荷、濕地面積、濕地床結構、基質材料選擇、植被選擇等。
工藝簡介
表面流人工濕地在處理過程中主要通過植物莖葉的攔截、土壤的吸附過濾和污染物的自然沉降來達到去除污染物的目的。表面流人工濕地是人工設計、調控和監(jiān)督管理的濕地系統(tǒng)，去污效果要優(yōu)于自然濕地系統(tǒng)，這種類型的人工濕地具有投資少、操作簡單、運行費用低等優(yōu)點，但占地面積大，水力負荷較小，去污能力有限。
適用地區(qū)
土地面積有限的區(qū)域，不適合采用表面流人工濕地技術。表面流人工濕地的水力負荷不大，對BOD、COD、SS重金屬等污染指標的去除效果好，不存在填料堵塞問題，且很少有惡臭和孽生蚊蠅現(xiàn)象，適用于云南省大部分農(nóng)村地區(qū)，滇東北和滇西北受海拔和溫度的影響不宜采用。
適用進出水水質條件
表面流人工濕地適用于收集系統(tǒng)為雨污合流制，進水濃度不是很高，污水量不是很穩(wěn)定的農(nóng)村地區(qū)，處理效果可達《GB18918一2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中的二級標準。
工藝優(yōu)缺點
優(yōu)點：人工濕地系統(tǒng)處理構筑物由各種天然生態(tài)系統(tǒng)或經(jīng)簡單修建而成，沒有復雜的機械設備，其最大的優(yōu)勢在于簡單性，適合不同的處理規(guī)模，基建費用低廉，易于運行維護與管理。對BOD、COD、 SS重金屬等污染指標的去除效果好，且很少有惡臭和孽生蚊蠅現(xiàn)象。
缺點：首先，人工濕地的占地面積遠比傳統(tǒng)的處理工藝大得多，其次，季節(jié)因素的變化，如溫度、降雨量等也限制了濕地的發(fā)展，表面流人工濕地控制相對復雜，脫磷、除氮的效果有限。
成本分析
投資成本：1500一2000元/m3。
運行成本：0.1一0.2元/m3˙d。
3土壤處理系統(tǒng)
工藝簡介
土壤滲濾系統(tǒng)是一種利用土壤滲濾性能和土壤表面植物處理污水的土地處理工藝類型。污水經(jīng)過沉淀、厭氧等預處理后，有控制地通過布水分流入各土壤滲濾管中，管中流出的污水均勻地向土壤厭氧濾層滲濾，再通過表面張力作用上升，越過厭氧濾層出口堰后，通過虹吸現(xiàn)象連續(xù)地向上層好氧濾層滲透。污水在滲濾過程中一部分被土壤介質截獲，一部分被植物吸收，一部分被蒸發(fā)，通過土壤一微生物一植物系統(tǒng)的生物氧化、硝化、反硝化、轉化、降解、過濾、沉淀、氧化還原等一系列綜合作用使污水達到處理利用要求。土壤滲濾系統(tǒng)對污水中污染物的去除率高，出水水質好，可常年運行，是土地處理技術中經(jīng)濟效益最大、對水和營養(yǎng)成分利用最高的一種類型。土壤滲濾系統(tǒng)通常采用淹水、干化交替的運行方式，以便使?jié)B濾池表面在干化期間得到恢復再生，也有利于水的下滲、排除和累積污染物質的分解。
適用地區(qū)
土壤滲濾技術特別適合云南省農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展水平。該技術的應用對于農(nóng)村地區(qū)來說，不僅不占用土地，還能節(jié)省其他污水生物處理技術的占地。
適用進出水水質條件
適用于收集系統(tǒng)為雨污分流制，進水濃度高，污水量很穩(wěn)定的農(nóng)村地區(qū)，處理效果可達《GB18918一2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中的一級B標準。
工藝優(yōu)缺點
優(yōu)點：土壤滲濾系統(tǒng)技術利用土壤的自然凈化功能，具有基建投資低、運轉費用少、抗沖擊負荷強、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、操作管理簡便等優(yōu)點，同時，還能夠利用水中的水肥資源，使污水處理與綠化結合，美化和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。
缺點：占地面積相對較大，填料有堵塞的風險。
成本分析
投資成本：6000一8000元/m3。
運行成本：0.2一0.3元/m3˙d。
4生態(tài)溝污水處理工藝
工藝簡介
生態(tài)溝是仿自然環(huán)境中的濕地形態(tài)，用土壤和填料(細沙、鵝卵石、綠豆石等)混合組成，使污水在溝渠的填料縫隙中流動或在溝渠表面流動，并在溝渠表面種植性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物(如蘆葦、蒲草等)形成一個獨特的生物生態(tài)體系，從而使污水得到處理的一種生態(tài)處理技術。
適用地區(qū)
生態(tài)溝渠適用于云南省廣大農(nóng)村地區(qū)，若該區(qū)域己有天然河道或溝渠，可在原有河道或溝渠的基礎上，稍作修整改造后建成生態(tài)溝渠。具有處理效果好、投資成本低等特點。
適用進出水水質條件
適用于收集系統(tǒng)為雨污合流制，進水濃度不是很高，污水量不穩(wěn)定的農(nóng)村地區(qū)，具有一定的去除效果。
工藝優(yōu)缺點
優(yōu)點：生態(tài)溝渠污水處理工藝適用于云南省廣大農(nóng)村地區(qū)，對原有河道、溝渠進行改造后即可進行污水處理，不占用額外土地;生態(tài)溝渠處理效果好，受污染沖擊負荷較大，污水處理不耗能，基本不產(chǎn)生處理成本。
缺點：受氣候因素影響較大，在滇東北、滇西北等冬天較為寒冷的地區(qū)，生態(tài)溝渠技術使用較少。
成本分析
投資成本：500一800元/m3。
運行成本：0.1一0.2元/m3˙d。
5庭院式一體化處理裝置
工藝簡介
農(nóng)村庭院式一體化處理裝置是分散、便捷處理污水的一種行之有效的形式。受地形限制，云南省內很多自然村雖然隸屬于同一個行政村，但其地理位置分布較為零散，這些自然村內的農(nóng)戶生活污水很難做到集中收集處理。農(nóng)村庭院式污水處理設施具有自身簡單、靈活、方便、有效等特點，成為農(nóng)戶分散的生活污水高效的收集處理裝置。農(nóng)戶的生活污水首先通過下水道或者排水渠進入庭院式一體化污水處理裝置，在其中經(jīng)過物理和生物作用后大部分污染物得以去除，之后再進入小塊人工濕地(可選)，剩余污染物通過濕地基質的過濾吸收、濕地植物根系的吸收、好氧與厭氧生物菌群的分散作用被進一步去除，從而使污水得到凈化。
適用地區(qū)
庭院式一體化污水處理工藝適用于經(jīng)濟條件較好、區(qū)域較小、用地較為緊張的農(nóng)村地區(qū)，特別適用于一家一戶的污水處理單元使用。庭院式一體化污水處理設備受氣候影響因素較小，適用于云南省廣大地區(qū)，目前大理洱海流域應用較多。
適用進出水水質條件
適用于居住分散，己建水沖廁和化糞池，戶內收集系統(tǒng)為雨污分流制，進水濃度高，污水量穩(wěn)定的農(nóng)村地區(qū)。出水可達《GB18918一2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中二級標準。
工藝優(yōu)缺點
優(yōu)點：
(1)成本低：每單戶建設成本低，采用多戶處理的形式時，成本更可以大幅降低。
(2)施工快捷：靈活方便，無滲漏。占地面積小，可根據(jù)不同的環(huán)境條件選擇相應的型號。
(3)無能耗：不用電，易管理。平時不需要專人維護，內部構件更換容易。
缺點：不適合集中收集、集中處理模式。
成本分析
投資成本：1500一2000元/m3。
運行成本：0.1一0.2元/m3˙d。
6一體化AO法污水處理工藝
工藝簡介
一體化污水處理是將調節(jié)池、厭氧池、好氧池、二沉池、污泥池集于一體的設備，并在氧化池中進行鼓風曝氣，使得污水處理效果進一步提高。
適用地區(qū)
一體化污水處理工藝適用于經(jīng)濟條件較好、區(qū)域較小、用地較為緊張，同時對污水排放要求高的農(nóng)村地區(qū)。一體化污水處理設備受氣候影響因素較小，適用于云南省九湖流域地區(qū)。
適用進出水水質條件
適用于經(jīng)濟發(fā)達，己建水沖廁和化糞池，收集系統(tǒng)為雨污分流制，進水濃度高，污水量穩(wěn)定的農(nóng)村地區(qū)。出水可達《GB18918一2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中一級B標準。
工藝優(yōu)缺點
優(yōu)點：占地面積少，污水處理效率比不耗能的污水處理工藝高，處理效果較良好。
缺點：單位投資高，運行成本高。
成本分析
投資成本：6000一7000元/m3。
運行成本：0.5一0.6元/m3˙d。
農(nóng)村污水處理技術選擇
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