新農(nóng)村生活污水處理工程水質(zhì)淺析
上海郊區(qū)的鎮(zhèn)、村級(jí)中小河道由于未建立長(zhǎng)效的輪疏和管護(hù)機(jī)制，有的河道被當(dāng)做天然垃圾場(chǎng)，隨意傾倒垃圾雜物；有的河道嚴(yán)重淤淺，過水?dāng)嗝婵s小，排水不暢；而大量農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理直接排放，對(duì)河道帶來極大的污染負(fù)荷，水質(zhì)日趨惡化，河道生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重破壞。農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量明顯下降, 直接威脅著廣大農(nóng)民群眾的生存環(huán)境與身體健康。因此，加強(qiáng)農(nóng)村生活污水的治理, 是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容, 也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫切問題。
農(nóng)村生活污水的處理應(yīng)選用投資少、運(yùn)行管理方便、經(jīng)濟(jì)、高效的小型分散式處理方法為主。根據(jù)閔行區(qū)的總體規(guī)劃要求，積極探索新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)村生活污水的處理方式。在考察調(diào)研各種處理工藝后，綜合浦江鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)、地理、氣候、生活污水的水量、水質(zhì)等實(shí)際情況，先后引入了基于土壤滲濾和人工濕地技術(shù)的處理工藝進(jìn)行了試點(diǎn)。
1 閔行區(qū)浦江鎮(zhèn)新農(nóng)村建設(shè)污水處理工程概況
浦江鎮(zhèn)正義村（九隊(duì)）和匯中村（五隊(duì)）位于上海市閔行區(qū)東南部，農(nóng)村生活污水處理（試點(diǎn)）工程于2007 年9 月～11 月陸續(xù)建成。
1.1 化糞池改造與綜合池前處理系統(tǒng)
化糞池用于對(duì)生活污水進(jìn)行匯集、沉淀、厭氧等預(yù)處理從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)水量綜合調(diào)節(jié)，主要去除水體中懸浮物、有機(jī)物；S池出水后進(jìn)入其后的綜合池，通過過濾、沉淀進(jìn)一步削減污染物。綜合池內(nèi)與后續(xù)管道連通向土地滲濾系統(tǒng)進(jìn)水。
1.2 土壤滲濾系統(tǒng)
土壤滲濾系統(tǒng)充分利用土壤——填料——微生物——植物的共同作用凈化污水。床層為多層復(fù)合人工土及碎石填料，床表種植經(jīng)濟(jì)植物。污水經(jīng)毛管浸潤(rùn)和土壤滲濾作用向周圍運(yùn)動(dòng)，通過植物吸收、土壤過濾、微生物降解等凈化出水水質(zhì)，同時(shí)為床表作物提供充足的營(yíng)養(yǎng)成分。
污水土壤滲濾就地處理系統(tǒng)是基于生態(tài)原理基礎(chǔ)上，揉進(jìn)現(xiàn)代的厭氧、好氧的污水處理技術(shù)，而形成的一種生態(tài)工程水處理技術(shù)。其基本原理是生活污水在化糞池中經(jīng)過沉淀、厭氧、處理后，流入各土壤滲濾管中，管中流出的污水均勻地向好氧濾層滲濾，再通過表面張力作用上升，越過好氧濾層出口堰之后，通過虹吸現(xiàn)象連續(xù)地向上層好氧濾層滲透。在土壤——微生物——植物系統(tǒng)的綜合凈化功能作用下，使水與污染物分離，水被滲濾并通過集水管道收集，污染物通過物化吸附被截留在土壤中，碳和氮由于厭氧及好氧過程，一部分被分解成為無機(jī)碳、氮留在土壤中，一部分變成氮?dú)夂投趸家萆⒃诳諝庵，磷則被土壤物理化學(xué)吸附，截留在土壤中，為草坪或者其他植物所利用。
2 監(jiān)測(cè)概況和評(píng)價(jià)方法
（1）2007 年12 月～2008 年3 月，對(duì)污水處理系統(tǒng)的化糞池和沙濾池水質(zhì)進(jìn)行隨機(jī)同步檢測(cè)，隨即抽樣量26 個(gè)，檢驗(yàn)工程處理效果。
（2）2008 年3 月、6 月、10 月、11 月對(duì)兩村60 個(gè)沙濾池全覆蓋進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，檢驗(yàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率；2009 年～2010 年繼續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，檢驗(yàn)處理系統(tǒng)處理能力。
（3）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為顏色、氣味、pH 值、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷等7 項(xiàng)。
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圖1 氨氮去除示意圖
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圖2 化學(xué)需氧量去除示意圖
（4）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918- 2002），采用單因子評(píng)價(jià)法。根據(jù)該地區(qū)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，水質(zhì)優(yōu)于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為達(dá)標(biāo)。
3 處理效果分析
2007 年12 月～2008 年3 月，對(duì)污水處理系統(tǒng)的化糞池和沙濾池水質(zhì)進(jìn)行隨機(jī)的同步檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯示：該工程中的土壤滲濾系統(tǒng)對(duì)各類污染物的去除是非常有效的，絕大部分系統(tǒng)的氨氮、化學(xué)需氧量、總磷等污染物的去除率在85%以上，最高的去除率達(dá)到99%；極個(gè)別系統(tǒng)水質(zhì)較處理前有改善，但幅度不夠大。各指標(biāo)的去除效果如下圖1 圖2 所示。
4 土壤滲濾系統(tǒng)出水水質(zhì)情況
經(jīng)過生活污水的處理工程、河道疏浚、水生植物的種植等一系列整治措施，浦江鎮(zhèn)正義村和匯中村河道面貌煥然一新，水清岸綠，碧波蕩漾。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，新農(nóng)村建設(shè)后該地區(qū)村宅河道水質(zhì)常年處于IV～V 類。河道水體溶解氧充足，氨氮、總磷含量較低。
2008 年3 月～11 月對(duì)該地區(qū)所有沙濾池水質(zhì)進(jìn)行持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918- 2002）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)到88%以上，達(dá)標(biāo)率逐步上升。由于放松監(jiān)管，2009年達(dá)標(biāo)率下降至82.9%；建立長(zhǎng)效管理機(jī)制后，2010 年監(jiān)測(cè)出水達(dá)標(biāo)率為100%。詳情見表1。
表1 檢測(cè)結(jié)果表
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5 結(jié)果分析
（1）從各污水處理系統(tǒng)的感觀來看，該工程的處理效果是顯而易見的；S池中均為黃色或黑灰色、臭味廢水，而沙濾中絕大部分為無色或微黃色無臭水體。
（2）水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果也驗(yàn)證了該工程處理生活污水的有效性。沙濾井中氨氮、總磷、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、懸浮物等污染物濃度較化糞池都有不同程度的下降。
（3）監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：夏季水質(zhì)要略差于冬季，氨氮和總磷濃度普遍增大；主要由于夏季洗滌、洗澡等生活污水量增大所致。
（4）服務(wù)單戶的檢查井出水水質(zhì)較不穩(wěn)定，處理能力稍差。如匯系10#、正系2#、正系32# 等井水體氨氮、總磷濃度變化較大，有時(shí)呈黑、臭狀。而服務(wù)多戶的處理池能力較強(qiáng)，絕大多數(shù)出水水質(zhì)較好，2008年11 月匯中村服務(wù)多戶的檢查井達(dá)標(biāo)率為100%。
（5）監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：有些檢查井總磷濃度有上升的趨勢(shì)。2008 年10 月，總磷達(dá)到一級(jí)A 和一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)的分別占53.1%、14.3%；2008 年11 月，總磷達(dá)到一級(jí)A 和一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)的分別占39.6%、33.3%。主要是由于土壤滲濾系統(tǒng)對(duì)磷的處理能力有限，從而系統(tǒng)中的磷總量越積越多，而滲濾系統(tǒng)上種植的植物吸收磷功效不大所致。
（6）個(gè)別沙濾井水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，水體有時(shí)呈黑、臭狀，主要是由于①土壤滲濾系統(tǒng)面積過小，而所承受的污染負(fù)荷過大，系統(tǒng)處理能力不夠所致；②個(gè)別農(nóng)戶用水過少，處理后的水未能及時(shí)排出，導(dǎo)致厭氧發(fā)臭；③由于工程質(zhì)量問題，井壁土層不實(shí)導(dǎo)致污水直接滲入沙濾池。
6 建議
隨著農(nóng)民生活水平的提高,富含有機(jī)質(zhì)的生活污水排放量與日俱增, 而上海農(nóng)村生活污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后, 農(nóng)村生活污水直排到河道里,導(dǎo)致河道污染。為加速上海新農(nóng)村的建設(shè)進(jìn)程, 解決農(nóng)村生活污水污染問題勢(shì)在必行[1]。
閔行區(qū)新農(nóng)村建設(shè)試點(diǎn)中利用土壤滲濾和人工濕地技術(shù)的處理工藝進(jìn)行污水處理，BOD 、COD 、氨氮和總磷等污染物有較高的去除率, 并且投資省, 運(yùn)行費(fèi)用低, 有凈化污水、美化綠化環(huán)境和節(jié)約水資源的綜合效果，在農(nóng)村生活污水處理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
根據(jù)閔行區(qū)新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)村生活污水處理工程實(shí)踐，建議：①在土地資源允許的情況下，盡可能增大土壤滲濾系統(tǒng)面積，以提高處理能力；②在工程預(yù)算時(shí)要盡可能周到地統(tǒng)計(jì)人口數(shù)和計(jì)算污水量，充分預(yù)計(jì)外來人口量；③對(duì)土壤滲濾池上種植的植物要有針對(duì)性，盡可能選擇根系長(zhǎng)的、吸收氮磷效果好的植物或蔬菜；④對(duì)沙濾井加強(qiáng)檢查和管理，根據(jù)實(shí)際情況定期更換填料，對(duì)填料的成分應(yīng)進(jìn)一步試驗(yàn)和摸索，使生活污水得到最完全的處理；⑤加強(qiáng)宣傳，動(dòng)員全民共同保護(hù)污水處理設(shè)施和水環(huán)境；⑥在推進(jìn)新農(nóng)村污水治理的過程中，要建管并重，注重管理, 建立行之有效的運(yùn)行管理機(jī)制, 保證新農(nóng)村污水治理工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1] 蘭虹，郭紅功，謝冰等．上海新農(nóng)村建設(shè)中生活污水污染現(xiàn)狀及處理對(duì)策[J]．環(huán)境科學(xué)與管理，Vo1.33 No.4．
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