北京市新農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀的調(diào)查分析.docx

2014年1月journal of beijing agricultural vocation collegejan. 2014北京市新農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀的調(diào)查分析吳小蘇 1，李春亭 1，廖日紅 2，何剛 2（1. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，北京 102442；2. 北京市水利科學(xué)研究所，北京 100048）【摘 要】北京市從 2006 年開始推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)以來，農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度很大，尤其在環(huán)境治理方 面成績更加明顯。通過實地調(diào)研 10 個遠郊區(qū)縣的 14 個新農(nóng)村污水處理的基本情況，比較分析污水處理水量、處理技術(shù)、 經(jīng)濟效益和后期的維護管理情況，為后期新農(nóng)村建設(shè)中環(huán)境治理方面的污水處理提供借鑒。【關(guān)鍵詞】污水處理；經(jīng)濟效益分析；維護管理；北京市【中圖分類號】x703【文獻標識碼】b【文章編號】1671-7252（2014）01-0032-06自 2005 年十六屆五中全會提出“建設(shè)社會 主義新農(nóng)村”的重大戰(zhàn)略任務(wù)以來，各地積極 響應(yīng)，新農(nóng)村建設(shè)事業(yè)如火如荼地在全國范圍 內(nèi)開展。2006 年，作為社會主義新農(nóng)村建設(shè)開 局之年，按照中共中央國務(wù)院關(guān)于推進社會 主義新農(nóng)村建設(shè)的若干意見中提出的“生產(chǎn) 發(fā)展、生活寬余、鄉(xiāng)風文明、村容整潔、管理 民主”的新農(nóng)村建設(shè)要求，北京市積極推進新 農(nóng)村建設(shè)，在村容整潔方面，加強污水處理設(shè) 施的建設(shè)。2006 年，北京市 240 個村建有污水 處理設(shè)施，截至 2007 年底，全市 481 個村建有 污水處理設(shè)施，2010 年底，全市 770 個村建有 污水處理設(shè)施，2012 年底，全市 1 250 個村建有 污水處理設(shè)施。隨著新農(nóng)村污水處理設(shè)施數(shù)量 的逐年增加，郊區(qū)污水處理率逐年增加。2006 年， 城區(qū)污水處理率為 90%，郊區(qū)污水處理率 21%， 經(jīng)過 7 年建設(shè)，2012 年，城區(qū)污水處理率達到96%，郊區(qū)污水處理率達到 57%。北京市全市、 城區(qū)及郊區(qū)近 7 年的污水處理率如表 1 所示。1 調(diào)查設(shè)計根據(jù) 2012 年北京市統(tǒng)計年鑒可知，2011 年， 北京市常住人口 2 018.6 萬人，其中城鎮(zhèn)人口1 740.7 萬人、鄉(xiāng)村人口 277.9 萬人，鄉(xiāng)鎮(zhèn) 182 個，村民居委會 3 941 個，鄉(xiāng)鎮(zhèn)及行政村常住戶數(shù)212.4 萬。2008 年顧華等對京郊農(nóng)村生活污水水 質(zhì)的調(diào)查結(jié)果為：ss 為 26 61mg /l，bod5 為 65 235mg /l，cod 為 149 430 mg /l，tp 為 2.1 5.8mg/l，tn 為 29 96 mg /l，nh3-n 為 18 72mg/l，總大腸菌群為 105 672 mpn/100ml，可生化性較好，b/c 值為 0.4 0.5。1.1 調(diào)查框架農(nóng)村污水處理情況的調(diào)查，是不少環(huán)保人 士的常見工作。凌霄等對廣東省農(nóng)村生活污水【基金項目】北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院技術(shù)研發(fā)與示范推廣基金項目（xy-yf-12-25）【收稿日期】2013-09-28【作者簡介】吳小蘇（1971- ），女，湖南臨湘人，北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院水利與建筑工程系副教授，碩士。研究方向：環(huán)境工程。治理現(xiàn)狀調(diào)查，集中于調(diào)查廣東省村鎮(zhèn)及建設(shè) 概況、廣東省農(nóng)村生活污水特點及治理現(xiàn)狀（包 括水質(zhì)及污水量估算、污水處理設(shè)施數(shù)量、處 理設(shè)施規(guī)模、處理工藝、污水處理投資運行費 用、尾水排放情況、污水治理減排效果）。另外 白磊磊等對四川省農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀、處 理技術(shù)工藝與方法等進行深入調(diào)查，推薦適用 技術(shù)。根據(jù)北京市新農(nóng)村特點，參照這一框架， 筆者從三方面調(diào)查北京市新農(nóng)村污水處理情況： 污水處理的基本情況處理水量、處理技術(shù)， 污水處理的經(jīng)濟效益分析，污水處理的后期維 護管理情況。處理技術(shù)涉及處理效果、出水水質(zhì)、占地面積、能耗及管理難易程度。1.2 調(diào)查對象根據(jù)行政區(qū)域劃分，北京市共轄 14 個市轄區(qū)和 2 個縣，其中中心城區(qū) 2 個：東城區(qū)、西城區(qū)，近郊區(qū)縣 4 個：海淀區(qū)、朝陽區(qū)、豐臺區(qū)、石景山區(qū)，遠郊區(qū)縣 10 個：通州區(qū)、順義區(qū)、房山 區(qū)、大興區(qū)、昌平區(qū)、懷柔區(qū)、平谷區(qū)、門頭溝區(qū)、 密云縣、延慶縣?？紤]新農(nóng)村所處位置、所用處 理工藝的不同，課題組共計實地調(diào)研了 10 個遠郊區(qū)縣的 14 個新農(nóng)村污水處理設(shè)施。實地調(diào)研新農(nóng) 村污水處理站見表 2。表 1 北京市全市、城區(qū)及郊區(qū)的污水處理率時間（年）全市污水處理率（%）其中城區(qū)（%）郊區(qū)（%）200673.890.021.0200776.292.027.0200878.993.048.0200980.394.051.0201081.095.053.0201181.795.555.0201283.096.057.0表 2 實地調(diào)研新農(nóng)村污水處理站污水處理站名稱所屬區(qū)縣污水處理站名稱所屬區(qū)縣污水處理站名稱所屬區(qū)縣馬營村污水處理站通州區(qū)長園村污水處理站懷柔區(qū)田各莊村污水處理站房山區(qū)胡家垡村污水處理站北宅村污水處理站太子墓村污水處理站門頭溝區(qū)黃土坎村污水處理站密云縣南王路村污水處理站順義區(qū)北太平莊村污水處理站平谷區(qū)莊頭峪村污水處理站辛安莊村污水處理站大興區(qū)康莊鎮(zhèn)馬營村污水處理站延慶縣酸棗嶺村污水處理站昌平區(qū)李家峪污水處理站豐臺區(qū)1.3 資料收集本次調(diào)查運用三種資料收集方式：實地資料的收集。調(diào)查組人員走訪各村污 水處理站，收集污水處理設(shè)計規(guī)模、處理技 術(shù)，采集的進出水水質(zhì)，進行污水水質(zhì)送檢化 驗分析。技術(shù)管理人員座談。請技術(shù)管理人員在 運行管理等方面提出意見和建議。這些意見 和建議被詳細記錄下來，作為結(jié)果分析和討 論的補充?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)。2 結(jié)果分析2.1 污水處理廠基本情況污水處理廠的基本情況包括運行主管單位、 建設(shè)日期、投運日期、驗收日期、總投資、設(shè)計 日處理量、處理工藝、出水標準、出水情況等。 所調(diào)查的 14 個村污水處理站基本情況見表 3。表 3 14 個村污水處理站基本情況污水處理站名稱所屬建設(shè)日期投運日期總投資占地 面積設(shè)計 日處理處理出水區(qū)縣（年 - 月） （年 - 月） （萬元）（m2）水量（m3）工藝情況馬營村污水處理站通州區(qū)2005-32006-8200800500sbr 池 + 水生植物塘工藝李家峪污水處理站豐臺區(qū)2005-62006-83001000700生物接觸氧化+ 過濾工藝黃土坎村污水處理站密云縣2005-102006-10420170240a /o + 土地滲濾工藝回用于果 樹澆灌回用于景 觀水排入河道田各莊村污水處理站房山區(qū)2008-12009-123 00020 00020 000氧化溝排入大石河莊頭峪村污水處理站密云縣2006-22007-5550300160mbr 工藝景觀水長園村污水處理站懷柔區(qū)2006-52007-7450350120mbr 工藝景觀水北宅村污水處理站懷柔區(qū)2010-52011-9500400600mbr 工藝綠化和營造水景觀胡家垡村污水處理站通州區(qū)2006-12006-12300800270厭氧生物濾池工藝酸棗嶺村污水處理站昌平區(qū)2006-42007-5400600500生物接觸氧化工藝灌溉農(nóng)田景觀水太子墓村污水處理站門頭溝區(qū)2006-2006-12320100110mbr 工藝排入永定河南王路村污水處理站順義區(qū)2007-2008-520010 000 106馬營村 2 污水處理站延慶縣2009-12009-9200200 80人工土地處理 系統(tǒng)（毛管滲 濾系統(tǒng)）生物接觸氧化+nar 吸附過 濾技術(shù)灌溉農(nóng)田澆灌綠 地、站內(nèi) 雜用辛安莊村污水處理站大興區(qū)2005-52006-10200150100厭氧生物濾池工藝北太平莊村污水處理站 平谷區(qū)2006-62007-11150400330無動力生物凈化槽排入溝道 澆灌綠地2.2 處理效果分析根據(jù) 14 個調(diào)查點的水質(zhì)情況，分別對進水、出水水質(zhì)進行取樣檢測，檢測項目與方法如表 4 所示。表 4 檢測項目與方法檢測項目檢測方法主要檢測儀器tp鉬酸銨分光光度法（gb 11893-89）紫外 - 可見分光光度計 hj-013 tn堿性過硫酸鉀消解紫外分光法（gb11894-89） 紫外 - 可見分光光度計 hj-013 ss重量法（gb11901-89）電子分析天平 hj-001nh3-n納式試劑分光光度法（hj 535-2009）紫外 - 可見分光光度計 hj-013 cod快速消解分光光度法（hj/t 399-2007）紫外 - 可見分光光度計 hj-013 bod稀釋與接種法 (hj505-2009)bsb/bod 臺式 bod 測定儀 hj-023對受調(diào)查的 14 個污水處理站進、出水分別 進行 ss（懸浮物）、bod（生化需氧量）、cod（化學(xué)需氧量）、tp（總磷）、tn（總氮）、nh3-n（氨 氮）水質(zhì)檢測，檢測結(jié)果如圖 1 所示。圖 1檢測結(jié)果從圖 1 可知，北太平莊村污水處理站去 除率都在 70% 以上，為最好；田各莊村污水 處理站的氨氮去除率最低，總氮、總磷的去 除率也不高，其余 12 村莊的污水處理去除率尚可。2.3 運行費用、維護人員水平分析14 個污水處理站的運行費用、維護人員水 平見表 5。表 5 污水處理站的運行費用、維護人員水平馬營村 污水 處理站李家峪村 污水 處理站黃土坎村 污水 處理站田各莊村 污水 處理站莊頭峪村 污水 處理站長園村 污水處 理站北宅村 污水處 理站運行費用(元 /m3)0.50.81.01.02.01.32.01.32.01.32.0維護人員水平較高低低較高高高高續(xù)表 5 污水處理站的運行費用、維護人員水平胡家垡村 污水 處理站酸棗嶺村 污水 處理站太子墓村 污水 處理站南王村 污水 處理站康王鎮(zhèn)馬營村 污水 處理站辛安莊村 污水 處理站北太平莊村 污水 處理站運行費用(元 /m3)0.151.21.32.000.20.1 0.1維護人員水平低低高很低較低低低從表 5 可知，田各莊村污水處理站、莊頭 峪村污水處理站、長園村污水處理站、北宅村 污水處理站、太子墓村污水處理站的運行費用 高，辛安莊村污水處理站、北太平莊村污水處 理站的低，南王村污水處理站無運行費用；田各 莊村污水處理站、莊頭峪村污水處理站、長園 村污水處理站、北宅村污水處理站、太子墓村 污水處理站的維護人員水平高，南王村污水處 理站較低。2.4 處理工藝特點分析2.4.1 sbr 池 + 水生植物塘工藝sbr 工藝不需要另外設(shè)置二次沉淀池、污 泥回流及污泥回流設(shè)備，調(diào)節(jié)池容積小或可以 不設(shè)置調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可以省去初次沉淀 池。因此，sbr 工藝處理系統(tǒng)布置緊湊，占地面 積小，且造價低，運行穩(wěn)定，費用低，處理效 果好。2.4.2 生物接觸氧化 +nar 吸附過濾工藝該工藝容積負荷高、停留時間短、有機物去除效果好，運行管理簡單，占地面積小，技 術(shù)成熟可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定，運行成本較低。2.4.3 a /o + 土地滲濾工藝該工藝出水穩(wěn)定性好，污泥產(chǎn)生量少，易 維修。適用于土地資源豐富、水質(zhì)要求高的地 區(qū)。工藝操作環(huán)節(jié)較復(fù)雜，需要有一定的運行 管理經(jīng)驗。2.4.4 人工濕地工藝該工藝設(shè)備簡單，運轉(zhuǎn)維護管理方便，工 程基建及運行費用低，對進水負荷的適應(yīng)性強， 凈化出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定。比較適合于資金少、 能源短缺和技術(shù)人才缺乏的鄉(xiāng)村。運行不好易 產(chǎn)生臭氣污染，危害村民健康。2.4.5 mbr 工藝該工藝管理要求程度高，存在膜污染難管理 問題，膜的定期清洗需要相關(guān)技術(shù)管理人員操 作或聘請專業(yè)公司進行膜清洗。出水水質(zhì)穩(wěn)定， 占地面積少，污泥排放量少，抗負荷沖擊性強， 操作管理簡單，處理效果好。2.4.6 厭氧生物濾池工藝該工藝對高濃度和難降解廢水具有較好的處 理效果，如畜禽糞便污水，同時產(chǎn)生生物能 沼氣，從而降低運行費用，且污泥產(chǎn)量少。2.4.7 生物接觸氧化工藝該工藝出水水質(zhì)較穩(wěn)定，但濾料間水流緩 慢、接觸時間長、水力沖刷力小，需要定期反 沖洗，且動力耗能較大，運行費用相對較高。2.4.8 人工土地處理系統(tǒng)（毛管滲濾系統(tǒng)）分散的幾戶或十幾戶人家適合采用地下土 壤滲濾凈化系統(tǒng)。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一 種基于自然生態(tài)原理，予以工程化、實用化而 創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化工藝技術(shù)。 將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約 50 cm 深和具有良好擴散性能的土層中，投配污 水緩慢通過布置在水管周圍的碎石和砂層，在 土壤毛管作用下向附近土層中擴散。表層土壤 中有大量微生物，作物根區(qū)處于好氧狀態(tài)，污 水中的污染物質(zhì)被過濾、吸附、降解，所以地 下滲濾的處理過程非常類似于污水慢速滲濾處 理過程。由于負荷低，停留時間長，水質(zhì)凈化 效果非常好，而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系 統(tǒng)建設(shè)容易、維護管理簡單，基建投資少，運 行費用低。整個處理裝置放在地下，不損害景 觀，不產(chǎn)生臭氣。但是運行不好易產(chǎn)生臭氣污 染，危害村民健康。3 結(jié)論3.1 對 14 個村莊污水處理站進行分析，a / o + 土地滲濾工藝的去除率最 高：ss 為 78%， bod5 為 94.4%，cod 為 84.2%，tp 為 88.8%，tn 為 79%，nh3-n 為 87%；氧化溝工藝的去除率 最 低：ss 為 54.5%，bod5 為 75.7%，cod 為 64.2%，tp