乡村振兴背景下农村生活污水治理模式与效果研究

作者: 范小宁

乡村振兴背景下农村生活污水治理模式与效果研究0

0 引言

随着乡村振兴战略的深入推进,农村生态环境治理标准不断提高,其中农村生活污水治理成为改善农村人居环境、促进生态振兴的关键环节。正宁县地处甘肃省东部,是典型的农业县,农村生活污水治理的成效直接关系到乡村生态系统的健康和可持续发展,也影响村民的生活质量。然而,在农村生活污水治理方面,正宁县仍面临诸多挑战,如治理模式不完善、技术选择不合理、运维管理不到位等。这些问题严重阻碍了治理工作的顺利推进1。研究从科学规划、合理布局、技术创新和加强管理等方面着手,探讨正宁县农村生活污水治理的有效路径,为全面推进乡村振兴战略奠定了坚实的生态基础。

1正宁县农村生活污水治理现状与挑战

1.1 治理现状

近年来,正宁县在农村生活污水治理方面取得了一定进展,但整体形势依然严峻。2022年,正宁县农村生活污水处理率仅为 31% ,远低于城市处理标准。许多农村地区生活污水随意排放,导致水环境恶化、细菌滋生,引发水体富营养化,严重影响居民生活和身体健康。从治理情况来看,正宁县农村污水处理设施建设仍不完善,大部分村庄缺乏必要的污水处理系统,已建成的污水集中处理设施运行负荷大,收集率低。此外,农村污水处理规划较为粗放,缺乏统一管理体系,与相关系统衔接不足,影响治理成效。在监管方面,基层专业力量薄弱,对运行设施的监管力度不足。不过,正宁县也在积极探索和应用多种污水处理技术,如人工湿地工艺、膜生物反应器、生物膜法等,这些技术既能单独使用,又能组合运行,使农村污水处理更加专业,处理效果更优。

1.2 主要挑战

第一,治理模式不精准。正宁县农村地区受地形复杂、居住分散等客观条件限制,难以直接套用城市集中式污水处理模式。部分区域盲目照搬城市污水处理技术,导致治理成本居高不下,运行维护困难重重。例如,在地形起伏较大的农村区域,污水收集管网建设难度显著增加,集中式污水处理设施的建设成本和运行成本大幅提升。同时,农村人口分布稀疏,污水产生量呈现"规模小、分散化”特点,集中式处理设施难以实现规模效应,导致单位处理成本大幅攀升。

第二,技术选择不合理。正宁县农村生活污水具有成分复杂、季节性波动显著的特征,但现有技术未能充分适应这些特点,导致处理效果不稳定。例如,农村污水中有机物、氮、磷等污染物浓度变化较大,部分处理工艺在面对高浓度污染物时处理效率明显下降[2]。同时,农村污水排放呈现季节性波动,夏季用水量大,污水排放量增加,而冬季污水排放则相对减少,现有处理技术无法适应这种变化,导致处理效果不佳。

第三,运维管理不到位。正宁县农村地区污水处理设施因专业人才短缺和技术支撑不足,普遍存在设备闲置或运行效率低下等问题。一方面,专业技术人员短缺,运维管理能力薄弱,导致部分设施无法正常运转;另一方面,运维资金投入不足,设施维护和更新滞后,严重影响其长期稳定运行。

2正宁县农村生活污水治理模式

2.1分散式治理模式

针对正宁县农村地区房屋分布分散、间距较远的地理特征,分散式治理模式展现出显著优势。由于地理条件的限制,集中式污水处理设施在该地区难以实施。分散式治理采取单户或几户合作的方式,在污水源头附近安装小型污水处理设备,实现就地处理。这种模式有效避免了污水的长距离输送,显著降低了管网建设成本和维护费用。小型污水处理系统具有建设成本低、操作简便的特点,适合预算有限的农村地区。居民经过简单培训即可自行维护,减少专业运维需求,降低了运营成本。然而,该模式处理能力有限,更适合人口密度较低的小规模村庄,难以满足污水产量较大的区域需求。

2.2集中式治理模式

集中治理模式是处理正宁县人口密集村庄生活污水的有效方式之一。该模式通过建设小污水处理厂或者接人城市管网进行统一处理,确保处理效果稳定,有效去除废水里的污染物,使出水达到环保标准,减少对周边环境的污染[3]。然而,这种模式也存在明显的局限性:一是初期投资成本较高,建厂及管网铺设需要大量资金支持;二是对基础设施要求严格,完善的管网系统进一步增加了施工难度和成本投入。因此,在采用集中式治理模式时,需综合考虑村庄的经济承受能力、人口规模及周边的基础设施条件,评估其可行性和可持续性。

2.3 资源化利用模式

该模式通过先进技术有效去除了污水中的有害成分,使处理后的水质达到了灌溉或生态回用标准,显著减轻了污水对环境的污染,同时减少了直接排放量。其核心优势在于将再生水重新用于农田灌溉,为农业生产提供了稳定可靠的水源,缓解了农业用水短缺问题。从生态效益来看,该模式有助于修复水生态系统,促进生态平衡恢复;从经济效益来看,其降低了农业灌溉对传统水源的依赖,减少了灌溉成本,提升了资源利用效率。这种模式实现了环境保护与资源节约的双重目标。

3农村生活污水治理技术

3.1生物处理技术

在污水处理领域,生物处理技术因高效性和广泛适用性而备受青睐。该技术主要分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类,尤其适用于处理有机物含量较高的废水。厌氧生物处理技术是指在无氧环境下,利用厌氧微生物将有机物分解为无机物的过程,具有能耗低、污泥产量少的特点,同时能够产生沼气,实现资源回收。其中,升流式厌氧污泥床(UASB)是一种高效的厌氧处理工艺,通过厌氧微生物在反应器内形成颗粒污泥,能够有效降解废水中的有机物,广泛应用于高浓度有机废水的处理[4。好氧生物处理技术则依赖好氧微生物,在有氧条件下将有机物分解为二氧化碳和水。该技术处理效果显著,能够有效去除废水中的有机污染物。常见的好氧生物处理工艺包括生物膜法和活性污泥法。生物膜法通过微生物附着在载体表面形成生物膜,对废水进行净化,具有操作简单、维护方便的特点。

3.2 生态处理技术

生态处理技术(如人工湿地和生态塘),是一种基于自然生态系统净化功能的可持续污水处理方式。人工湿地是一种精心设计的人工生态系统,由特定的基质、微生物群体和植被组成,通过植物根际吸附、微生物生物降解及基质物理过滤等多重机制,有效去除污水中的有机物、氮、磷等污染物。生态塘技术则利用塘内藻菌共生体的光合作用、硝化作用和分解作用,实现对污染物的降解和清除。这些技术具有以下显著优势。首先,运行成本低,几乎不依赖于化石燃料和化学物质,堪称“自然的污水处理设施”。其次,维护简便,技术要求低,社区成员即可定期清理和收获植物,不需要专人管理。此外,其还能美化环境,为野生动植物提供栖息地,促进生态多样性。因此,特别适合在基础设施薄弱、经济条件有限的农村地区推广。



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3.3智慧运维技术

智慧运维技术在污水处理领域应用日益广泛,已成为提升效率、降低成本的关键手段。其依托物联网、大数据等先进技术,实现了污水处理设施的远程监控和智能管控,不仅优化了设施运行效率,还推动了整个行业的现代化管理进程。具体而言,就是通过高精度传感器实时监测进水水质参数,如化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮0 $\mathrm{\DeltaNH_{3}-N}$ 等,以及对关键设备(如泵送系统、曝气装置、污泥脱水设备)运行状态的精准检测[5。这些数据通过4G/5G网络、LoRa通信或者光纤连接,被实时上传至云端管理平台,随后系统将对其进行集中处理和分析。借助大数据分析和人工智能算法,污水处理系统实现了智能化运行。系统能够实时监测进水水质,结合排放标准,利用机器学习预测水质变化趋势,并分析设备运行特征,从而优化参数配置。例如,采取曝气强度调节、污泥回流比控制、智能加药等措施,全面提升处理效率。这种智能运行模式不仅能够确保出水水质稳定达标,还能显著降低能耗和药剂用量,从而大幅减少处理成本。此外,系统内置的智能预警和故障诊断机制可提前识别潜在风险,并及时通知维护人员,有效减少非计划停机时间,保障污水处理设施的连续稳定运行。

4正宁县农村生活污水治理效果评估

4.1水质改善效果

在实施一系列综合治理措施后,正宁县农村地区的水环境质量得到明显改善。水体中的主要污染物——化学需氧量(COD)和氨氮( 乡村振兴背景下农村生活污水治理模式与效果研究1 浓度大幅下降。这2种污染物作为引发水体富营养化和黑臭现象的关键指标,其浓度的有效控制直接促进了水体自净能力的恢复。通过对比发现,水质从治理前的浑浊、有异味,变得清澈透明,溶解氧含量也逐步增加,为水生生物提供了更好的生存环境,推动了水生生态系统的恢复。水质改善后,河流、湖泊和池塘周边的生态环境也随之改善,曾经因污染而荒芜的地方重新焕发生机,植被覆盖率显著提高。正宁县的居住环境得到明显改善,居民对水质的满意度也大幅提高。整个乡村的生态景观发生了根本性变化,为乡村全面振兴和可持续发展打下了坚实的生态基础。

4.2 资源化利用效果

正宁县对污水进行有效处理并将其转化为可利用资源,取得了显著成效。经过处理的污水水质大幅提升,达到了农田灌溉和生态容纳的标准。用处理过的污水浇灌农田,不仅减少了对常规水源的依赖,还为农业生产提供了稳定的灌溉水源。在缺水的干旱地区,这种方法尤为有效,能缓解农业用水的压力,保证作物生长所需水分,推动农业生产朝可持续的方向发展。处理后的污水还可用于生态消纳,为湿地、湖泊等生态系统补充水源,有效维持自然界的水循环和生物多样性[6。通过资源化处理,污水实现了从废弃物到可利用资源的转变,不仅减少了污水排放,降低了环境污染风险,还提高了水资源的使用效率,为环境保护和经济社会可持续发展开辟了新路径。

4.3经济与社会效益

在推进正宁县农村生活污水治理过程中,科学选择治理模式和技术手段是确保治理成效的关键。首先,应调研农村地区的地理环境特征、人口分布规模及污水水质特性等基础数据,在此基础上因地制宜选择集中式、分散式或联户型处理模式。例如,对靠近城镇且人口密集的区域,可优先考虑接入城镇污水管网进行集中处理;对于居住分散的偏远地区,则适宜采用分散式污水处理设施。在技术层面,生物处理和生态净化技术是农村污水治理的理想选择。生物处理技术通过微生物的代谢作用去除水中的有机污染物,包括厌氧和好氧处理两大类;生态净化技术则利用土壤一植物一微生物复合系统实现污水净化,如人工湿地、稳定塘等。这些技术不仅处理效率高,而且运行成本低。因此,科学合理地选择治理模式和技术手段,不仅能有效降低农村地区的经济负担,还能显著改善生态环境,为乡村生态振兴提供坚实保障。同时,良好的生态环境成为推动农村经济发展的新引擎,带动了生态旅游和特色农业的蓬勃发展,为乡村振兴注人了强劲动力。

5结束语

正宁县农村生态环境的可持续发展,离不开生活污水的有效治理,这是其实施乡村全面振兴战略的重要一环。目前,科学选择治理模式和技术路径,正宁县农村污水治理已取得了显著成效,农村水环境质量显著提升,为乡村生态振兴奠定了坚实基础。然而,随着农村生活污水治理需求的日益增加,相关部门仍应持续发力。首先,要不断推进技术创新,积极探索更高效、节能且环保的处理技术,以满足不同农村地区在规模和特点上的多样化需求。其次,在治理模式上,应充分考虑各村落的地理特征、人口分布和经济状况等关键因素,因地制宜制定差异化策略,为每个村落量身定做符合其特点的管理方案,从而实现精细化治理。再次,为确保污水处理设施的长期稳定运行,应建立健全长效的运维管理机制,构建一套完善的运维管理体系。最后,推动农村生活污水处理技术的智能化和资源化,是提升治理效率的关键举措。引入现代信息技术,实现污水资源的循环再利用,为正宁县农村生态振兴注人新动能。

参考文献:

[1王其龙.浅谈乡村振兴战略下的农村生活污水治理模式[J].皮革制作与环保科技,2023,4(12) :68-69,75.

[2]杨金璐.乡村振兴战略下农村生活污水治理模式探索[J].皮革制作与环保科技,2022,3(14) : 65-67.

[3]胡艳君.乡村振兴背景下农村生活污水协同治理研究:以Y县为例[D].南昌:南昌大学,2023.

[4]张道广.基于乡村振兴背景下农村污水治理应用现状及发展研究[J].清洗世界,2023,39(9):120-122.

[5]蒋青.农村生活污水治理模式及对策研究[J].农村科学实验,2022(15):22-24.

[6]阎轶婧.乡村振兴战略下县域农村污水治理工程规划探索[J].净水技术,2022,41(S1):127-132.

(栏目编辑:王亦梁 董清芝 文雯)



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