北京市新农村污水处理现状的调查分析.docx

2014年1月journal of beijing agricultural vocation collegejan. 2014北京市新农村污水处理现状的调查分析吴小苏 1，李春亭 1，廖日红 2，何刚 2（1. 北京农业职业学院，北京 102442；2. 北京市水利科学研究所，北京 100048）【摘 要】北京市从 2006 年开始推进社会主义新农村建设以来，农村基础设施建设力度很大，尤其在环境治理方 面成绩更加明显。通过实地调研 10 个远郊区县的 14 个新农村污水处理的基本情况，比较分析污水处理水量、处理技术、 经济效益和后期的维护管理情况，为后期新农村建设中环境治理方面的污水处理提供借鉴。【关键词】污水处理；经济效益分析；维护管理；北京市【中图分类号】x703【文献标识码】b【文章编号】1671-7252（2014）01-0032-06自 2005 年十六届五中全会提出“建设社会 主义新农村”的重大战略任务以来，各地积极 响应，新农村建设事业如火如荼地在全国范围 内开展。2006 年，作为社会主义新农村建设开 局之年，按照中共中央国务院关于推进社会 主义新农村建设的若干意见中提出的“生产 发展、生活宽余、乡风文明、村容整洁、管理 民主”的新农村建设要求，北京市积极推进新 农村建设，在村容整洁方面，加强污水处理设 施的建设。2006 年，北京市 240 个村建有污水 处理设施，截至 2007 年底，全市 481 个村建有 污水处理设施，2010 年底，全市 770 个村建有 污水处理设施，2012 年底，全市 1 250 个村建有 污水处理设施。随着新农村污水处理设施数量 的逐年增加，郊区污水处理率逐年增加。2006 年， 城区污水处理率为 90%，郊区污水处理率 21%， 经过 7 年建设，2012 年，城区污水处理率达到96%，郊区污水处理率达到 57%。北京市全市、 城区及郊区近 7 年的污水处理率如表 1 所示。1 调查设计根据 2012 年北京市统计年鉴可知，2011 年， 北京市常住人口 2 018.6 万人，其中城镇人口1 740.7 万人、乡村人口 277.9 万人，乡镇 182 个，村民居委会 3 941 个，乡镇及行政村常住户数212.4 万。2008 年顾华等对京郊农村生活污水水 质的调查结果为：ss 为 26 61mg /l，bod5 为 65 235mg /l，cod 为 149 430 mg /l，tp 为 2.1 5.8mg/l，tn 为 29 96 mg /l，nh3-n 为 18 72mg/l，总大肠菌群为 105 672 mpn/100ml，可生化性较好，b/c 值为 0.4 0.5。1.1 调查框架农村污水处理情况的调查，是不少环保人 士的常见工作。凌霄等对广东省农村生活污水【基金项目】北京农业职业学院技术研发与示范推广基金项目（xy-yf-12-25）【收稿日期】2013-09-28【作者简介】吴小苏（1971- ），女，湖南临湘人，北京农业职业学院水利与建筑工程系副教授，硕士。研究方向：环境工程。治理现状调查，集中于调查广东省村镇及建设 概况、广东省农村生活污水特点及治理现状（包 括水质及污水量估算、污水处理设施数量、处 理设施规模、处理工艺、污水处理投资运行费 用、尾水排放情况、污水治理减排效果）。另外 白磊磊等对四川省农村生活污水处理现状、处 理技术工艺与方法等进行深入调查，推荐适用 技术。根据北京市新农村特点，参照这一框架， 笔者从三方面调查北京市新农村污水处理情况： 污水处理的基本情况处理水量、处理技术， 污水处理的经济效益分析，污水处理的后期维 护管理情况。处理技术涉及处理效果、出水水质、占地面积、能耗及管理难易程度。1.2 调查对象根据行政区域划分，北京市共辖 14 个市辖区和 2 个县，其中中心城区 2 个：东城区、西城区，近郊区县 4 个：海淀区、朝阳区、丰台区、石景山区，远郊区县 10 个：通州区、顺义区、房山 区、大兴区、昌平区、怀柔区、平谷区、门头沟区、 密云县、延庆县。考虑新农村所处位置、所用处 理工艺的不同，课题组共计实地调研了 10 个远郊区县的 14 个新农村污水处理设施。实地调研新农 村污水处理站见表 2。表 1 北京市全市、城区及郊区的污水处理率时间（年）全市污水处理率（%）其中城区（%）郊区（%）200673.890.021.0200776.292.027.0200878.993.048.0200980.394.051.0201081.095.053.0201181.795.555.0201283.096.057.0表 2 实地调研新农村污水处理站污水处理站名称所属区县污水处理站名称所属区县污水处理站名称所属区县马营村污水处理站通州区长园村污水处理站怀柔区田各庄村污水处理站房山区胡家垡村污水处理站北宅村污水处理站太子墓村污水处理站门头沟区黄土坎村污水处理站密云县南王路村污水处理站顺义区北太平庄村污水处理站平谷区庄头峪村污水处理站辛安庄村污水处理站大兴区康庄镇马营村污水处理站延庆县酸枣岭村污水处理站昌平区李家峪污水处理站丰台区1.3 资料收集本次调查运用三种资料收集方式：实地资料的收集。调查组人员走访各村污 水处理站，收集污水处理设计规模、处理技 术，采集的进出水水质，进行污水水质送检化 验分析。技术管理人员座谈。请技术管理人员在 运行管理等方面提出意见和建议。这些意见 和建议被详细记录下来，作为结果分析和讨 论的补充。互联网技术。2 结果分析2.1 污水处理厂基本情况污水处理厂的基本情况包括运行主管单位、 建设日期、投运日期、验收日期、总投资、设计 日处理量、处理工艺、出水标准、出水情况等。 所调查的 14 个村污水处理站基本情况见表 3。表 3 14 个村污水处理站基本情况污水处理站名称所属建设日期投运日期总投资占地 面积设计 日处理处理出水区县（年 - 月） （年 - 月） （万元）（m2）水量（m3）工艺情况马营村污水处理站通州区2005-32006-8200800500sbr 池 + 水生植物塘工艺李家峪污水处理站丰台区2005-62006-83001000700生物接触氧化+ 过滤工艺黄土坎村污水处理站密云县2005-102006-10420170240a /o + 土地渗滤工艺回用于果 树浇灌回用于景 观水排入河道田各庄村污水处理站房山区2008-12009-123 00020 00020 000氧化沟排入大石河庄头峪村污水处理站密云县2006-22007-5550300160mbr 工艺景观水长园村污水处理站怀柔区2006-52007-7450350120mbr 工艺景观水北宅村污水处理站怀柔区2010-52011-9500400600mbr 工艺绿化和营造水景观胡家垡村污水处理站通州区2006-12006-12300800270厌氧生物滤池工艺酸枣岭村污水处理站昌平区2006-42007-5400600500生物接触氧化工艺灌溉农田景观水太子墓村污水处理站门头沟区2006-2006-12320100110mbr 工艺排入永定河南王路村污水处理站顺义区2007-2008-520010 000 106马营村 2 污水处理站延庆县2009-12009-9200200 80人工土地处理 系统（毛管渗 滤系统）生物接触氧化+nar 吸附过 滤技术灌溉农田浇灌绿 地、站内 杂用辛安庄村污水处理站大兴区2005-52006-10200150100厌氧生物滤池工艺北太平庄村污水处理站 平谷区2006-62007-11150400330无动力生物净化槽排入沟道 浇灌绿地2.2 处理效果分析根据 14 个调查点的水质情况，分别对进水、出水水质进行取样检测，检测项目与方法如表 4 所示。表 4 检测项目与方法检测项目检测方法主要检测仪器tp钼酸铵分光光度法（gb 11893-89）紫外 - 可见分光光度计 hj-013 tn碱性过硫酸钾消解紫外分光法（gb11894-89） 紫外 - 可见分光光度计 hj-013 ss重量法（gb11901-89）电子分析天平 hj-001nh3-n纳式试剂分光光度法（hj 535-2009）紫外 - 可见分光光度计 hj-013 cod快速消解分光光度法（hj/t 399-2007）紫外 - 可见分光光度计 hj-013 bod稀释与接种法 (hj505-2009)bsb/bod 台式 bod 测定仪 hj-023对受调查的 14 个污水处理站进、出水分别 进行 ss（悬浮物）、bod（生化需氧量）、cod（化学需氧量）、tp（总磷）、tn（总氮）、nh3-n（氨 氮）水质检测，检测结果如图 1 所示。图 1检测结果从图 1 可知，北太平庄村污水处理站去 除率都在 70% 以上，为最好；田各庄村污水 处理站的氨氮去除率最低，总氮、总磷的去 除率也不高，其余 12 村庄的污水处理去除率尚可。2.3 运行费用、维护人员水平分析14 个污水处理站的运行费用、维护人员水 平见表 5。表 5 污水处理站的运行费用、维护人员水平马营村 污水 处理站李家峪村 污水 处理站黄土坎村 污水 处理站田各庄村 污水 处理站庄头峪村 污水 处理站长园村 污水处 理站北宅村 污水处 理站运行费用(元 /m3)0.50.81.01.02.01.32.01.32.01.32.0维护人员水平较高低低较高高高高续表 5 污水处理站的运行费用、维护人员水平胡家垡村 污水 处理站酸枣岭村 污水 处理站太子墓村 污水 处理站南王村 污水 处理站康王镇马营村 污水 处理站辛安庄村 污水 处理站北太平庄村 污水 处理站运行费用(元 /m3)0.151.21.32.000.20.1 0.1维护人员水平低低高很低较低低低从表 5 可知，田各庄村污水处理站、庄头 峪村污水处理站、长园村污水处理站、北宅村 污水处理站、太子墓村污水处理站的运行费用 高，辛安庄村污水处理站、北太平庄村污水处 理站的低，南王村污水处理站无运行费用；田各 庄村污水处理站、庄头峪村污水处理站、长园 村污水处理站、北宅村污水处理站、太子墓村 污水处理站的维护人员水平高，南王村污水处 理站较低。2.4 处理工艺特点分析2.4.1 sbr 池 + 水生植物塘工艺sbr 工艺不需要另外设置二次沉淀池、污 泥回流及污泥回流设备，调节池容积小或可以 不设置调节池，多数情况下可以省去初次沉淀 池。因此，sbr 工艺处理系统布置紧凑，占地面 积小，且造价低，运行稳定，费用低，处理效 果好。2.4.2 生物接触氧化 +nar 吸附过滤工艺该工艺容积负荷高、停留时间短、有机物去除效果好，运行管理简单，占地面积小，技 术成熟可靠，出水水质稳定，运行成本较低。2.4.3 a /o + 土地渗滤工艺该工艺出水稳定性好，污泥产生量少，易 维修。适用于土地资源丰富、水质要求高的地 区。工艺操作环节较复杂，需要有一定的运行 管理经验。2.4.4 人工湿地工艺该工艺设备简单，运转维护管理方便，工 程基建及运行费用低，对进水负荷的适应性强， 净化出水水质良好、稳定。比较适合于资金少、 能源短缺和技术人才缺乏的乡村。运行不好易 产生臭气污染，危害村民健康。2.4.5 mbr 工艺该工艺管理要求程度高，存在膜污染难管理 问题，膜的定期清洗需要相关技术管理人员操 作或聘请专业公司进行膜清洗。出水水质稳定， 占地面积少，污泥排放量少，抗负荷冲击性强， 操作管理简单，处理效果好。2.4.6 厌氧生物滤池工艺该工艺对高浓度和难降解废水具有较好的处 理效果，如畜禽粪便污水，同时产生生物能 沼气，从而降低运行费用，且污泥产量少。2.4.7 生物接触氧化工艺该工艺出水水质较稳定，但滤料间水流缓 慢、接触时间长、水力冲刷力小，需要定期反 冲洗，且动力耗能较大，运行费用相对较高。2.4.8 人工土地处理系统（毛管渗滤系统）分散的几户或十几户人家适合采用地下土 壤渗滤净化系统。地下土壤渗滤净化系统是一 种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而 创造出的一种新型小规模污水净化工艺技术。 将污水有控制地投配到经一定构造、距地面约 50 cm 深和具有良好扩散性能的土层中，投配污 水缓慢通过布置在水管周围的碎石和砂层，在 土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤 中有大量微生物，作物根区处于好氧状态，污 水中的污染物质被过滤、吸附、降解，所以地 下渗滤的处理过程非常类似于污水慢速渗滤处 理过程。由于负荷低，停留时间长，水质净化 效果非常好，而且稳定。地下土壤渗滤净化系 统建设容易、维护管理简单，基建投资少，运 行费用低。整个处理装置放在地下，不损害景 观，不产生臭气。但是运行不好易产生臭气污 染，危害村民健康。3 结论3.1 对 14 个村庄污水处理站进行分析，a / o + 土地渗滤工艺的去除率最 高：ss 为 78%， bod5 为 94.4%，cod 为 84.2%，tp 为 88.8%，tn 为 79%，nh3-n 为 87%；氧化沟工艺的去除率 最 低：ss 为 54.5%，bod5 为 75.7%，cod 为 64.2%，tp