第1章 绪论
1.1 城镇和农村污水污染现状
城镇和农村污水主要包括城乡结合部或乡镇的生活污水和农村污水两部分(李岳云等,2004)。
农村污水是指农村地区居民在生活和生产过程中形成的污水,包括生活污水和生产污水,其中生产污水包括分散畜禽养殖业等排放的高浓度污水(郑海军等,2012)。
据测算,我国农村每年产生生活污水90多亿吨,人粪尿年产生量为2.6亿吨(周律等,2008)。农村污水已成为我国非点源污染的重要组成部分,长期以来,由于治理资金短缺和对农村水环境保护意识的淡薄,96% 的村庄都没有排水渠道和污水处理系统,大量未经有效处理的生活污水直接排入水体,给当地的饮用水安全造成了潜在威胁(白晓龙等,2011;Liang W等,2010),全国尚有2.5亿农村居民喝不上干净水,农村因为环境污染和生态破坏引发的投诉和群体性事件呈上升趋势(丁一等,2011)。
我国农村水体污染呈现出污水排放分散、N、P等营养成分含量高、污水水量和有机负荷波动大,可生化性好,重金属、有毒有害物质较少的特点(李海明,2009;杨利伟等,2011)。农村生活污水分为灰水和黑水。灰水主要由来自厨房与卫生间的洗涤、洗浴水组成;黑水指尿液、粪便(含手纸)和用厕冲洗水(Gajurel等,2003)。其中灰水产生量大,所含的污染物浓度低,处理后可作为回用水(李海明,2009);灰水中的洗浴水包括洗涤污水和洗澡水。而洗涤污水中由于洗涤用品的使用含有大量化学成分;灰水中的厨房污水,由洗碗涮锅水、淘米水和洗菜水组成,淘米水和洗菜水中富含有机物,洗碗涮锅水含有大量脂肪,随着农村生活水平的提高,农村肉类和油类食用量上升,生活污水中油类成分增加,使生活污水朝着不利于净化的方向发展(曹群,2009)。黑水的特点是有机物浓度高,悬浮固体多,含有大量的病原微生物,处理难度大、费用高(郑永菊等,2008)。生活污水中约51%的COD、91%的氮、78%的磷和大部分病原微生物(包括细菌、病毒、寄生虫等)来自于黑水(李子夫等,2001;Luostarinen等,2006)。因此,黑水是农村生活污水中污染物最主要的来源之一。在经济较为发达的农村,居民大多使用水冲厕所,从而产生大量的冲厕黑水(侯京卫等,2012)。
随着我国城镇化的发展,涌现了大量的城镇,自20 世纪80 年代以来,城市扩张在中小城镇所引起的生态环境效应受到了越来越多的关注(黄宝荣等,2012),目前大部分地区的中小城镇环保基础设施建设处于相对落后状态,与城市污水相比,中小城镇污水所含的生活污水比例大,污水量小,污染物浓度变化大,同时也有一定比例未达标排放的工业废水汇入,因此水质具有复杂性和波动性的特点,缺乏适宜性的系列化污水处理技术。虽然有一些中小城镇建设了污水处理设施,但多数照搬大城市污水处理厂工艺,存在处理工艺在经济性和适应性方面难于适合中小城镇污水的特点,尤其小城镇污水处理率较低,只有3%左右(赵旭雯等,2012)。