農村生活污水處理技術探討摘 要：農村的生活污水, 是造成農村水環境污染的原因之一, 也是造成湖泊富營養化的重要因素。針對中國農村生活污水排放分散、污染物濃度低的特點, 介紹了生活污水凈化沼氣池技術、穩定塘生活污水處理技術、人工濕地處理技術、土地滲濾處理系統和生物濾池技術等, 以及幾種工藝先進、具有推廣價值的生活污水處理技術的原理、技術特點, 為農村地區污水治理提供參考。關鍵詞：農村生活污水 現狀 處理技術 對策隨著我國農村經濟的發展和農村生活水平的不斷提高，農村生活污水引起的環境污染日趨加重。目前，我國農村生活污水排放量每年約為80億90 億t，且不斷增加，但處理情況卻不容樂觀。96 %的村莊沒有排水渠道和污水處理系統，生活污水隨意排放，造成農村環境的嚴重污染，成為農村水源地潛在的安全隱患，加劇了淡水資源的危機。因此，對農村生活污水處理技術進行研究，尋找適合農村生活污水的處理工藝和運行模式，具有迫切的現實意義。1 農村生活污水概述農村生活污水是指居民生活過程中糞便及其沖洗水、洗浴污水和廚房污水等，此外，還包括一些農村分散養殖過程中所產生的污水。農村生活污水含有機物質、氮（N）磷（P）營養物質、懸浮物及病菌等污染成分，各污染物排放質量濃度一般為： CODCr為250 400 mg/L，氨氮為40 60 mg/L，TP 為2.5 5.0mg/L。與城鎮污水處理相比，農村生活污水處理有其自身特點。首先，農村地區技術經濟基礎薄弱，缺少重組的資金和專業的技術管理人員，污水處理設施的日常運行和維護難以保證。其次，農村生活污水在排放方式、水質和水量方面具有自身特性，主要表現在：面廣分散，收集困難；水量變化大，排放不均勻；可生化性好，幾乎不含有毒有害有機污染物。2 農村生活污水處理現狀近年來國外的專家學者對農村生活污水的處理越來越關注，農村生活污水處理技術逐漸成熟，工藝呈現出多樣性。現階段，我國小城鎮污水處理率還不到10%，農村地區生活污水的處理率更低，絕大部分生活污水未經處理直接排放。國內對農村生活污水的治理隨著三河、三湖污染的加重才剛剛興起，但農村生活污水治理工程較少，很多處理技術也僅僅處在示范研究階段。目前農村生活污水的治理存在一個較大的難點，即基建投資以及運行費用較大，農村經濟實力以及技術力量很難滿足常規城市生活污水處理廠技術要求等。因此，急需要開發高效、低能耗、低成本的污水資源化技術，引進適合我國國情的國外發達國家的先進技術與工藝，解決農村生活污水污染問題。3 農村生活污水處理技術3.1 技術選擇原則農村地區經濟技術薄弱，缺少充足的資金和專業的技術管理人員，因此農村生活污水處理方式不能照搬或套用城鎮污水處理模式，須結合農村實情和生活污水特點科學決策。在具體選擇農村生活污水處理方式時，一般應遵循以下原則。（1）因地制宜農村生活污水處理不能拘泥于一種或幾種模式，關鍵要根據鎮村的功能、人口、地形地貌、地質特點、氣候、排放要求和經濟水平等，通過技術經濟分析和比較，因地制宜地選擇簡單、經濟、有效的處理技術。如在經濟發達、用地受限的鎮村，可以選擇由厭氧、好氧組合而成的一體化處理設備；在用地充裕、氣候適宜的鎮村，可以選擇人工濕地、穩定塘等生態處理技術。（2）維護管理簡便我國農村地區經濟技術相對落后，缺乏專業技術人員，往往發生農村生活污水處理設施建成投產后無法實現科學維護與管理的現象。因此，在農村宜選用維護需求量少、日常管理簡單的處理技術。（3）運行費用低廉目前，我國農村生活污水處理設施運行費用十分有限，缺少穩定經費來源，城鎮污水處理中最常采用的好氧處理技術因運行費用高，在農村地區推廣應用受到一定局限。因此，在條件允許的地區，應盡可能采用生態或厭氧處理法，做到污水處理能耗的最小化。（4）工藝流程簡單農村生活污水處理設施規模小，維護管理不容易到位，因此其工藝流程不能太過復雜，要盡量減少工藝環節，以便于運行管理。一般來說，農村生活污水處理系統最好不設初沉池和二沉池，可采用較大體積的均化池代替調節池和初沉池，利用生態處理法或生物膜法省去二沉池。3.2 技術方法根據以上農村生活污水處理技術的選擇原則，目前適合農村生活污水處理技術主要有生活污水凈化沼氣池處理技術、土地滲濾處理系統、穩定塘處理系統、人工濕地處理系統、生物濾池技術等。321 生活污水凈化沼氣池處理技術生活污水凈化沼氣池處理技術是利用有機物厭氧發酵的原理，在厭氧和兼性厭氧的條件下對污水進行處理的一種技術。這種技術在我國農村生活污水處理的實踐中，是最通用、節儉、能夠體現環境效益與社會效益結合的生活污水處理方式。污水中的大部分有機物經厭氧發酵后產生沼氣，發酵后的污水被去除了大部分有機物，達到凈化目的; 產生的沼氣可作為浴室和家庭用能源; 厭氧發酵處理后的污水可用作澆灌用水和觀賞用水。在我國，生活污水凈化沼氣池主要用于取代傳統的化糞池，漆貫學等的課題研究認為生活污水凈化沼氣池技術的主要問題包括工藝設計不合理，運行穩定性難以保證，處理效果不及二級污水廠等。毛華海對生活污水凈化沼氣池池型、工藝改進進行了初探，提出了改進生活污水凈化沼氣池處理效果的3 個方向。目前，生活污水凈化沼氣池工藝已較為成型，曹軍等對其工藝流程及施工流程進行了詳細的介紹。322 土地滲濾處理系統土壤滲濾處理系統是利用自然系統的凈化功能，將污水有控制地投配到土層中，通過“土壤 植物”系統的生物、化學、物理的吸附、固定，對污水資源及N、P 等營養元素再利用，對污水中的污染物進行降解。常用的技術有慢速滲濾處理系統和人工快速滲濾系統。3221 慢速滲濾處理系統慢速滲濾處理系統將廢水利用到耕作土壤中，達到處理的目的，同時可以滿足作物生長的需要。慢速滲濾處理系統滲濾速度慢，以污水的深度處理和利用水、營養物為主要目標，故污水凈化效率高，出水水質優良，基本不產生二次污染。早期的慢速滲濾處理系統的研究主要以玉米 小麥系統的研究為主，這種工藝對氮的去除率達到70%，磷的去除率達到50%，且具有良好的經濟收益。但考慮到傳統的慢速滲濾系統的污水投配負荷一般較低，趙建芬等進行了污水慢速滲濾土地處理系統改進的試驗研究，研究表明改進的慢速滲濾土地處理系統對懸浮物、有機物( CODCr) 、氨氮、總氮、總磷有很高的去處效果，分別達到了51 55%、84 76%、97 92%、91 78%、98 83%。3222 人工快速滲濾系統人工快速滲濾系統是在傳統快速滲濾基礎上發展起來的一項技術，它采用天然河沙作為主要滲濾介質，并摻入一定量的特殊填料，不僅繼承了土地處理工藝建設成本和運營成本低，操作方便，管理簡單的優點，和傳統工藝相比，還大大地提高了水力負荷，不受土地等自然環境的影響，具有較高的工藝實用性，被認為是解決小流量生活污水的最適合、最可靠的途徑。人工快速滲濾系統采用干濕交替的運轉方式，傳統的快速滲濾系統，一般采用1 3 d 淹水和4 10 d 落干的方式運行。邵堅等對人工快滲系統的運行方式進行了研究，研究表明通過縮短淹水周期，加大系統淹水和落干的頻率，可以明顯改善人工快滲系統的污染物去除效果。至今，人工快速滲濾系統污染物的去除機理尚未研究清楚，但普遍認為是在過濾截留、吸附和生物降解的協同作用。323 穩定塘處理系統穩定塘是一種經過人工修整而且設有圍堤和防滲層的池塘，它主要利用水生生物系統，依靠自然生物凈化功能，使污水得到凈化。這種工藝基建費用低，運行費用低，無污泥處理，但同時存在有機負荷低、占地面積大、處理效果受氣候條件影響大的缺點。為了提高穩定塘的處理能力和效果，研究者們提出并發展了高效藻類塘，最大限度地利用藻類產生的氧氣，充分利用菌藻共生關系，對污染物進行高效處理。目前我國已在太湖地區建立了高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污水的試驗研究。324 人工濕地處理系統人工濕地，是一種為處理污水而采用工程手段模擬自然濕地系統建造的構筑物，在構筑物的底部，按一定的坡度填充選定級配的填料，如碎石、沙子等，在填料表層土壤中種植一些對污水處理效果好、成活率高、生長周期長、美觀以及具有經濟價值的水生植物，通過生態處理系統內的微生物和水生植物的協同作用，實現污染物的去除。人工濕地是一種經濟、高效的處理系統，可用作處理農村生活污水。它的凈化機理比較復雜，植被系統起著重要的作用。Li 等在太湖地區建立了水稻濕地系統，研究表明水稻濕地系統不僅具有對氮有很好的去除效果，而且還能節省化肥的使用和灌溉的水量。同時，填料也是人工濕地的重要組成部分，對于凈化磷素污染物有重要作用。以上海市農村地區為例，人工濕地得到了廣泛應用，9處垂直潛流人工濕地出水皆能達標排放。325 生物濾池技術生物濾池，是一種內部由碎石或塑料制品等惰性過濾材料填充，材料表面生長生物群落，污水與填料表面上生長的微生物膜間隙接觸，得以去除的生物反應器。其最大的特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省了后續沉淀池，具有池容小、占地面積小、出水水質好和流程簡單等優點。童晶晶等研究表明，高效功能陶粒用作填充材料，生物濾池能取得更好的效果。此外，有研究者將生物物種蚯蚓引入生物濾池構成蚯蚓生物濾池，它是根據蚯蚓具有吞食有機物、提高土壤通氣透水性能和促進有機物質的分解轉化等生態學功能而設計的。在我國最早是陳旸等對其進行了研究，利用蚯蚓生物濾池處理城市生活污水初步試驗的結果表明，當表面水力負荷為1 m3 /( m3d)時，以細木屑、泥炭、石英砂為濾料，污水的CODCr、BOD5、SS去除率分別為72 4%、72 8%、90 5%; 以粗木屑、泥炭、石英砂、谷殼為濾料，污水的CODCr、BOD5、SS 去除率分別為80 5%、87 5%、93 2%。326 組合工藝任何農村生活污水處理技術都有它的不足之處，為了取得更好的農村生活污水處理效果，往往將兩種或多種處理技術進行聯用，以期達到處理效果和經濟性的最佳組合。唐晶等將生物和生態技術進行組合，對處理農村生活污水進行了研究，利用厭氧/跌水充氧接觸氧化/水生蔬菜型人工濕地組合工藝處理農村生活污水取得了較好的去除效果，且處理效果很穩定。在云南瀘湖當地的農村地區，也使用到了生物/生態技術，將氧化溝與人工濕地聯用處理農村生活污水。吳迪等將厭氧工藝與生物膜技術結合，處理農村生活污水，出水水質良好，可用于農業灌溉和觀賞性景觀河道用水。武漢大學也有關于組合工藝處理農村生活污水的研究，研究證明了IST( Innovative Septic Tank)+ CMFB( Compound Media Filter Bed) 系統是一種處理生活污水可行的工藝。4 建議與對策4.1 加緊相關政策落實大力推行鄉村清潔工程和生態家園富民工程等農村生態環境綜合整治工程的實施，落實國家關于新農村建設以及改善農村生態環境的有關政策、規劃和措施，為農村生活污水處理提供有力的政策支持和保障。4.2 加強應急處理能力建設對農村環境問題上加強組織領導和應急保障，完善應對方案和措施，搞好組織協調、應急物資保障和現場應急處置，積極開展污染源受損情況排查和環境風險評估判斷，確保生活污水污染控制在最低限度。加強相關應急能力建設，建立相關組織協調體系，為農村污水處理提供有力的制度保障。4.3 加快相關技術研發農村生活污水污染是一個不可忽視的問題，需要迫切解決。目前國內農村生活污水處理技術主要還處于實驗模擬階段，因此，需要聯合高等院校以及科研院所科研攻關力量，進行技術交流與合作，加快開發高效、低能耗、低成本的污水資源化技術，提高污水處理效率；引進適合我國國情的國外發達國家的先進技術與工藝，為農村生活污水處理提供有力的技術支持。4.4 加大資金投入力度農村生活污水的處理只靠單戶農民很難實現，政府部門更需要加大農村環境綜合整治的投資力度。除了采取國家扶持、地方資助的方式外，還需要多渠道籌集生活污水處理設施與運行的資金，建立專項資金，形成多元化投入，為保證農村生活污水處理工程的順利運行提供有力的資金支持。5 小結為改變農村生活污水無序排放現狀，積極開展農村生活污水治理研究是十分必要的，農村生活污水的管網收集是農村生活污水處理的前提，開發投資節省、運行費用低、操作管理簡便的適用技術是農村生活污水處理的關鍵，落實建設資金和運行費用是農村生活污水處理的保障，政府部門應高度重視農村生活污水的有效治理，盡快建立相關標準及技術規范，加大投資力度，確保農村污水治理工程的長期穩定運行。參考文獻1 蘇東輝, 鄭正, 王勇, 等. 農村生活污水處理技術探討 J . 環境科學與技術,