1、 .wd. .wd. .wd.農村分散型污水處理工藝調查報告【摘要】隨著農村經濟的開展，農村生話污水所引起的面源污染日益嚴重，雖然單個村莊的污水排放趕較少，但是因為村莊數革較多，而且較為分散，對周圍環境的影響也越來越大。故針對農村廢水的特點，采取適宜的工藝處理農村污水，也是一個較為迫切的任務。文章討論了農村污水的現狀和常見的處理技術，并對各工藝的類型、特點、適用條件和改良情況進展了探討。【關鍵詞】農村污水；厭氧沼氣池處理技術；穩定塘處理技術；人工濕地處理技術；土壤滲濾技術Treatment Technology for Distributed Rural SewageAbstract：With

2、 the economic development of rural，the pollution caused by rural sewage is more seriously Because the number ofrural is more and dispersed,the sewage affects the surrounding environment more and more，although the amount of sewage by single rural was smallTherefore，according to the characters ofrural

3、 sewage，adopting suitable technology to treat it，is an urgent task The states and COlTmlon treatment technologies of rural sewagewere discussed in the paperThe type，character,suitable conditions and reform were also introducedKeywords：rural sewage；Anaerobic digesters processing；Stabilization pond tr

4、eatment technology；Wetland treatment technology；Soil infiltration techniques隨著我國經濟的快速增長，城市化進程加快，農村生活水平的不斷提高以及農村畜禽養殖、水產養殖和農副產品加工等產業的開展，村鎮的生活污水、廢水產生量與日劇增。而這些污水大局部未經任何處理就近直排放河道、湖泊，使得水體污染嚴重越來越嚴重，民眾要求對此加強控制與治理的呼聲越來越高。由于我國村鎮地域范圍廣且分散，社會組織構造、經濟開展狀況和生活水平與生活習慣等千差萬別，這不僅決定了村鎮生活污水的來源、水質、水量的多樣性，而且決定了其處理工藝選擇、工程建設與

5、投資、運行管理的模式等方面的復雜性。一、國內農村污水現狀1、工業點污染源：鄉村企業和集約化養殖場布局不當、污染治理力度不夠導致的污染。2、農業面污染源：現代農業生產手段的過度使用帶來的污染。3、生活污染源：村鎮等農村聚集地因缺乏標準和環境管理帶來的滯后造成的污染。二、中國農村污水處理存在的問題1、立法的缺位在2008年6月1日施行的?中華人民共和國水污染防治法?對于農村的水污染防治只有對于造成農村面源污染的農藥和化肥施用問題及畜禽、水產養殖問題作了詳細的規定和要求，缺少對農村生活污水處理的內容，這為依法起草相關文件增加了難度。2、管理的缺失我國的環境管理體系是以城市污染和工業污染防治為目標建設

6、起來的，目前針對農村的環境管理還存在管理機構匱乏、環境保護職能權限分割與污染性質不匹配、沒有基礎的環境監測和統計工作等一系列問題。地方政府在對地區做開展規劃的時候認識缺乏，規劃滯后，且大多忽略了環保要求，責任要求沒有落實。同時，對于現階段農村分散型污水處理還沒有相應的排放標準及技術標準。3、資金的缺少農村環?；A設施建設嚴重滯后最主要原因是由于目前我國農村經濟水平相對落后，大多數地區的鄉鎮財政難以承受建設及運行費用，而污水處理作為一項公益事業需 大多數地區的鄉鎮財政難以承受建設及運行費用，而污水處理作為 項公益事業需要大量的資金投入，從產業經濟學角度分析農村地區所采用的分散型污水處理由于規模小

7、的特點也難以市場化，對企業及社會資金缺少吸引力，急需相關的政策支持。三、國內農村生活污水處理技術現狀我國對農村生活污水處理技術的研究較國外興旺國家晚，近年來，隨著地方經濟實力的增強，尤其是興旺省份在經濟開展到一定階段以后，逐步認識到農村生活污水處理問題的重要性，并開場采用一些實用、合理、低能耗和低運行費用的技術來處理污水；一些人口密集的欠興旺地區也認識到，如果不對農村生活污水采取有效處理，會觸發農村醫療和經濟建設等方面的系列問題，甚至造成傳染病的產生與擴散，因而，國內一些地區對農村污水的處理技術進展了實踐探索。如厭氧沼氣池處理技術，該技術將污水中的大局部有機物經厭氧發酵后產生沼氣，發酵后的污水

8、被去除了大局部有機物，到達凈化目的；產生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源；厭氧發酵處理后的污水可用作澆灌用水。但該技術受溫度影響較大，一般適合于常年氣溫較高的地區，而且處理后水還需進一步處理才能排放。氧化塘處理技術，如李旭東等采用高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污水，CODcr的平均去除率在70%以上，氨氮(NH3-N)的平均去除率高達93%，磷的平均去除率為55%8；陳鵬采用高效藻類塘處理城市生活污水，取得了穩定的處理效果：CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分別到達75%、60%、91.16%和50%。該技術存在占地大，速度慢，氧化塘周圍衛生條件差等問題。人工濕地處理技術，如

9、北京、深圳、江蘇、浙江等地區都采用了這一技術處理農村生活污水。云南省澄江縣撫仙湖邊的馬料河濕地工程于2003年10月建成運行，每天可凈化污水4萬多立方米，凈化后的水質優于地表水三類標準。有關研究說明，在進水污染物濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除率可達85%95%，對CODcr的去除率可達80%以上，對磷和氮的去除率分別可到達90%和60%。土壤滲濾技術，中科院沈陽應用生態所“八五、“九五期間的研究說明，在我國北方寒冷地區利用地下土壤滲濾法處理生活污水是可行的，且出水能夠作為中水回用，1992年北京市環境保護科學研究院對地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進展了研究，清華

10、大學2000年國家科技部重大專項中，首先在農村地區推廣應用地下土壤滲濾系統，取得了良好效果：對生活污水中的有機物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩定性，CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別大于80%、90%、90%和98%。除此以外，浙江、廣東、天津和江蘇等地還分別在無動力、地埋式厭氧處理系統、雨污別離管網輸送集中處理和生物投菌治理污水等技術方式應用方面進展了探索與嘗試，也都取得了一定的進展。五、國外農村生活污水處理技術現狀鑒于農村生活污水污染面廣、較分散的特點，國外一些興旺國家進展了大量的試驗研究與實踐。如澳大利亞利用污水直接灌溉土壤地，利用耕種的作物來吸收分解污水中污染物質與水

11、分，有效實現了污染物去除和污水減量的目的，降低了污水中的氮、磷、鉀含量, 防止污水直接排入水體后，導致水體富營養化。美國、日本、澳大利亞、以色列、俄羅斯和西歐等國，采用將污水投配到土壤外表具有一定構造的滲濾溝中, 污染物通過物理、化學、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。該技術對懸浮物、有機物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高, 一般可達70%90%。歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等國家廣泛應用人工濕地處理系統，該系統一般由人工基質和生長在其上的沼生植物組成，是一種獨特的“土壤植物微生物生態系統，利用各種植物、動物、微生物和土壤的共同作用，逐級過濾和吸收污水中的污染物，到達凈化污水的目

12、的。德國、法國、美國采用氧化塘處理農村生活污水，該技術主要是利用菌藻的共同作用來去除污水中的污染物，具有基建投資少、運轉費用低、維護簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體以及無需污泥處理等優點。除此之外，一些國家將城市污水處理工藝組裝成一體化裝置，應用于分散的污水處理系統。如日本研究的一體化裝置主要采用厭氧好氧二沉池組合工藝，兼具降解有機物和脫氮的功能，其出水BOD5 20mg/L、TN20mg/L5，近年來開發的膜處理技術，可對BOD5和TN進展深度處理6。歐洲許多國家開發了以SBR、移動床生物膜反響器、生物轉盤和滴濾池技術為主，結合化學除磷的小型污水處理集成裝置7。六、國內農村生

13、活處理技術(一)厭氧沼氣池處理技術 在我國農村生活污水處理的實踐中，最通用、節省、能夠表達環境效益與社會效益結合的生活污水處理方式是厭氧沼氣池。它將污水處理與其合理利用有機結合，實現了污水的資源化。污水中的大局部有機物經厭氧發酵后產生沼氣，發酵后的污水被去除了大局部有機物，到達凈化目的；產生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源；厭氧發酵處理后的污水可用作澆灌用水和欣賞用水。在農村有大量可以成為沼氣利用的原材料：農作物秸稈和人畜糞便等。研究說明，農作物秸稈通過沼氣發酵可以使其能量利用效率比直接燃燒提高45倍；沼液、沼渣作飼料可以使其營養物質和能量的利用率增加20%；通過厭氧發酵過的糞便(沼液、沼渣)，

14、碳、磷、鉀的營養成分沒有損失，且轉化為可直接利用的活性態養分農田施用沼肥，可替代局部化肥。沼氣池工藝簡單，本錢低(一戶約需費用一千元左右)，運行費用 基本為零，適合于農民家庭采用。而且，結合農村改廚、改廁和改圈，可將豬舍污水和生活污水在沼氣池中進展厭氧發酵后作為農田肥料，沼液經管網收集后，集中凈化，出水水質到達國家標準后排放。沼氣池處理技術已在我國一些地方得到了有效推廣和使用。浙江全省有352個村實施了生活凈化沼氣工程，累計建成沼氣池83.3萬立方米，年處理生活污水8 170萬噸，年產沼氣4 295萬立方米，年可替代標準煤近3萬。四川省結合新農村建設，開展“鄉村清潔工程，以戶或聯戶為單元，建設

15、沼氣池和生活污水厭氧凈化池，有效解決人畜糞便、生活污水、垃圾污染等農村環境難題，出現家園清潔和村容整潔的新面貌。(二)穩定塘處理技術 在我國，特別是在缺水干旱地區，穩定塘是實施污水資源化利用的有效方法，近年來成為我國著力推廣的一項技術。與傳統的二級生物處理技術相比，高效藻類塘具有很多獨特的性質，對于土地資源相對豐富，但技術水平相對落后的農村地區來說，是一種較具推廣價值的污水處理技術。李旭東等采用高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污水， CODcr的平均去除率在70%以上，氨氮(NH3-N)的平均去除率高達93%，磷的平均去除率為55%；陳鵬采用高效藻類塘處理城市生活污水，取得了穩定的處理效果：

16、CODcr、 BOD5、NH3-N 和TP的平均去除率分別到達75%、60%、91.6%和50%。(三)人工濕地處理技術 目前，北京、深圳等城市都采用了這一技術處理生活污水。云南省澄江縣撫仙湖邊的馬料河濕地工程于2003年10月建成運行，每天可凈化污水4萬多立方米，凈化后的水質優于地表水三類標準。有關研究說明，在進水污染物濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除率可達85%95%，對CODcr的去除率可達80%以上，對磷和氮的去除率分別可到達90%和60%。(四)土壤滲濾技術 地下土壤滲濾法在我國日益受到重視。中科院沈陽應用生態所“八五、“九五期間的研究說明，在我國北方寒冷地區利用地下土壤滲

17、濾法處理生活污水是可行的，且出水能夠作為中水回用；1992年北京市環境保護科學研究院對地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進展了研究；清華大學在2000年國家科技部重大專項中，首先在農村地區推廣應用地下土壤滲濾系統，取得了良好效果：對生活污水中的有機物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩定性，CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別大于80%、90%、90%和98%。 除此以外，浙江、廣東、天津和江蘇等地還分別在無動力、地埋式厭氧處理系統、雨污別離管網輸送集中處理和生物投菌治理污水等技術方式應用方面進展了探索與嘗試，也都取得了一定的進展。四、加快農村生活污水處理的政策途徑

18、保護好農村水環境是保障農業生產開展、創立優美鄉村的基礎。開展農村生活污水治理工作是改變農村生活污水無序排放現狀、改善農民生活條件和建設社會主義新農村的需要。我國有60多萬個行政村、250多萬個自然村，居住生活著2億多農戶，由于各地情況千差萬別，農村生活污水處理不能實行一刀切的政策，必須要因地制宜、分類指導，提出符合各地實際的生活污水處理方式與措施。七、國外參考技術1、澳大利亞“FILTER非爾脫污水處理系統澳大利亞CSIRO與我國水利水電科學院和天津市水利科學研究所合作，曾在天津市武清縣建設試驗區，試驗總面積2hm2，暗管埋深1.2m，兩種處理的暗管間距為5m和10m，引取北京市初級處理后的污

19、水和沿程聚集的鄉鎮生活污水，灌溉小麥。試驗說明，97%-99%的磷通過土壤及農作物的吸收而被除去，總氮的去除率達82%-86%，生物耗氧量的去除率為93%，化學耗氧量的去除率為75%-86%，排水暗管的間距小，那么去污效率高。上述中澳雙方試驗研究成果，在澳大利亞農業研究中心的主持下，于2000 年12月在北京通過鑒定。 “非而脫系統對生活污水的處理效果好，其運行費用低，特別適用于土地資源豐富、可以輪作休耕的地區，或是以種植牧草為主的地區。該系統實質上是以土地處理系統為基礎，結合污水灌溉農作物。人們擔憂長期使用污水灌溉后污水中的病原體進入土壤，污染農作物。但根據大量調查和試驗說明，土壤植物系統可

20、以去除城市污水中的病原體。為慎重起見，國內外一致認為，處理后的城市污水適宜灌溉大田作物旱作和水稻。因為大田作物的生長期長，光照時間長，病原體難以生存；而蔬菜等食用作物，生長期短，有的還供人們生食，那么不宜采用污水灌溉。此外，這種處理方法受作物生長季節的限制，非生長季節作物不灌溉，污水處理系統就不能工作。暗管排水系統在我國多用于改良鹽堿地和農田漬害，一般造價較高，假設用于處理生活污水還需修建控制排水量的泵站，那么造價更高，推廣應用有一定困難。 2、韓國的濕地污水處理系統 韓國的農業用水是最大用水戶，占總用水量的53%。韓國農村的居民分散居住，認為興建集中處理的污水系統造價太高，小型和簡易的污水處

21、理系統適合在農村應用。因此，研究了一種濕地污水處理系統，使污水中的污染物質經濕地過濾后或被土壤吸收，或被微生物轉變成無害物。這種方法需要的能源少，維護的本錢低。韓國國立漢城大學農業工程系對濕地污水處理系統在田間進展了試驗。容器長8m，寬2m，高0.9m，用混凝土制成。容器內填沙并種植蘆葦，未經處理的生活污水從一端引入，又從另一端卵石層中排出。生活污水是從一個學校收集而來，其年平均水質指標為：ph值為7.85，溶解氧DO為0.23mg/L，生化需氧量BOD為24.35mg/L，懸浮固體物SS為52.36mg/L，全氮量濃度TN為121.13mg/ L，全磷量濃度TP為24.23mg/L。用經過濕

22、地系統處理后的污水灌溉水稻。污水灌溉水稻試驗是在用聚氯乙烯板制成的盆內進展。盆寬90cm，長110cm，高70cm，外表積為1.0平方米，底部鋪一層10cm厚的卵石，上蓋過濾布，然后用水稻土填滿。在盆底安裝排水管，控制滲漏水。盆外為用混凝土做成的大坑，坑與盆之間填滿土壤，以便消除溫度對作物生長和微氣候的影響。試驗設計有四種處理，分別按污水濃度、施肥和不施肥等，與常規處理用自來水灌溉并施肥進展比照。試驗對水稻的生長過程稻株高度、分蘗數目、葉面積、葉面積指數、總干物質等進展了詳細觀測和分析。主要結論：1、利用處理過的污水灌溉，對水稻的生長和產量無負面影響；2、利用處理過的污水灌溉，并加施肥料，水稻

23、產量達5730.38kg/hm2，比常規比照田高約10%。 3、日本農村生活污水處理系統 日本在法律上規定，要求嚴格保持河流、湖泊和海域的優良水質。因此，把污水處理工作放在十分重要的位置，并有很高的污水處理能力。日本農村污水處理協會主要負責日本鄉鎮污水處理的技術開展工作，研究了一系列適合于農村城鎮中應用的污水處理設備。設計了JARUS模式的15種不同型號污水處理裝置，主要采用物理、化學與生物措施相結合的處理過程，取得了很好效果。這15種不同型號的處理裝置可分為兩大類。一類采用生物膜法，污水通過塑料制成的濾層，上面附有微生物。通過生物膜后可使污水中的生物耗氧量下降到20mg/ L以下，懸浮固體物

24、下降到50mg/L以下，總氮含量在20mg/L 以下。另一類是采用浮游生物法，通過漂浮在污水中的微生物氧化作用，可使BOD下降到10-20mg/ L，SS下降到15-50mg/ L，COD下降到15mg/L以下，TN下降到10-15mg/L以下，TP下降到1-3mg/L以下。 日本從1977年實行農村污水處理方案以來，至1996年底已建成約2000座小型污水處理廠。日本農村污水處理協會設計、推廣的污水處理裝置體積小、本錢低、操作運行簡單，十分適用于農村。一般每1000人農村人口可建設一個污水處理廠，最大的廠可處理10000人左右的污水。處理后的污水水質穩定，大多灌溉水稻或果園，或將其排入灌排渠

25、道，稀釋后再灌溉農作物。污水中別離出來的污泥經脫水、濃縮和改良后，運至農田作肥料。日本石井勛教授創造的“石井法，是利用用過的乳酸飲料瓶作曝氣池填料。濾料外表積越大，生物膜數量越多，但濾料之間的空隙太小，影響通風和水流。因此，理想的濾料是外表積和空隙率都比較大。近些年來對濾料的研究有很大開展，如利用各種塑料和化學纖維制成的纖維球和蜂窩式濾料等，使每立方米濾料的外表積大大增加，空隙率提高到93%-95%。如日本尤尼奇卡公司用聚酯纖維制成的纖維球濾料的密度為1.38g/立方厘米，充填密度為50kg/立方米，空隙率達96%，比外表積達3000平方米/立方米；濾速高，水頭損失小，經反沖洗后，濾料可以反復

26、使用。國外對生物膜的理論研究和實際應用已有幾十年歷史。生物膜法所需要的設備簡單，能源消耗低，本錢和維護費用低，而處理污水的效率高，它是今后開展的一個方向。八、適合我國的農村污水處理系統7. 1 處理模式有集中處理和分散處理模式,對于沿海地區、西部等村落分布集中或單村污水量大的,采用集中處理模式;對于南方等山區分散的村落,采用分散處理模式。7. 2 污水處理系統選擇農村的排水措施不全,對于南方、中部和北方等經濟開展相對慢的地區,首先完善排水措施,改旱廁為衛生馬桶等節水器,并在每戶修建簡易化糞池或者沼氣形式的化糞池,減輕污水處理主體的負荷,還可利用沼氣節約能源;村落靠近附近城市,且管道的布設投資低

27、,可接入城市污水管網。農村的經濟開展水平、進水和出水水質及所處的環境不同,所采用的工藝也不同。在沿海地區,一般采用兩種或三種組合工藝:地形寬、便于布置人工濕地、對COD、TN、TP、氨氮的去除率要求高,或中水排放到湖泊等流域的鄉村,可考慮采用厭氧沼氣- 跌水充氧接觸氧化- 人工濕地工藝;同樣可采取生物接觸氧化與人工濕地組合和高效藻穩定塘- 人工濕地系統組合處理工藝。對于人工濕地工藝,根據污水的水質及排放標準,選取不同基質和植物或增加其他措施,提高去除率。在南方,村落多位于山區,污水廠布置受占地面積的限制,要求處理工藝自動化程度高,易維護,污水處理主體設備集一體,便于運輸、安裝及管理。對于單村污

28、水量小于50 m3 / d 的單村,可采用智能化小型生活污水處理工藝(CWT2M) ;對于小于150 m3 / d 的單村,可采用膜生物反響器(MBR) ;分布在湖泊等流域附近的村落,需考慮湖泊等流域的富營養化問題,可采用高效藻類穩定塘等。在中部地區,可采用分散處理和集中處理,分布較集中的幾個村落,且管道布置投資小,采用集中處理,其他采用分散布置。對于集中處理的村落,可采用膜生物反響器(MBR) 、蚯蚓生態濾池、快速滲慮處理系統、地下滲慮處理系統等;在水源附近的村落,需保護水源,可采用組合工藝和高效藻類穩定塘,如水解池滴濾池人工濕地組合。在北方農村,污水系統正常運行的溫度成為重要問題,因此在考

29、慮村落的分散性、污水量及濃度問題外,還需結合工藝的運行溫度。靠近城鎮村落的污水盡可能接入城鎮污水管網,分散的單村,污水量小于50 m3 / d ,可采用智能化小型生活污水處理工藝(CWT2M) ,因為其工藝的主體埋于地下,增加其對溫度的適應性;污水量大的村落可采用快速滲慮處理系統、地下滲慮處理系統等土地處理工藝。西部地區,優先采用土地處理工藝,如快速滲慮處理系統、地下滲慮處理系統等,還可采用高效藻類穩定塘和局部組合工藝。九建議與總結(一)因地制宜地確定各地生活污水處理的技術路線 基于我國農村普遍欠興旺的現狀，各地農村的經濟社會開展水平、區域特點、自然地理條件和環境目標不盡一樣，絕大局部農村應采

30、用經濟有效、簡便易行、節約資源、工藝可靠并能夠與當地自然環境高度融合的污水處理技術，因地制宜地使生活污水排放與處理無害化和資源化。在一些村莊分布密集、經濟開展水平較好的農村地區，高效強化的微動力生態處理集成技術與設備具有極大的技術經濟優越性；其他集中供水的廣闊農村地區，那么可根據其社會經濟開展狀況和水環境保護目標的要求，通過改造農村的河道、水塘和濕地，構建適度強化的無動力復合生態處理集成系統。這些集成技術和設備因其低本錢、高效率、無動力或微動力等顯著特點，具有在集中供水條件下處理農村生活污水的潛在優勢。(二)繼續加強農村生活污水處理技術的研究 由于我國農村面廣人多，生活污水處理技術具有長期的效益與廣闊的市場，必須發動大專院校和科研機構加強相關技術的研究。針對當前處理技術存在的主要問題，研究和開發新型的三低一高(低能耗、低投資、低本錢和高效率)的分散型污水資源化處理技術，并提高污水處理深度，增加脫氮除磷的功能以控制水體富營養化。(三)多方籌集生活污水