太湖流域農(nóng)村生活污水處理技術(shù)探討

李林林，朱英存，張衛(wèi)國，徐曉花

（1.蘇州科技學(xué)院，江蘇 蘇州 215011； 2.蘇州市審計局，江蘇 蘇州 215011）

太湖流域農(nóng)村生活污水處理技術(shù)探討

李林林1，朱英存1，張衛(wèi)國2，徐曉花2

（1.蘇州科技學(xué)院，江蘇 蘇州 215011； 2.蘇州市審計局，江蘇 蘇州 215011）

2010年江蘇省太湖流域主要污染物排放情況顯示，太湖流域內(nèi)的農(nóng)村生活污水、農(nóng)田徑流和養(yǎng)殖污水是導(dǎo)致太湖水體富營養(yǎng)化的主要污染源。目前，在中國針對農(nóng)村生活污水的處理技術(shù)已有一定研究。根據(jù)太湖流域農(nóng)村生活污水的特點，人工濕地處理技術(shù)和穩(wěn)定塘系統(tǒng)等新型污水處理技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。

太湖流域；農(nóng)村生活污水；新型污水處理技術(shù)；人工濕地處理技術(shù)；穩(wěn)定塘系統(tǒng)

太湖流域地跨蘇、浙、皖、滬3省1市，是長江三角洲的核心區(qū)域，總面積36 895 km2，歷來是我國人口密度最大、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)達、國民經(jīng)濟產(chǎn)值和人均收入增長幅度最快的地區(qū)之一[1]。經(jīng)濟的快速發(fā)展導(dǎo)致大量污染物排放進入太湖中，導(dǎo)致太湖水質(zhì)惡化。2010年江蘇省太湖流域主要水污染物排放情況顯示，農(nóng)村生活污染源已經(jīng)成為造成太湖水體富營養(yǎng)化的主要污染源之一，太湖氮磷排放量的46.6%和57.1%來自于農(nóng)村生活污水。農(nóng)村生活污染源存在分散和不易集中的問題，加上農(nóng)村經(jīng)濟水平相對落后，因此在治理上存在較大困難。如何治理太湖流域農(nóng)村生活污水已經(jīng)成為國家和廣大民眾關(guān)心的焦點問題之一。本文就適合太湖流域農(nóng)村生活污水處理的技術(shù)作簡單的探討和闡述。

1 太湖流域農(nóng)村生活污水狀況

1.1 太湖流域農(nóng)村生活污水特點

農(nóng)村生活污水[2]包括居民生活過程中沐浴洗滌污水、廚房污水和廁所排放污水等，還包括一些農(nóng)村養(yǎng)殖污水和生活垃圾滲濾污水。太湖流域因其特有的地理環(huán)境特點和經(jīng)濟特點，其農(nóng)村生活污水呈以下特點:

（1） 排放的生活污水主要是有機物，還包括大量的氮磷、合成洗滌劑、細菌、微生物和病毒等，但是重金屬含量相對較少，水質(zhì)較穩(wěn)定。

（2） 太湖流域農(nóng)村因污水處理設(shè)施不夠完善，污水收集管道和系統(tǒng)尚未普及，因此生活污水多呈粗放式排放，難于收集。

（3） 因農(nóng)村的生活方式，早、中、晚三個時段污水產(chǎn)生量較大，呈瞬間排放、波動較大的特點；近年來，隨著太湖流域經(jīng)濟的快速發(fā)展和農(nóng)村生活方式的改變，污水的產(chǎn)生量也逐年增加。

1.2 太湖流域農(nóng)村水污染現(xiàn)狀

1.2.1 污染物排放現(xiàn)狀

太湖流域僅2010年共排放廢污水總量35.65億 m3。流域COD排放總量為68.40萬 t/a，氨氮排放總量為7.32萬 t/a，總氮排放總量為10.60萬 t/a，總磷排放總量0.68萬 t/a。

1.2.2 太湖水環(huán)境現(xiàn)狀

太湖水質(zhì)總體為劣Ⅴ類，主要污染指標為總氮和總磷。湖體處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，與2009年相比，水質(zhì)無明顯變化。太湖環(huán)湖河流總體為輕度污染，88個國控監(jiān)測斷面中，Ⅰ～Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)的斷面比例分別為43.0%、33.0%、12.0%和12.0%，主要污染指標為氨氮和石油類。

2 太湖流域農(nóng)村生活污水處理工藝技術(shù)

太湖流域農(nóng)村生活污水的治理工作起步較晚，未形成規(guī)模。根據(jù)現(xiàn)狀，太湖流域農(nóng)村生活污水處理技術(shù)可大致分為集中式和分散式。堅持分散處理和集中處理相結(jié)合的原則，將兩者實現(xiàn)優(yōu)勢互補，是處理太湖流域的農(nóng)村生活污水的重要舉措。

2.1 集中式農(nóng)村生活污水處理技術(shù)

集中式農(nóng)村生活污水處理主要適用于方便鋪設(shè)管網(wǎng)收集污水的地區(qū)，采用生物技術(shù)處理污水。目前，太湖流域的集中式處理技術(shù)主要有集中式循環(huán)增氧型生態(tài)濕地處理技術(shù)、集中式多介質(zhì)型生態(tài)濕地處理技術(shù)、集中式復(fù)合生物濾池人工濕地技術(shù)、微動力凈化裝置——人工濕地處理模式、A/O法生化處理——生物穩(wěn)定塘處理模式、復(fù)合CASS處理技術(shù)等一系列技術(shù)方法。

集中式處理技術(shù)處理生活污水效果較好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，建設(shè)成本低，運行費用大多低于0.3元/t水，具備經(jīng)濟上的合理性和可行性。

2.2 分散式農(nóng)村污水處理技術(shù)

分散式農(nóng)村生活污水處理技術(shù)是針對生活污水的一種新型、經(jīng)濟環(huán)保的處理技術(shù)。該類處理技術(shù)具有工藝系統(tǒng)簡單、運行操作方便、管理維護技術(shù)要求低的特點，且具有較高的處理效率。太湖流域目前采用的分散型生活污水處理技術(shù)可分為三大類:

2.2.1 自然生物處理

首先利用化糞池進行預(yù)處理，化糞池上清液進入土地處理或濕地進一步處理，以達到排放水質(zhì)要求。就地處理系統(tǒng)通常利用天然濕地、池塘中的水生植物及其根系微生物對污染物進行分解與吸收，利用濕地或池塘中的食物鏈系統(tǒng)完成凈化作用。這些技術(shù)具有構(gòu)造簡單、維護方便、凈化效果良好等優(yōu)點，但處理系統(tǒng)負荷極低，占地面積較大，受季節(jié)、氣溫、光照影響限制，設(shè)計建造不好或管理不善易產(chǎn)生二次污染。

2.2.2 人工生態(tài)處理技術(shù)

通過人工建立較為完善的生態(tài)系統(tǒng)來處理污水。研究者將多種動植物，包括從細菌、藻類到植物、蝸牛、魚類等集中在一起，形成一個連續(xù)反應(yīng)的封閉循環(huán)系統(tǒng)，通過一系列反應(yīng)減少污水中的營養(yǎng)物和病原體，使它們消化在一個連續(xù)的食物鏈中。該技術(shù)存在系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜、維護技術(shù)要求較高、技術(shù)不夠成熟等問題，有待進一步的研究和開發(fā)。

2.2.3 生物處理技術(shù)

采用與集中處理的大型污水廠類似的技術(shù)路線，只是針對就地處理的特點，采用適合的工藝和裝置。其中最為常用的是先厭氧生物預(yù)處理，后接或單獨應(yīng)用各種好氧生物處理。這些技術(shù)成熟可靠，效果良好，管理較為簡便，但存在系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、填料堵塞等問題，對于氮磷的去除也較弱。采用以SBR為基礎(chǔ)的反應(yīng)沉淀一體化生物處理技術(shù)，如普通SBR、MSBR、CAST等處理分散型污水，可以達到較好的脫氮除磷效果，但對控制系統(tǒng)要求較高，投資和維護費用較大。

2.3 適合太湖流域的新型農(nóng)村污水處理技術(shù)

2.3.1 人工濕地處理系統(tǒng)

人工濕地處理系統(tǒng)是利用土壤、植物、微生物等的物理、化學(xué)和生物三重協(xié)同作用，對污水進行處理凈化的一種技術(shù)。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的作用。人工濕地生態(tài)系統(tǒng)對污水的處理效果良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，去除大量有機物和重金屬，并有較好的脫氮除磷效果，且運行管理方便、投資和運行費用低，近年來，江蘇省蘇州地區(qū)在張家港、吳中區(qū)等地進行大量的實際工程建設(shè)。

2.3.2 生態(tài)廁所

生態(tài)廁所是一種新型的就地處理技術(shù)，該技術(shù)采用具有良好多孔性、吸水性、排水性的鋸末或麥秸作為微生物的繁殖場所，微生物可快速降解糞尿，降解產(chǎn)物還可用于肥料和土壤改良劑。目前，我國的生態(tài)廁所技術(shù)還處于起步階段，技術(shù)還需不斷完善。

2.3.3 蚯蚓生態(tài)濾池

蚯蚓生態(tài)濾池是一種新型環(huán)境友好型污水處理系統(tǒng)，通過人工建立適合蚯蚓和多種微生物生存的生態(tài)濾床，蚯蚓具有驚人的吞噬能力，且其消化道能分泌蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等多種酶類，對絕大多數(shù)有機廢棄物有較強的分解作用，通過蚯蚓和其他微生物的協(xié)同作用可以去除生活污水中的各種污染物。蚯蚓生態(tài)濾池工藝簡單，方便管理，并且具有較高的脫氮除磷效果，適合于太湖流域農(nóng)村生活污水處理。

2.3.4 穩(wěn)定塘系統(tǒng)

穩(wěn)定塘是指經(jīng)過人工適當(dāng)修整的或者利用自然地理優(yōu)勢改造的池塘，主要依靠池塘內(nèi)自然生物凈化功能凈化污水，凈化過程與自然水體的自凈過程極其相近。有機污染物在塘中被微生物所降解，塘內(nèi)的氧由塘內(nèi)生長的藻類的光合作用及塘面的復(fù)氧作用提供。穩(wěn)定塘系統(tǒng)出水水質(zhì)較好，并有較好的脫氮除磷效果。太湖流域結(jié)合有利的地形條件，利用穩(wěn)定塘系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水，具有較好的應(yīng)用前景。

3 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合太湖流域特點，采取經(jīng)濟有效、運行穩(wěn)定且與太湖流域自然環(huán)境高度融合的污水處理技術(shù)已成為解決太湖流域農(nóng)村生活污水污染問題的主要途徑，其中新型處理技術(shù)人工濕地系統(tǒng)和穩(wěn)定塘系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用前景。

[1]張磊，吳昊.太湖流域農(nóng)村生活污水處理技術(shù)與思考[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報:人文社會科學(xué)版，2010，10（ 4）:131-134.

[2]張磊，張靖，季潔.農(nóng)村綠色基礎(chǔ)設(shè)施研究之二——農(nóng)村生活污水處理設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)[J].建筑與文化，2010（8）:104-106.

[3]帖靖璽，鐘云，鄭正，等.二級串聯(lián)人工濕地處理農(nóng)村生活污水的脫氮除磷研究[J].中國給水排水，2007，23（ 1）:88-91，96.

[4]李先寧，呂錫武，孔海南，等.農(nóng)村生活污水處理技術(shù)與示范工程研究[J].中國水利，2006（ 17） :19-22.

Research on the Treatment of Domestic Sewage in Rural Areas in Taihu Lake Basin

Li Linlin1， Zhu Yingcun1， ZhangWeiguo2， Xu Xiaohua2
（1.Suzhou University of Science&Technology， Suzhou Jiangsu 215011， China；2.Suzhou Audit Bureau， Suzhou Jiangsu 215011， China）

According to the major pollutants of Taihu Lake Basin in Jiangsu province in 2010,the main pollutants leading to eutrophication of Taihu Lake are from the rural domestic sewage,agricultural runoff and sewage farming.There already have been some studies about the treatment technology for rural sewage in China.According to the characteristics of rural domestic sewage in Taihu Lake Basin,the new sewage disposal technology,such as artificial wetland processing technology and aquatic systems,have a good application prospect.

Taihu Lake Basin； rural sewage； new sewage disposal technology； artificial wetland processing technology；aquatic systems

X832

A

1008-813X（2012）01-0060-03

10.3969/j.issn.1008-813X.2012.01.018

2011-10-28

蘇州市2010年環(huán)保科技項目——農(nóng)村生活污水治理工程績效審計評價體系的研究（311111204）

李林林（1988-），男，河南焦作人，蘇州科技學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)在讀碩士研究生，主要從事環(huán)境工程研究。