農(nóng)村生活污水處理設(shè)施綜合技術(shù)應(yīng)用研究

李 華

【摘 要】隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的快速進(jìn)程，農(nóng)村生活污水已成為廣大農(nóng)村地區(qū)面源污染的主要來源，是造成農(nóng)村水環(huán)境污染的重要原因之一。污水處理是社會(huì)物質(zhì)文明進(jìn)步的體現(xiàn)，整治農(nóng)村環(huán)境，改善農(nóng)村水污染狀況，保障農(nóng)民飲用水安全是刻不容緩的問題。本文對(duì)此進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村；生活污水；技術(shù)

一、前言

農(nóng)村生活污水是指農(nóng)村居民生活過程中糞便及其沖洗水、洗浴污水和廚房污水以及一些農(nóng)村分散養(yǎng)殖過程中所產(chǎn)生的污水。一般來說，農(nóng)村生活污水與城市污水不同，在排放方式、水質(zhì)和水量等方面具有其自身特性，主要特點(diǎn)是：成分復(fù)雜，含有一定量的氮、磷，可生化性較高，基本不含重金屬和有毒有害物質(zhì)。目前我國(guó)農(nóng)村生活污水治理的處理技術(shù)比較多，名稱也多種多樣，但從技術(shù)上通常可歸為兩類：第一類是自然處理系統(tǒng)，常用的有人工濕地處理系統(tǒng)、地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)等；第二類是生物處理系統(tǒng)，可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。

二、農(nóng)村生活污水處理設(shè)施綜合技術(shù)

1、生活污水凈化沼氣池處理技術(shù)

厭氧沼氣池將污水處理與其合理利用有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了污水的資源化。污水中的大部分有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵后的污水被去除了大部分有機(jī)物，達(dá)到凈化目的。生活污水凈化沼氣池是采用厭氧發(fā)酵技術(shù)和兼性生物過濾技術(shù)相結(jié)合的方法，在厭氧和兼性厭氧的條件下將生活污水中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成 CH4、CO2 和水，達(dá)到凈化處理生活污水的目的。其處理工藝：生活污水→格柵池→前處理區(qū)[一級(jí)厭氧發(fā)酵、二級(jí)厭氧發(fā)酵（掛膜）]→后處理區(qū)（兼性生物濾池）→排放生活污水沼氣凈化池在全國(guó)很多地區(qū)得到了推廣，它的優(yōu)點(diǎn)是：不消耗動(dòng)力、運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)便、剩余污泥少、還能回收能源（沼氣），建在綠化或菜地下，不占地，產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源；厭氧發(fā)酵處理后的污水可用作澆灌用水和觀賞用水。在農(nóng)村有大量可以成為沼氣利用的原材料：農(nóng)作物秸稈和人畜糞便等。研究表明，農(nóng)作物秸稈通過沼氣發(fā)酵可以使其能量利用效率比直接燃燒提高 4-5 倍；沼液、沼渣作飼料可以使其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量的利用率增加 20%；通過厭氧發(fā)酵過的糞便（沼液、沼渣），碳、磷、鉀的營(yíng)養(yǎng)成分沒有損失，且轉(zhuǎn)化為可直接利用的活性態(tài)養(yǎng)分——農(nóng)田施用沼肥，可替代部分化肥。沼氣池工藝簡(jiǎn)單，成本低，運(yùn)行費(fèi)用基本為零，適合于農(nóng)民家庭采用。而且，結(jié)合農(nóng)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(jìn)行厭氧發(fā)酵后作為農(nóng)田肥料，沼液經(jīng)管網(wǎng)收集后，集中凈化，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后排放。

2、人工濕地處理技術(shù)

人工濕地是通過模擬和強(qiáng)化自然濕地功能，將污水有控制地投配到土壤（填料）經(jīng)常處于飽和狀態(tài)且生長(zhǎng)有蘆葦、香蒲等水生植物的土地上，污水沿一定方向流動(dòng)的過程中，在耐水植物和土壤的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用下，污水中有機(jī)物通過過濾、根系截留、吸附、吸收和植物光合、輸氧作用，促進(jìn)兼性微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。按水流方向可將人工濕地又分為水平流濕地床和垂直流濕地床。垂直流濕地床的水流通過導(dǎo)流管或?qū)Я鲏Φ囊龑?dǎo)，在濕地床內(nèi)上下流動(dòng)，多個(gè)垂直流濕地床串聯(lián)起來稱之多級(jí)垂直流濕地。水平流濕地床的水流是按一定方向水平流動(dòng)。在實(shí)際過程中有時(shí)將垂直流濕地床與水平流濕地床組合起來使用，這種濕地床稱之組合式濕地床。垂直流濕地床較水平流濕地床負(fù)荷高。農(nóng)村生活污水經(jīng)化糞池處理后，上清液通過集水管道進(jìn)入進(jìn)水井，經(jīng)過格柵流入沉淀池，經(jīng)沉淀的上清液用泵揚(yáng)入一級(jí)人工濕地，而后再進(jìn)入二級(jí)人工濕地，二級(jí)人工濕地的出水回流至清水池，可供綠化、灌溉，也可溢流至附近坑塘。該系統(tǒng)主要是利用有機(jī)質(zhì)、礫石、沙以及礦物質(zhì)等人工介質(zhì)分層填充，表面栽種處理性能好、成活率高、耐水性強(qiáng)、成長(zhǎng)周期長(zhǎng)的植物蘆葦，形成一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。穩(wěn)定運(yùn)行后，填料和植物根系以及附著生長(zhǎng)的微生物形成復(fù)雜的根脈生態(tài)系統(tǒng)。通過物理的沉降、過濾，化學(xué)的沉淀、吸附和分解，微生物降解代謝，植物的吸收等過程進(jìn)行去除污染物。具有效率高、投資和運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)管理簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，在高程合適的條件下可以實(shí)現(xiàn)零能耗。

3、土壤滲濾生態(tài)處理系統(tǒng)

該技術(shù)為生物-生態(tài)組合技術(shù)，適用于有土地較少，但土壤條件適宜的農(nóng)村點(diǎn)。土壤滲濾包括慢速滲濾、快速滲濾兩種方法，對(duì)于不同的農(nóng)村可以根據(jù)情況選用不同的滲濾方法。污水就地土壤滲濾處理系統(tǒng)由前期處理化糞池和土壤滲濾兩部分耦合而成。該系統(tǒng)的基本原理是：生活污水在化糞池中經(jīng)過沉淀、厭氧處理后，進(jìn)入分配箱，分流入各土壤滲濾管中，管中流出的污水均勻地向厭氧濾層滲濾，再通過表面張力作用上升，通過虹吸現(xiàn)象連續(xù)地向上層好氧濾層滲透。在上述過程中，水與污染物分離，水被滲濾并通過集水管道收集，污染物通過物理化學(xué)吸附被截留在土壤中；碳和氮由于厭氧和好氧過程，一部分被分解為無(wú)機(jī)碳、無(wú)機(jī)氮留在土壤中，另一部分變成氮?dú)夂投趸忌⑷肟諝庵?；磷則被土壤物理化學(xué)吸附，截留在土壤中，為草坪或者其他植物所利用。其工藝流程如下污水→厭氧沼氣池→配水池→土壤滲濾處理工藝→集水井→出水土壤滲濾生態(tài)處理系統(tǒng)與其他污水處理系統(tǒng)相比，特點(diǎn)有：（1）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；（2）出水水質(zhì)好，對(duì)有機(jī)物尤其對(duì)有機(jī)氯化物和氨氮有較好的處理效果；（3）一次性投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)省能耗；（4）在土地處理槽上栽種植物，不但能提高系統(tǒng)凈化污水的效率，還可以增強(qiáng)景觀效果。

4、穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)

穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的污水凈化過程類似與天然水體的自凈過程，主要通過在污水中存活的微生物的代謝活動(dòng)和塘內(nèi)水生植物及多種生物的共同作用，使有機(jī)污染物得到降解。穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)具有基建投資省、年運(yùn)行費(fèi)用低、管理維護(hù)方便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，不足之處就是地面積大、污水處理效果受季節(jié)、氣溫、光照等自然因素影響較大且處理效果不夠穩(wěn)定；隨著研究的深入，開發(fā)出了多種高效塘處理工藝，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的不足之處。（1）高效藻類塘。高效藻類塘是對(duì)傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進(jìn)，其充分利用菌藻共生關(guān)系，對(duì)污染物進(jìn)行處理。正因其最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣，塘內(nèi)一級(jí)降解動(dòng)力學(xué)常數(shù)值比較大，故稱之為高效藻類塘。高效藻類塘較傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘停留時(shí)間短，占地面積少，建設(shè)容易，維護(hù)簡(jiǎn)便，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。（2）水生植物塘。利用高等水生植物主要是水生維管束植物提高穩(wěn)定塘處理效率，控制出水藻類，除去水中的有機(jī)毒物及微量重金屬。研究表明，生長(zhǎng)速度最快和改善水質(zhì)效果最好的水生維管植物有水葫蘆、水花生和寬葉香蒲。（3）組合塘工藝。將單塘改造成多級(jí)串聯(lián)塘，其流態(tài)更接近于推流反應(yīng)器的形式，從而減少了短流現(xiàn)象，提高了單位容積的處理效率。由于不同的水質(zhì)適合不同的微生物生長(zhǎng)，串聯(lián)穩(wěn)定塘各級(jí)水質(zhì)在遞變過程中，會(huì)產(chǎn)生各自相適應(yīng)的優(yōu)勢(shì)菌種，因而更有利于發(fā)揮各種微生物的凈化作用。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，由于農(nóng)村生活污水中的污染物是以有機(jī)物為主，其生化性較好，所以通常情況下生活污水的處理都是采用生物處理的方法。上述介紹的是常見的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施綜合技術(shù)，具體使用時(shí)要立足實(shí)際情況，因地制宜的選擇適合的處理技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]閻白洋，劉變?nèi)~.簡(jiǎn)析農(nóng)村水污染問題及其對(duì)策.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，（3）.

[2]白曉龍，顧衛(wèi)兵.農(nóng)村生活污水處理模式研究.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（5）.

[3]梁祝，倪晉仁.農(nóng)村生活污水處理技術(shù)與政策選擇.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2007，7（3） .