農(nóng)村環(huán)境綜合整治之污水處理技術(shù)研究——以廣西南寧市為例

黃衛(wèi)華陳佳佳黃 鱗顏 美王東波

（1.南寧市環(huán)境保護局，廣西 南寧 530022；2.南寧市生態(tài)學學會，廣西 南寧5300223；3.廣西大學環(huán)境學院，廣西 南寧 530004 ）

農(nóng)村環(huán)境綜合整治之污水處理技術(shù)研究——以廣西南寧市為例

黃衛(wèi)華1陳佳佳1黃 鱗2顏 美1王東波3

（1.南寧市環(huán)境保護局，廣西 南寧 530022；2.南寧市生態(tài)學學會，廣西 南寧5300223；3.廣西大學環(huán)境學院，廣西 南寧 530004 ）

農(nóng)村生活污水處理是農(nóng)村環(huán)境綜合整治的重要內(nèi)容之一，文章以南寧市農(nóng)村污水處理技術(shù)的應(yīng)用實踐進行分析，系統(tǒng)總結(jié)了南寧市農(nóng)村生活污水的六種處理技術(shù)模式，并對各技術(shù)模式機理、適用性進行研究，為廣西農(nóng)村污水處理提供參考。

農(nóng)村；生活污水；技術(shù)

1 引言

2011年以來，南寧市結(jié)合實施“廣西農(nóng)村環(huán)境連片整治示范”項目工程，積極推進農(nóng)村生產(chǎn)、生活污水的凈化處理。截止2013年底，南寧市在上林縣、賓陽縣、隆安縣、青秀區(qū)、良慶區(qū)5個示范縣區(qū)186個行政村，共投入資金22533萬元，已建設(shè)230套集中污水處理設(shè)施，258座分散式生活污水處理設(shè)施。通過農(nóng)村環(huán)境連片整治示范項目工程建設(shè)的實施，有效地改善了農(nóng)村村的家居環(huán)境衛(wèi)生和周邊生態(tài)環(huán)境，減輕了生活污水對地表水和地下水質(zhì)的污染，促進了新農(nóng)村建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展。為“美麗南寧”的順利開展奠定了基礎(chǔ)。農(nóng)村生活污水在進水水質(zhì)變化規(guī)律及處理設(shè)施的規(guī)模、工藝及運行管理力量等方面與城市污水處理有較大差異，因此，農(nóng)村生活污水處理不能盲目套用城市生活污水處理模式[1]。針對農(nóng)村生活污水產(chǎn)生與排放特征，國內(nèi)外學者對農(nóng)村生活污水處理工藝與技術(shù)模式進行了深入研究[2-7]。農(nóng)村數(shù)量多、規(guī)模小、村落分散、地形復(fù)雜，農(nóng)村污水處理設(shè)施的建設(shè)受村莊的分布狀況、經(jīng)濟水平、技術(shù)力量、生活方式等許多因素的影響，農(nóng)村生活污水處理技術(shù)評估也是農(nóng)村環(huán)境連片整治工作面臨的重要課題[8]。

本文對南寧市農(nóng)村環(huán)境連片整治示范的生活污水示范項目實踐調(diào)研基礎(chǔ)上，對其進行技術(shù)原理與工藝路線進行探討，為廣大農(nóng)村環(huán)境綜合整治污水處理技術(shù)示范推廣提供借鑒。

2 國內(nèi)常用農(nóng)村污水處理技術(shù)

我國針對城市污水處理技術(shù)研究比較成熟，農(nóng)村生活污水技術(shù)的研發(fā)開展較晚，從上個世紀80 年代開始才逐步受到重視并得到發(fā)展。目前，農(nóng)村生活污水的處理技術(shù)模式、形式和名稱多種多樣，其常用技術(shù)從工藝原理上可以分為4類。

2.1厭氧發(fā)酵生物處理技術(shù)

厭氧生物處理技術(shù)[9]將污水的處理與合理利用有機物結(jié)合，實現(xiàn)了污水的資源化，污水中的大部分有機物經(jīng)厭氧發(fā)酵達到凈化目的，農(nóng)村污水中的大部分有機物經(jīng)厭氧發(fā)酵達到凈化目的，常用的有生活污水凈化沼氣池[10]和化糞池。該技術(shù)在農(nóng)村污水處理中使用比較普遍，一般修建建筑物時一同建設(shè)，工藝簡單。漆貫學等[11]的研究結(jié)果表明，生活污水凈化沼氣池技術(shù)運行穩(wěn)定性難以保證，處理效果一般，如果要提高出水水質(zhì)，必須增加其他組合處理設(shè)施，該技術(shù)也可作為農(nóng)村污水的初級處理。

2.2生物膜處理技術(shù)

生物膜法是農(nóng)村生活污水處理主要應(yīng)用的一種生物處理技術(shù)[12]，包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載體表面，形成生物膜來吸附、降解污水中的污染物, 達到凈化目的。該方法設(shè)備簡單、運行成本較低，處理效率高。反應(yīng)器一般由填料（載體）、布水裝置和排水系統(tǒng)三部分組成，采用的填料有無機類（陶粒、礦渣、活性炭等）和有機類（PVC、PP、塑料、纖維等）。目前，南寧市農(nóng)村生活污水處理常用的生物接觸氧化技術(shù)就是生物膜法的典型代表。

2.3以土地處理為主的生態(tài)處理技術(shù)

污水土地處理系統(tǒng)是在人工控制的條件下，將污水投配在土地上，通過土壤-植物系統(tǒng)，進行一系列物理、化學和生物的凈化過程，使污水得到凈化的一種污水處理工藝。污水土地處理系統(tǒng)與其他污水生物處理技術(shù)相比具有投資省、節(jié)能、運行費用低等優(yōu)點[12]。污水土地處理技術(shù)具有代表性的應(yīng)用是人工濕地處理系統(tǒng)和土地滲濾處理系統(tǒng)兩種。

2.4穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘處理技術(shù)[13]是一種利用自然形態(tài)的水體（如池塘等）自凈能力來處理低濃度生活污水的技術(shù)，借助于水體內(nèi)天然的生態(tài)系統(tǒng)來凈化水質(zhì)，主要利用菌藻、水生生物的共同作用處理廢水中的有機污染物。穩(wěn)定塘按照塘的使用功能、塘內(nèi)生物種類、供氧途徑可分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘和生態(tài)塘。農(nóng)村生活污水處理宜采用好氧塘、兼性塘和生態(tài)塘。該技術(shù)具有基建投資少、運轉(zhuǎn)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(yōu)點，但其占地面積大，處理效果受環(huán)境影響，可能產(chǎn)生臭味和污泥淤積而受到一定限制。

3 南寧農(nóng)村生活污水處理技術(shù)選用原則

隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)村生活污水所引起的面源污染日益嚴重，如何選用適合當?shù)剞r(nóng)村污水處理的技術(shù)尤為重要。

3.1因地制宜，技術(shù)可行并考慮出水排放去向

南寧市乃至廣西廣大農(nóng)村人口少，分布廣而且分散，生活污水水質(zhì)、水量波動性大，排水管網(wǎng)很不健全。大部分村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。因此，農(nóng)村生活污水處理的具體工藝必須具有較強的抗沖擊負荷能力且能有效去除污染物，同時考慮污水處理后排放去向，使出水達到國家相關(guān)的排放標準。

3.2經(jīng)濟合理，易于管理維護

農(nóng)村一般經(jīng)濟力量薄弱，農(nóng)村生活污水處理的具體工藝選擇必須考慮當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展水平，考慮當?shù)剞r(nóng)村的經(jīng)濟承受能力。因此污水處理應(yīng)充分考慮投資經(jīng)濟合理、運行費用低的工藝。另外，農(nóng)村地區(qū)基層環(huán)保和污水處理設(shè)施的管理機構(gòu)不健全，缺乏技術(shù)人員，環(huán)保設(shè)施基本是由農(nóng)村保潔員進行日常管理，因此，所選工藝應(yīng)運行管理簡單，維護方便。

3.3規(guī)劃指導(dǎo)，循序漸進

農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的選擇必須與當?shù)氐拇迩f規(guī)劃相銜接，根據(jù)當?shù)氐慕?jīng)濟能力和自然生態(tài)條件等循序漸進地建設(shè)，必要時考慮分期實施。

3.4考慮資源利用，與農(nóng)民利益掛鉤

充分利用村莊地形地勢、可利用的水塘及閑置地，提倡采用生物生態(tài)組合處理技術(shù)實現(xiàn)污染物的生物降解和組合處理技術(shù)實現(xiàn)污染物的生物降解和氮、磷的生態(tài)去除，降低能耗，節(jié)約成本。并盡量結(jié)合當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)，加強生活污水削減和尾水的回收利用，盡量考慮回用要求，實現(xiàn)保護環(huán)境、節(jié)約水資源的目的。

4 南寧市農(nóng)村生活污水處理技術(shù)分析

目前，針對國內(nèi)農(nóng)村復(fù)雜情況，缺乏比較成熟的農(nóng)村污水處理技術(shù)，多數(shù)處理技術(shù)和處理模式還處于試驗推廣階段[14]。南寧市以廣西環(huán)保廳編制的《廣西農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南》為指導(dǎo)，進行了諸多農(nóng)村污水處理技術(shù)應(yīng)用實踐，取得了一些成果，并對應(yīng)用效果較好的農(nóng)村污水處理技術(shù)進行了歸納總結(jié)，具體見表1。

表1　南寧市農(nóng)村污水處理技術(shù)匯總表

（1）化糞池或沼氣資源化利用。該模式是以厭氧發(fā)酵為核心的生物處理技術(shù)，其以能源和資源的綜合利用為主要目的，主要適用于人口比較分散的區(qū)域的污水聯(lián)合處理，以單戶或聯(lián)戶使用為主，尾水含有較高的氮和磷，不能直接排放，主要用于農(nóng)用肥。

（2）厭氧+人工濕地。該工藝是以厭氧作為前處理，對厭氧出通過人工濕地通過濕地植物、基質(zhì)和微生物的共同作用進行深度處理，兼顧能源資源的綜合利用及出水的達標排放，排水可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。該技術(shù)模式適合有一定可利用土地的農(nóng)村。

（3）厭氧+穩(wěn)定塘。該工藝是以厭氧作為前處理，利用自然水體自凈能力來處理低濃度生活污水，出水水質(zhì)排水可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。該模式占地面積較大。

（4）多功能人工濕地。該工藝基于多級生態(tài)凈化及營養(yǎng)梯級利用原理，對水解酸化、生物接觸氧化、水生植物無土栽培及人工濕地等單元技術(shù)進行集成，應(yīng)用于農(nóng)村生活污水處理，出水水質(zhì)可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準的要求。該模式美化環(huán)境并帶來一定的經(jīng)濟效益，無需專人看管，維護管理方便。

（5）厭氧水解+微動力好氧生化組合一體化。該工藝是以生物膜法核心的處理技術(shù)。采用一次成型的玻璃鋼材質(zhì)，耐腐蝕、抗?jié)B漏，施工簡便；采用回轉(zhuǎn)式鼓風機和生物填料，污水處理效率高；占地面積小，全自動運行，出水水質(zhì)可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。

（6）厭氧水解+微動力好氧生化+綠色景觀工藝。該工藝原理與（5）原理相同，兼顧環(huán)境效益，采用人工浮島、人工濕地、景觀池等集物理截流、生物處理、植物吸收為一體的深度處理單元，確保出水水質(zhì)可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準的要求。

5 結(jié)論

（1）應(yīng)用實踐表明，上述六種農(nóng)村生活污水處理工藝，在南寧市農(nóng)村生活污水處理發(fā)揮了非常好的效果，減輕了對現(xiàn)有環(huán)境的污染，而且具有一定的經(jīng)濟效益和明顯的環(huán)境效益，為新農(nóng)村建設(shè)進行了有益的嘗試。

（2）目前國內(nèi)農(nóng)村污水處理技術(shù)還未成熟，無動力的生態(tài)處理技術(shù)出水水質(zhì)氮、磷難達標，而有動力或微動力的處理技術(shù)普遍存在的問題是污水處理成本較高，農(nóng)村地區(qū)承擔不起運行費用，導(dǎo)致一些示范工程建成后無法運行使用，經(jīng)濟合理、易于維護、成熟可靠的的農(nóng)村污水處理技術(shù)研究是加強新農(nóng)村建設(shè)的重要課題。

（3）此農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的選擇必須遵循因地制宜原則，嚴格遵守國家和地方的法律、法規(guī)、規(guī)范和標準，并以發(fā)展的眼光來兼顧后續(xù)的管理工作。通過項目實施進行技術(shù)實踐積累，積極推進南寧乃至廣西農(nóng)村環(huán)境綜合整治技術(shù)體系的整體進步。

[1] 譚學軍,張惠鋒,張辰.農(nóng)村生活污水收集與處理技術(shù)現(xiàn)狀及進展[J].凈水技術(shù),2011,30(2):5-9.

[2] 郭迎慶,黃翔峰,張玉先,等.太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水示范工程處理工藝的選擇[J].中國給水排水,2009,25(4):6-9.

[3] 齊瑤,常杪.小城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污水分散處理的適用技術(shù)[J].中國給水排水,2008,24(18):24-27.

[4] 吳磊,呂錫武,李先寧,等.厭氧/跌水充氧接觸氧化/人工濕地處理農(nóng)村污水[J].中國給水排水,2007,23(3):57-59.

[5] 王志強,李黎,羅海霞,等.農(nóng)村生活污水處理技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2012,40(5):2957-2959.

[6] 唐晶,呂錫武,吳琦平,等.生物、生態(tài)組合技術(shù)處理農(nóng)村生活污水研究[J].中國給水排水,2008,24(17):1-4.

[7] 吳迪,趙秋,高賢彪,等.厭氧/3級好/缺氧生物膜工藝處理農(nóng)村生活污水[J].中國給水排水,2010,26(7):9-15.

[8] 夏訓(xùn)峰,王明新,閔慧,等.基于模糊優(yōu)劣系數(shù)法的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)優(yōu)選評價方法[J].環(huán)境科學學報,2012,32(9): 2287-2293.

[9] 胡紀萃.廢水厭氧生物處理理論與技術(shù)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2003.

[10] 汪海波.中國農(nóng)村戶用沼氣生產(chǎn)及其影響因素分析[J].可再生能源,2007,25(5):106-109.

[11] 漆貫學,唐玉娣,何伶俊,等.無動力生活污水凈化裝置處理效果分析研究[J].給水排水,2001,27(3):67-70.

[12] 蔣克彬,彭松,張小海,等.農(nóng)村生活污水分散式處理技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[13] 國家環(huán)境保護局科技標準司.城市污水穩(wěn)定塘處理指南[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1997.

[14] 李偉國,劉建鋒,梁師俊,等.浙江省農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的選用原則與處理模式[J].環(huán)境整治,2008,(5):81-86.

Research on the rural sewage processing technology for rural environment of whole comprehensive control——Take Nanning Guangxi city as an example

Rural domestic sewage treatment is a new important issue during comprehensive environment control in rural areas. This paper analyzes the application of sewage treatment technologies in villages of nanning. In addition, six sewage treatment techniques are systematically summarized and the technical model mechanisms and applicability are studied, to provide reference for domestic sewage treatment in rural areas.

Village;domestic sewage;technologe

X703.1

A

1008-1151(2015)10-0026-03

2015-09-12

廣西科技攻關(guān)項目（桂科攻1598016-5）；廣西自然科學基金項目（2012GXNSFBA053130）；南寧市環(huán)境保護專項資金計劃項目（南財經(jīng)2013-265）。

黃衛(wèi)華（1970－），女，廣西南寧人，南寧市環(huán)境保護局工程師，從事環(huán)境管理、生態(tài)環(huán)境保護。