農(nóng)村生活污水處理技術(shù)及發(fā)展趨勢的探究

曹晨波

【摘 要】由于農(nóng)村生活污水具有排水量小而分散、水質(zhì)波動比較大等特點，以及與城市相比，農(nóng)村在社會、經(jīng)濟和技術(shù)等條件上的差異，在農(nóng)村污水處理上不宜采用較為成熟的城市污水處理工藝，本文就目前農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了探究。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村生活污水；處理技術(shù)；發(fā)展趨勢

一、農(nóng)村生活污水特征

在經(jīng)濟快速增長的同時，我國農(nóng)村的生活水平和生活方式也發(fā)生了較大改變，由此帶來越來越嚴重的農(nóng)村水污染，對生態(tài)環(huán)境造成了越來越大的損害，并且已經(jīng)成為中國主要流域水污染的重要因素，直接威脅農(nóng)村居民的身體健康，阻礙農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。我國農(nóng)村生活污水有以下主要特征：

1.污水收集困難。村莊分散的地理分布和缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃建設(shè)，導(dǎo)致污水來源分散，收集困難。

2.來源多。農(nóng)村生活污水來源較多，除了來自人糞便、禽畜散養(yǎng)排污、廚房產(chǎn)生的污水外，還有家庭清潔、生活垃圾堆放滲濾而產(chǎn)生的污水。

3.有機污染物濃度相對較高。

4.增長快。隨著農(nóng)村生活水平的提高以及生活方式的改變，生活污水的產(chǎn)生量也隨之增長。

5.處理率低。配套管網(wǎng)建設(shè)缺失、發(fā)展較為滯后，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水處理率偏低。

二、農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀

目前，農(nóng)村污水處理工藝除了常規(guī)的傳統(tǒng)活性污泥法，應(yīng)用較多的技術(shù)有人工濕地、MBR一體化設(shè)備、快速滲濾土地處理系統(tǒng)、氧化塘技術(shù)等，其中人工濕地和MBR一體化設(shè)備應(yīng)用較為普遍，人工濕地雖具有相對投資成本小、運行費用低、運行維護技術(shù)要求不高、能夠結(jié)合景觀進行建設(shè)等特點，但存在占地面積大、易堵塞、處理負荷低、耐沖擊負荷差的缺陷，且不易進行維護和管理。MBR一體化設(shè)備出水水質(zhì)較好，自動化程度高，由于高度集成可節(jié)約占地面積，但也為后期的設(shè)備維護帶來了不便，而且投資成本與運行成本均較高。下面針對以上技術(shù)逐一介紹：

1.人工濕地。

人工濕地是以人工建造和監(jiān)督控制的、與沼澤地相類似的地面，通過自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物三者協(xié)同作用以達到對污水的凈化。人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，在促進廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。

從水力學(xué)角度劃分，人工濕地分為表面流人工濕地、潛流人工濕地和垂直流人工濕地。表面流濕地由反應(yīng)池或渠、土或其他基質(zhì)（填料）、生長在基質(zhì)上的挺水植物、有自由水面的較淺的細水流等要素組成，該濕地的特點是反應(yīng)池或渠一般較細長，以保證近似的推流狀態(tài)。潛流濕地包括一個裝有基質(zhì)的池和長在基質(zhì)上的挺水植物，濕地的基質(zhì)可以是碎石、卵石以及各種土壤，也可以是它們的組合，該濕地的特點是較表面流濕地具有更高的負荷、占地面積小、效果可靠、耐沖擊負荷和不易滋生蚊蠅等。垂直流人工濕地是在表面流和潛流人工濕地基礎(chǔ)上開發(fā)出來的人工濕地系統(tǒng)，與表面流和潛流人工濕地相比，其處理效果更好、更穩(wěn)定，但其構(gòu)造相對復(fù)雜。

2.MBR一體化設(shè)備。

MBR一體化設(shè)備是利用膜生物反應(yīng)器（MBR）進行污水處理及回用的一體化設(shè)備，其具有膜生物反應(yīng)器的所有優(yōu)點：出水水質(zhì)好、系統(tǒng)抗沖擊性強、污泥量少，自動化程度高等，另外，作為一體化設(shè)備，其具有占地面積小，便于集成，但也為后期的設(shè)備維護造成不便。而且，將MBR一體化設(shè)備應(yīng)用于農(nóng)村生活污水處理時，設(shè)備運營維護對操作人員的技術(shù)要求較高，工藝較為復(fù)雜，但由于這種一體化設(shè)備可有效避免施工不便帶來的問題，因此對于一些較為偏僻的農(nóng)村具有一定的推廣性。它既可以作為小型的污水處理及回用設(shè)備，又可以作為較大型污水處理廠的核心處理單元，是目前污水處理領(lǐng)域研究的熱點之一。

3.快速滲濾土地處理系統(tǒng)。

快速滲濾土地處理系統(tǒng)是將污水有控制地投配到具有良好滲濾性能的土壤表面，污水在向下滲透過程中由于生物氧化、硝化、反硝化、過濾、沉淀、氧化和還原等一系列作用而得到凈化的一種污水土地處理工藝類型。該系統(tǒng)因為包括包氣帶（非飽和帶）和非包氣帶（飽和帶），所以也稱為土壤含水層處理系統(tǒng)。該工藝具有良好的SS、COD去除效果，但由于過分依賴土地的消解凈化作用，難以十分有效的利用植物的生長凈化作用，在長時間運行后總磷、氨氮等污染物的去除十分有限，且易發(fā)生板結(jié)而影響滲透率，出水難以達標(biāo)排放。

4.氧化塘。

氧化塘又名穩(wěn)定塘或生物塘，其對污水的凈化過程與自然水體的自凈過程相似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。穩(wěn)定塘的分類常按塘內(nèi)的微生物類型、供氧方式和功能等進行劃分，可分類為好氧塘、兼氧塘和厭氧塘。

（1）好氧塘。好氧塘的深度較淺，陽光能透至塘底，全部塘水都含有溶解氧，溶解氧主要是由水表面和藻類供給，好氧微生物起凈化污水作用。

（2）兼性塘。兼性塘的深度較大（1～2m），上層為好氧區(qū)，藻類的光合作用和大氣復(fù)氧作用使其有較高的溶解氧，由好氧微生物起凈化污水作用；中間層的溶解氧逐漸減少，稱兼性區(qū)（過渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無溶解氧，稱厭氧區(qū)，沉淀污泥在塘底進行厭氧分解。一般廢水塘中陽光的射進深度不超過0.4～0.5m，大量藻類生長，溶解氧高，有機物分解快，屬高速氧化區(qū)。

（3）厭氧塘。厭氧塘的塘深在2m以上，有機負荷高，全部塘水均無溶解氧，呈厭氧狀態(tài)，由厭氧微生物起凈化作用，凈化速度慢，污水在塘內(nèi)停留時間長。

三、農(nóng)村生活污水處理發(fā)展趨勢

我國地域發(fā)展不平衡，不同地域間農(nóng)村差別較大，加之農(nóng)村地區(qū)長期以來形成的居住方式、生活習(xí)慣等方面的差異，使得污水處理方式不能過于單一，而應(yīng)根據(jù)農(nóng)村具體現(xiàn)狀、特點、風(fēng)俗習(xí)慣，以及自然、經(jīng)濟與社會條件，因地制宜地采用多元化的污水處理模式。

采取經(jīng)濟適用的污水處理技術(shù)在選擇農(nóng)村污水處理工藝時應(yīng)考慮以下因素：一是滿足當(dāng)前達標(biāo)處理與今后再生利用需要。隨著污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，污水處理技術(shù)不僅要從機理上滿足達標(biāo)需求，更要在實際運行過程中保持長效穩(wěn)定。二是處理技術(shù)經(jīng)濟適用。由于地域、經(jīng)濟等差異，農(nóng)村生活污水不能照搬城市污水處理模式，因地制宜選取污水處理工藝，要符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)村發(fā)展。三應(yīng)運行操作簡便，日常維護管理簡單。農(nóng)村生活污水不適宜采取工藝復(fù)雜，操作要求技術(shù)高的工藝，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的實際情況選取工藝。

農(nóng)村生活污水治理任重而道遠，在目前的治理技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)該努力尋求一種工藝簡潔、處理效果好、能耗低、運行管理簡便、二次污染少的適用技術(shù)，既適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)村生活污水治理需求，也是未來發(fā)展的必然趨勢。

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