農(nóng)村生活污水處理的現(xiàn)狀與技術(shù)應(yīng)用

付笑凡 鄭志宏

摘? 要：由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)問題以及技術(shù)條件的缺失，我國農(nóng)村污水沒有得到良好的處理，農(nóng)村污水的處理，已然成為當(dāng)今農(nóng)村水環(huán)境問題的重點(diǎn)和難點(diǎn)。文章以農(nóng)村污水處理為基本點(diǎn)，介紹了農(nóng)村污水的現(xiàn)狀以及污水處理中所面臨的問題，針對目前在農(nóng)村污水處理中較為流行的幾種污水處理技術(shù)進(jìn)行簡要分析與論述，提出未來農(nóng)村污水處理發(fā)展的建議。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境;農(nóng)村污水;農(nóng)村污水現(xiàn)狀;污水處理技術(shù)

中圖分類號：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）09-0161-04

Abstract： Due to rural economic problems and lack of technical conditions， rural sewage in China has not been treated very well. Rural sewage treatment has become the focus and difficulty of rural water environment problems. This paper， based on the rural sewage treatment， introduces the current situation of rural sewage and the problems and difficulties faced in sewage treatment. It briefly analyzes and discusses several sewage treatment technologies that are currently popular in rural sewage treatment， and proposes the direction of future rural sewage treatment development.

Keywords： water environment; rural sewage; rural sewage status; sewage treatment technology

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)村的生活質(zhì)量得到了大幅提高，與此同時，農(nóng)村也出現(xiàn)了許多環(huán)境問題，其中最為突出的便是農(nóng)村水體污染，農(nóng)村水體的污染使農(nóng)村生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，生態(tài)環(huán)境失去平衡。因此，農(nóng)村污水處理是一個亟待解決的問題，而決定農(nóng)村污水處理方式的因素主要包括村莊發(fā)展規(guī)劃、人口規(guī)模、人口密度（或房屋間距）、距城（鎮(zhèn)）區(qū)市政管網(wǎng)的距離、環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)條件和運(yùn)行管理等，也取決于處理水的用途[1]。所以在解決農(nóng)村污水處理問題上，要堅持因地制宜，才能達(dá)到最好的處理效果?；诖耍疚耐ㄟ^概述目前我國農(nóng)村污水處理面臨的問題以及現(xiàn)階段運(yùn)用于農(nóng)村污水處理的技術(shù)，分析得出能夠適用于不同農(nóng)村地區(qū)的污水處理技術(shù)。

1 農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)村污水的特點(diǎn)

我國農(nóng)村居民的居住特點(diǎn)與生活習(xí)慣，使得我國農(nóng)村生活污水具有以下特點(diǎn)：

（1）水質(zhì)水量波動性大。我國農(nóng)村生活污水具有分散、日變化系數(shù)大（通常為3.0～5.0）、排放時間集中，且氨氮含量高、可生化性強(qiáng)、含重金屬等有毒有害物質(zhì)較少等特點(diǎn)[2]。

（2）有機(jī)物含量高。我國農(nóng)村生活污水主要來源于廁所糞便及其沖洗水、洗浴廢水、畜牧廢水和廚房餐飲用水等，含有較高COD、氮磷污染物。

（3）污水排放隨意性大。由于很多農(nóng)村沒有污水集中處理設(shè)備，農(nóng)村生活污水大多都是就地潑灑或利用天然形成的溝渠排入湖泊、河流之中，這會引起當(dāng)?shù)氐叵滤廴疽约昂此w的富營養(yǎng)化，對農(nóng)村水環(huán)境造成影響。

1.2 農(nóng)村污水處理所面臨問題

農(nóng)村生活污水的處理在我國起步較晚，因此在處理農(nóng)村污水上面臨以下幾種問題：

（1）居民環(huán)保意識薄弱。農(nóng)村居民普遍缺少環(huán)境保護(hù)這一理念，我國大部分農(nóng)村地區(qū)都沒有污水收集處理設(shè)備，加之建設(shè)污水處理設(shè)備前期需要投入大量資金，很多居民不愿承擔(dān)這一費(fèi)用，導(dǎo)致農(nóng)村污水處理這一政策進(jìn)展困難。

（2）管網(wǎng)布置比較困難。農(nóng)村地區(qū)的建筑不具備合理的規(guī)劃與布局，在人口居住比較密集的村鎮(zhèn)，其道路也比較狹窄，這將導(dǎo)致施工難度增加，污水管道鋪設(shè)困難，施工成本提高，鋪設(shè)進(jìn)度緩慢等問題。

（3）缺少污水排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，農(nóng)村污水的排放尚沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，與城市相比，農(nóng)村污水污染的關(guān)鍵問題是因氮、磷導(dǎo)致的富營養(yǎng)化，如果按照城鎮(zhèn)的處理標(biāo)準(zhǔn)，處理成本和技術(shù)要求會相應(yīng)提高，而農(nóng)村地區(qū)的管理水平和經(jīng)濟(jì)水平普遍薄弱，因此照搬城市污水處理的標(biāo)準(zhǔn)不是非常合理[3]。

（4）缺乏運(yùn)行管理。污水處理設(shè)備建成后，該設(shè)備的運(yùn)行管理及責(zé)任主體指代不明，由于缺少專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)管理，設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障時得不到及時的修理，設(shè)備則處于廢棄狀態(tài)。

綜上所述，在實(shí)施農(nóng)村污水處理的政策上，需要選擇針對性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)高效、管理維護(hù)簡單、居民能夠接受的處理工藝。

2 農(nóng)村污水處理的技術(shù)應(yīng)用

目前可用于處理農(nóng)村污水的技術(shù)眾多，每個工藝都具有其優(yōu)缺點(diǎn)，在污水處理中應(yīng)根據(jù)農(nóng)村當(dāng)?shù)氐木唧w情況，選擇效益最佳的技術(shù)工藝，現(xiàn)將應(yīng)用于農(nóng)村污水處理的技術(shù)分述如下：

2.1 生物轉(zhuǎn)盤

生物轉(zhuǎn)盤是一種生物膜法污水處理技術(shù)，整個工藝流程的動力設(shè)備只有轉(zhuǎn)盤驅(qū)動電機(jī)和污水提升泵，極大的提高了該工藝在運(yùn)行時的穩(wěn)定性[4]。生物轉(zhuǎn)盤對污水具有較好的處理效果，并且用轉(zhuǎn)盤代替風(fēng)機(jī)供氧，可以節(jié)省電耗，降低成本。如韋真周等[5]運(yùn)用生物轉(zhuǎn)盤工藝處理小城鎮(zhèn)生活污水，處理效果良好，COD、SS、NH3-N、TP去除率分別為85.47%、94.68%、84.48%、78.33%。此外，利用多種不同類群、功能各異、具有協(xié)同作用的微生物組成的復(fù)合微生物，可以提高處理能力，減少調(diào)試時間。李成森等[6]以復(fù)合微生物菌劑代替活性污泥和生物轉(zhuǎn)盤進(jìn)行組合的工藝在崇左市大新縣下雷鎮(zhèn)污水處理廠調(diào)試運(yùn)行，出水各指標(biāo)為COD：38mg/L，SS：17mg/L，NH3-N：7.59mg/L，TP：0.89mg/L，pH：7.82，TN：9.47mg/L，出水水質(zhì)達(dá)到（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)，并且生物轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的污泥量較少，對于剩余污泥進(jìn)行脫水后可用于林地施肥。

2.2 膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器（MBR）是由活性污泥法和膜法相結(jié)合的一種污水處理技術(shù)，由于膜的高效截留作用，可以截留微生物難以分解的大分子有機(jī)物，提高污水出水水質(zhì)，減小污泥產(chǎn)生量。如謝晴等[7]在示范工程中運(yùn)用A2/O-MBR一體化設(shè)備的工藝組合對農(nóng)村污水進(jìn)行處理，出水水質(zhì)均優(yōu)于GB18918-2002（城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。也可增加混凝沉淀工藝對污水進(jìn)行預(yù)處理，所投加的絮凝劑產(chǎn)生的雙電層及吸附架橋作用，高效率去除水中懸浮顆粒物質(zhì)，可保證后續(xù)深度生化處理的穩(wěn)定運(yùn)行[8]。如左燕君等[9]運(yùn)用混凝-兩級A/O-MBR工藝處理生活污水，出水中COD濃度為17.8mg/L，SS濃度為8.7 mg/L、NH3-N濃度為3.4mg/L，滿足GB19818-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)。MBR復(fù)合工藝具有占地面積小，運(yùn)行穩(wěn)定，耐沖擊性能強(qiáng)，出水水質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)。但膜容易發(fā)生堵塞，清洗困難且所需能耗較高。

2.3 人工濕地

由于人工濕地集污水處理與美化環(huán)境于一體，在凈化污水的同時還具有景觀效果，目前人工濕地技術(shù)已在我國廣泛使用，運(yùn)用人工濕地復(fù)合工藝處理可使出水水質(zhì)達(dá)到要求。如趙海洲等[10]在上海市閔行區(qū)某農(nóng)村污水收集治理工程中，運(yùn)用接觸氧化與人工濕地組合工藝的調(diào)試運(yùn)行中，出水COD、BOD、NH3-N、TP的去除率分別為92.5%，97.6%，82.9%和88.4%。又如谷鵬飛等[11]在示范工程中運(yùn)用無動力水池-人工濕地-氧化塘的塘壩濕地近自然處理組合技術(shù)，該技術(shù)對COD去除率為70.54%，NH3-N去除率為96.12%，TN去除率為91.23%，TP去除率為93.25%，出水水質(zhì)滿足（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，與傳統(tǒng)的污水處理方法相比，人工濕地具有投資低，耗能少，運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但人工濕地占地面積較大，所以對污水處理地區(qū)的地形地貌要求較高。

2.4 穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘是通過將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚?，建成池塘，并設(shè)置圍堤和防滲層而建成，有機(jī)物主要通過微生物降解、有機(jī)物吸附、有機(jī)顆粒的沉降和截濾作用去除[12]。當(dāng)生活污水進(jìn)入穩(wěn)定塘后，有機(jī)物經(jīng)過穩(wěn)定塘中的微生物和藻類的協(xié)同作用下分解，張巍等[13]針對北方地區(qū)農(nóng)村生活污水運(yùn)用前置強(qiáng)化塘、人工后置調(diào)節(jié)塘、組合塘系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)，該技術(shù)在示范工程中對污染物去除效果較好，COD平均去除率為85%，氨氮平均去除率為90.6%。但同時穩(wěn)定塘也具有占地面積大、水力停留時間較長、處理效果不穩(wěn)定、散發(fā)臭味、處理效果受氣候條件影響大等缺陷[14]。為了改善這些缺點(diǎn)，強(qiáng)化的藻菌共生系統(tǒng)，增強(qiáng)污染物被藻類和細(xì)菌的協(xié)同降解吸收過程，提高處理效果，美國加州大學(xué)伯克利分校Oswald教授提出的高效藻類塘對COD、BOD、NH4+-N、TN、TP 的去除率分別為75%、60%、92%、75%、50%[15]。J.B.K.Park等[16]研究發(fā)現(xiàn)高效藻類塘可以去除高達(dá)95%的溶解性有機(jī)化合物。與傳統(tǒng)的二級生物處理技術(shù)相比，高效藻類塘具有占地面積小、投資低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn)[17]。并且經(jīng)過穩(wěn)定塘處理的污水可以直接應(yīng)用于林地灌溉，可實(shí)現(xiàn)污水資源化利用，藻類產(chǎn)物也可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 土地滲濾技術(shù)

土地處理系統(tǒng)是利用土壤-植物-微生物的復(fù)合作用將污水進(jìn)行處理，污水土壤滲濾系統(tǒng)的界面環(huán)境復(fù)雜，其中氮的去除主要包括植物吸收、生物脫氮及氨氮揮發(fā)，并且生物脫氮起主要作用[18]。高勝兵等[19]采用植物-土壤滲濾系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水，復(fù)合體系對BOD5、COD、TN、NH4+-N、TP的平均去除率分別為73.5%、76%、85%、89%、85%。呂晶晶等[20]運(yùn)用曝氣預(yù)處理+深型土壤滲濾系統(tǒng)處理高氨氮廢水，COD、氨氮和TN的去除率分別為83.1%、98.0%和76.6%，運(yùn)用該工藝處理高氨氮廢水比普通土壤滲濾系統(tǒng)在TN去除方面效果更佳。張金旭等[21]在高寒地區(qū)的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)水力負(fù)荷為7cm/d時，經(jīng)處理后的污水COD、TN、SS和NH3-N去除率最高分別為56.0%、40.8%、56.1%和53.5%。該工藝具有投資少，易維護(hù)管理的特點(diǎn)，適合土質(zhì)通透性高、居住較為分散、人口密度小、經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后的農(nóng)村地區(qū)。

3 污水處理技術(shù)對比

根據(jù)污水處理中處理工藝的特點(diǎn)和處理成本，歸類出該工藝在農(nóng)村污水處理中的優(yōu)勢點(diǎn)和局限性，將可運(yùn)用到農(nóng)村地區(qū)的污水處理工藝進(jìn)行簡單對比，以得出該工藝的適用地區(qū)，見表1。

4 結(jié)束語

農(nóng)村生活污水已經(jīng)成為農(nóng)村環(huán)境的主要污染源，也是目前我國亟待解決的主要環(huán)境問題。因此，必須根據(jù)村莊所處的地形地貌、排水特點(diǎn)、人口規(guī)模，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)承受能力，采用適宜的農(nóng)村生活污水收集、處理方法進(jìn)行農(nóng)村生活污水處理。只有因地制宜，選擇建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用低、管理操作方便的工藝，才能做到“建得起、用得起、管得好、用得好”。但由于我國農(nóng)村污水的處理起步較晚，需要積極借助國外的處理經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，同時還要盡快完善我國農(nóng)村污水出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際狀況選擇合適的工藝，以求達(dá)到低成本、高回報、易管理的目的。綜上給出目前農(nóng)村污水處理的建議：

（1）提高居民環(huán)保意識。我國農(nóng)村居民對環(huán)境保護(hù)概念薄弱，需要加強(qiáng)宣傳力度，改變居民對環(huán)保的看法，使農(nóng)村居民能夠積極配合國家推進(jìn)農(nóng)村污水處理的政策，同時要加快管道的鋪設(shè)，讓居民的生活污水有處可排，從而從源頭上解決農(nóng)村水環(huán)境污染問題。

（2）國家增加投資。居民在抗拒污水處理時，大多是受到經(jīng)濟(jì)的影響，所以在建設(shè)農(nóng)村污水處理系統(tǒng)的同時，將國家出資與居民承擔(dān)有機(jī)結(jié)合，以減少居民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，從而使居民愿意接受污水處理。

（3）完善運(yùn)行管理體系。大多數(shù)農(nóng)村污水處理設(shè)備建成后，由于后期沒有資金支撐，很多設(shè)備處于閑置狀態(tài)，或運(yùn)行出現(xiàn)問題時沒有得到及時維修。這是因?yàn)榫用駥ξ鬯幚淼睦U費(fèi)意識不強(qiáng)，難以攤平后期設(shè)備運(yùn)行的成本以及管理維護(hù)所需要的費(fèi)用。所以我國需要建立完善一套完整的運(yùn)行管理體系，在農(nóng)村地區(qū)建立繳費(fèi)制度，讓繳費(fèi)和維護(hù)管理形成良性循環(huán)，以改善農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境。

（4）選擇合適的處理技術(shù)。由于我國各農(nóng)村之間的發(fā)展?fàn)顩r與環(huán)境條件不同，農(nóng)村污水的處理技術(shù)選擇要盡量結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展，堅持因地制宜的原則，給出適合當(dāng)?shù)貭顩r的污水處理技術(shù)，盡量與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)相結(jié)合，以減少污水處理的成本，做到經(jīng)濟(jì)、綠色、環(huán)保、易管理。

（5）加快排放標(biāo)準(zhǔn)的完善。目前我國對農(nóng)村生活污水的排放尚沒有標(biāo)準(zhǔn)，由于農(nóng)村污水水質(zhì)的特點(diǎn)和水環(huán)境與城市不同，盲目套用城鎮(zhèn)的標(biāo)準(zhǔn)顯然不合理，所以應(yīng)盡快制定農(nóng)村污水的排放標(biāo)準(zhǔn)讓污水處理有據(jù)可依。

（6）推進(jìn)污水處理技術(shù)的研究。我國農(nóng)村污水處理技術(shù)不是十分成熟，所以應(yīng)針對農(nóng)村污水的水質(zhì)特點(diǎn)，加快推進(jìn)污水處理技術(shù)的研究，提高污水處理的整體技術(shù)水平，以達(dá)到更好的處理效果。此外，當(dāng)單一的處理技術(shù)很難滿足要求時，可以研究組合技術(shù)以彌補(bǔ)單一工藝處理上的缺陷，提高處理效率。

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