我國農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀綜述

張體強 廖欣

摘要：隨著社會主義新農(nóng)村建設(shè)和城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，農(nóng)村污水治理越來越重要，市場發(fā)展也越來越蓬勃。由于農(nóng)村污水具有面廣、總量大、可生化等特點，農(nóng)村污水主要采用分散式處理處理方式，采用了物理化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)及生態(tài)技術(shù)。組合技術(shù)處理工藝能夠較好的發(fā)揮單個技術(shù)特點，達(dá)到更好的出水效果，在工程應(yīng)用上更為廣泛。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村污水;處理技術(shù);生物技術(shù);生態(tài)技術(shù);綜述

中圖分類號：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）10-0-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.135

Abstract： As the developing of New Socialism Countryside and Urban-Rural Integration， rural sewage treatment is becoming more and more crucial， whose market is also vigorously booming now. With the characteristics of wide area， large amount and biodegradability， rural sewage mainly applies decentralized treatment by adopting physical chemistry， biotechnology and ecological technology. Combined technology treatment can better take advantage of single technical features to achieve more effective and extensive result in engineering applications.

Keywords： Rural sewage;Treatment technology;Biotechnology;Ecological technology;Review

1 農(nóng)村污水處理政策

1.1 農(nóng)村污水概念

農(nóng)村污水包括農(nóng)村生活污水和農(nóng)村生產(chǎn)污水。狹義的角度而言，農(nóng)村污水指農(nóng)村生活污水，包括廁所沖洗水、洗漱排水、廚房排水及其他排水等。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)企業(yè)不斷入駐農(nóng)村區(qū)域，工業(yè)排放、農(nóng)村生態(tài)旅游和養(yǎng)殖的發(fā)展也增加了農(nóng)村污水的排放。由于一般農(nóng)村生產(chǎn)污水和生活污水無法有效分離，因此本文將上述污水統(tǒng)一按照農(nóng)村污水進(jìn)行研究。

對于農(nóng)村生活污水，按照其有機物濃度的差異，可以分為黑水和灰水。黑水污染程度較重，主要為廁所糞便污水等高濃度生活污水，其他則為灰水。農(nóng)村生產(chǎn)污水主要指農(nóng)村工業(yè)企業(yè)、生態(tài)旅游及養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的污水，與行業(yè)有較大的關(guān)系。

1.2 農(nóng)村污水處理政策

長期以來，我國環(huán)保工作的重心主要在城市環(huán)境，但隨著社會主義新農(nóng)村和城鄉(xiāng)一體化的推進(jìn)，農(nóng)村污染整治和治理越來越重要。

《中華人民共和國水污染防治法》第五十二條明確“國家支持農(nóng)村污水…設(shè)施的建設(shè)，推進(jìn)農(nóng)村污水…處理”。社會主義新農(nóng)村對農(nóng)村建設(shè)要求為：生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主，提出了農(nóng)村沼氣工程、飲用水安全工程、農(nóng)村“三改”工程等環(huán)境保護建設(shè)要求。

《國家環(huán)境保護“十一五”規(guī)劃》明確要開展農(nóng)村環(huán)境綜合整理;2007年，《關(guān)于加強農(nóng)村環(huán)境保護工作的意見》明確要在“在飲用水源地保護、生活污染治理、工業(yè)污染治理、農(nóng)村面源治理等方面加強工作力度”;隨后農(nóng)村污水進(jìn)入發(fā)展期。

“十二五”期間，環(huán)境保護、城鄉(xiāng)規(guī)劃主管部門出臺了大量的部門規(guī)章用于指導(dǎo)農(nóng)村污水處理處置工作，典型的有《農(nóng)村生活污染防治技術(shù)政策》（環(huán)發(fā)〔2010〕20號）、《分地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南》（建村〔2010〕149號）。農(nóng)村污水處理進(jìn)入蓬勃發(fā)展期，大量企業(yè)進(jìn)駐該領(lǐng)域。

《國家環(huán)境保護“十三五”規(guī)劃》對農(nóng)村污水處理提出了新要求，要求鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施需“普及到每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)”。扶貧工作也將農(nóng)村污水處理納為脫貧工作的重點，如《關(guān)于做好“十三五”期間定點扶貧工作的通知》（建村〔2016〕170號）明確“選派專家開展…農(nóng)村污水治理和改廁等技術(shù)指導(dǎo)”。農(nóng)村污水治理依舊火熱。據(jù)估算，按要求建成后的農(nóng)村污水設(shè)施每年運行費超百億[1]。有學(xué)者認(rèn)為[1]：缺乏適當(dāng)?shù)呐潘畼?biāo)準(zhǔn)是目前農(nóng)村污水治理亟待解決的問題。

2 農(nóng)村污水現(xiàn)狀

2.1 農(nóng)村污水來源

據(jù)調(diào)查，我國農(nóng)村污染排放已占全國污染排放一半以上[2]。農(nóng)村污水的主要來源有農(nóng)村生活污水、養(yǎng)殖廢水、農(nóng)田化肥使用廢水、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水排放、面源污染及農(nóng)村服務(wù)業(yè)廢水等[3-5]。

農(nóng)村生活污水主要是農(nóng)村地區(qū)居民生活所產(chǎn)生的污水，主要來源于沖廁、炊事、洗衣、洗浴、清掃等生活行為產(chǎn)生的污水。相較于農(nóng)村生活污水，農(nóng)村生產(chǎn)污水影響往往更大。據(jù)研究，一頭豬產(chǎn)生的污水約為一個人的7倍[2];農(nóng)村面源污染占河流和湖泊營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷總量超過60%[6]。隨著社會經(jīng)濟及城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水對農(nóng)村污染越來越嚴(yán)重，農(nóng)村旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展也帶來也服務(wù)業(yè)廢水的增加。代偉[7]在秦皇島的研究表明，種植業(yè)在農(nóng)村面源污染貢獻(xiàn)占比超過50%。

2.2 農(nóng)村污水特點

農(nóng)村污水主要特點有規(guī)模小且分散，可生化性能好，水量變化大，管理水平低等[8]。

因缺乏收集處理設(shè)施，導(dǎo)致農(nóng)村污水主要是漫排處理，有學(xué)者在鄱陽湖流域調(diào)查，超90%的農(nóng)村污水均為直排處理[9]。因農(nóng)村居民住宅往往較為分散導(dǎo)致污水較為分散，但總量巨大。有學(xué)者在滇池湖濱地區(qū)調(diào)查表明農(nóng)村污水BOD5/CODCr 高達(dá)0.78，可見其具有極好的可生化性。農(nóng)村污水往往是間歇排放，具有較強的日排放規(guī)律，與居民的生活方式和作息規(guī)律關(guān)聯(lián)度較高，具有早晚多、中午少、夜間無的特點;與此同時，平時水量穩(wěn)定、節(jié)假日多的特點也極為明顯。農(nóng)村地區(qū)因缺乏環(huán)境保護機構(gòu)和專業(yè)人員，因此其污水管理水平較為低下，部分污水處理設(shè)備閑置[7]。

2.3 農(nóng)村污水處理處置現(xiàn)狀

農(nóng)村污水處理方式主要有集中式和分散式兩種[10]：集中式排水處理量大，出水穩(wěn)定，但難維護、成本高，適用于城鎮(zhèn)化水平較高的農(nóng)村區(qū)域，主要在華東一帶有運用;相比之下分散式在農(nóng)村區(qū)域應(yīng)用更為廣泛，具有運行成本低、管理維護方便等特點，如鄱陽湖流域分散式農(nóng)村生活污水按照其規(guī)模又可以細(xì)分為庭院式、小星分散式及分散式等[9]。管理模式主要有村民自主管理和專業(yè)公司管理等，徐志榮等[11]在浙江省的調(diào)查表明污水處理設(shè)施運行主要以村民（行政村）自主管理為主。

3 農(nóng)村污水主要處理技術(shù)

3.1 物理化學(xué)技術(shù)

農(nóng)村污水處理的物理化學(xué)技術(shù)主要有沉砂/淀法或化學(xué)絮凝法。農(nóng)村污水具有較好的可生化性，物理化學(xué)技術(shù)不單獨使用，一般在處理技術(shù)中處于前端或末端。如格柵一般在工藝中用于最前端以去除進(jìn)水漂浮物;農(nóng)家樂餐飲污水一般在生物處理池前設(shè)置隔油池等;挪威[12]農(nóng)村Wallax W1污水處理廠使用絮凝沉淀的工藝處理農(nóng)村生活污水。

3.2 生物技術(shù)

農(nóng)村污水處理的生物技術(shù)有生物接觸氧化、生物膜、生物濾池，主要通過微生物在不同含氧狀態(tài)下的分解作用吸收污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，達(dá)到去除懸浮物、有機物、NP營養(yǎng)元素的目的，在農(nóng)村生活污水處理中廣泛使用。謝林花[13]對全國119項農(nóng)村生活污水處理工藝調(diào)查表明約85.71%的項目采用了生物技術(shù)，其中21.17%為純生物技術(shù)，56.9%為生物技術(shù)與生態(tài)技術(shù)組合。

3.3 生態(tài)技術(shù)

農(nóng)村污水處理的生態(tài)技術(shù)有穩(wěn)定塘、土地滲濾、人工濕地，主要是利用微生物-高等植物-土壤等復(fù)合生物系統(tǒng)共同作用，通過分解、吸收及過濾作用處理污水。謝林花[13]研究中78.83%的項目采用了生態(tài)處理技術(shù)，其中21.93%為純生態(tài)技術(shù)，剩余為生物技術(shù)與生態(tài)技術(shù)組合。在生態(tài)處理技術(shù)中，人工濕地占比為72.22%，使用最為廣泛。

4 農(nóng)村污水主要處理工藝

隨著農(nóng)村污水的組成日益復(fù)雜和排水要求的日趨嚴(yán)格，單一的處理技術(shù)往往無法滿足處理工藝的要求;不同技術(shù)組合的處理工藝越來越多被應(yīng)用[14]。謝林花[13]研究表明，79.83%項目采用了組合技術(shù)形成的處理工藝，其中以生物+生態(tài)的處理工藝占比最多，達(dá)71.28%，生物組合工藝占比19.15%，生態(tài)組合工藝占比9.57%。

4.1 生物+生態(tài)處理工藝

生物+生態(tài)處理工藝是應(yīng)用最多的，兩種技術(shù)結(jié)合可以達(dá)到技術(shù)優(yōu)勢互補，其中生物技術(shù)可以有效去除以有機物為主的污染物，生態(tài)技術(shù)可以吸收營養(yǎng)物質(zhì)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及出水可靠性。農(nóng)村污水處理中生物+生態(tài)處理工藝中最為典型的是生物+人工濕地處理工藝，徐志榮等在浙江省67個縣域調(diào)研表明，厭氧+人工濕地的組合工藝應(yīng)用最多，占地高達(dá)44.8%。江成[9]等在鄱陽湖流域采用接觸氧化+生態(tài)床的處理工藝充分利用當(dāng)?shù)厍鹆甑貏轀p少動力裝置，經(jīng)過三年穩(wěn)定運行，出水能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，且通過信息化監(jiān)控操作平臺，實現(xiàn)了無人值守，減少了運行費用和維護費用。王騰飛[4]等在河北農(nóng)村開展的研究表明，綜合考慮各階段費用（建設(shè)、運行及維護）、氣象氣候、土地、排水等影響因素，預(yù)處理化糞池與人工快速滲濾處理工藝為最佳處理工藝。吳召富[15]采用淹沒式生物膜+穩(wěn)定塘組合技術(shù)消除了生物膜系統(tǒng)的出水污泥，也能保證出水水質(zhì)。

4.2 生物處理工藝

生物處理工藝包括單一的生物處理技術(shù)和生物處理組合技術(shù)，如農(nóng)村廣泛使用的沼氣池、化糞池都是單一的生物處理技術(shù)，一般出水效果較差，較多作為預(yù)處理單元。為了進(jìn)一步提高出水效果和工藝水平，生物處理組合在預(yù)處理上增加了好氧、厭氧或其他的生物處理技術(shù)，如化糞池+生物濾池。生物處理工藝更多的應(yīng)用在城市生活污水處理系統(tǒng)之中，如活性污泥法、生物濾池法等。

4.3 生態(tài)處理工藝

生物處理工藝包括單一的生物處理技術(shù)和生物處理組合技術(shù)，單一的生態(tài)處理工藝往往不穩(wěn)定，如人工濕地對氮、磷處理效果低，且受季節(jié)影響;組合式的生態(tài)處理工藝能夠進(jìn)一步去除水中的營養(yǎng)物質(zhì)，達(dá)到更好的出水效果。如溫春云等在江西新余[16]的研究表明，采用生態(tài)塘+人工濕地的處理技術(shù)出水可以穩(wěn)定滿足GB18918-2002中一級B類標(biāo)準(zhǔn);王雪華等[17]在太湖附近采用生態(tài)塘預(yù)處理、人工濕地后續(xù)的工藝達(dá)到了TN、TP超90%的去除率;另外多級人工濕地的處理工藝也較為常見，能夠解決單級人工濕地的不足。

5 結(jié)論與展望

（1）農(nóng)村污水具有規(guī)模小且分散、可生化性能好、水量變化大、管理水平低等特點。隨著社會主義新農(nóng)村和城鄉(xiāng)一體化的推進(jìn)，農(nóng)村污水處理政策不斷收緊，發(fā)展蓬勃。（2）農(nóng)村污水處理技術(shù)主要有物理化學(xué)法、生物法和生態(tài)法，其中生物和生態(tài)技術(shù)應(yīng)用較多。（3）單一的處理技術(shù)往往無法滿足出水要求，因此組合式工藝在農(nóng)村污水處理中應(yīng)用較多，可以分為生物+生態(tài)處理工藝、生物處理工藝和生態(tài)處理工藝。（4）農(nóng)村污水處理除了考慮工藝技術(shù)外，還需要兼顧因地制宜，并兼顧考慮施工、運營維護，可適當(dāng)引入信息化技術(shù)。

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收稿日期：2019-08-15

作者簡介：張體強（1987-），男，碩士，高級工程師，研究方向為電力行業(yè)環(huán)保。