農(nóng)村污水處理技術(shù)探究

劉曉茹 唐 振 陳計(jì)洋 曹宇浩 管錫珺

(青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，山東 青島 266033)

一、引言

近年來(lái)，農(nóng)村生活水平不斷提高，產(chǎn)生的污水量也逐年增加。但是農(nóng)村生活污水處理基礎(chǔ)設(shè)施還不完善[1]，邊遠(yuǎn)地區(qū)甚至沒(méi)有建立，更沒(méi)有專門的技術(shù)管理系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有96%的村莊沒(méi)有排水管渠和污水處理[2]。農(nóng)村的生態(tài)平衡正在遭到破壞，對(duì)人們的身體健康構(gòu)成威脅。因此，闡述了不同類型的污水處理工藝及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以有針對(duì)性地選擇農(nóng)村污水處理技術(shù)。

二、農(nóng)村污水特征及現(xiàn)狀

農(nóng)村沒(méi)有污水管道，污水自然排放，排放分散，集中收集和處理困難。農(nóng)村污水質(zhì)量穩(wěn)定，有機(jī)物濃度高，氨氮含量高，重金屬和有毒污染物含量少。隨著農(nóng)村生活水平提高，污水量逐漸增加；農(nóng)村生活方式的改變使污水類型趨于多樣化。因此，農(nóng)村污水處理的難度和復(fù)雜性變得更大。農(nóng)村生態(tài)環(huán)境正在遭到破壞，因此要高度重視農(nóng)村污水的治理，提高污水處理能力，積極建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，加快新農(nóng)村建設(shè)，為全面建設(shè)小康社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、適用于農(nóng)村的污水處理技術(shù)

(一)人工濕地處理法

人工濕地是一種生物過(guò)濾凈化系統(tǒng)，由顆粒填料、微生物和植物組成。該原理是：填料表面形成一層微生物膜，污水流過(guò)濕地表面和填料空隙，在微生物和植物的共同作用下，經(jīng)過(guò)吸附、過(guò)濾、沉淀、植物吸收、微生物分解，最后得到凈化。

人工濕地水生植物能形成觀賞景觀，不僅具有處理污水的功能，還能美化環(huán)境。該系統(tǒng)占地面積比較大，約為傳統(tǒng)污水處理工藝的2-3倍，適用于人口密度較低、污染排放較少、土地資源較豐富的地區(qū)。又由于人工濕地具有成本低、操作管理便捷、運(yùn)行維護(hù)方便等特點(diǎn)，在冬季也具有穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，它也適用于沒(méi)有完善的下水道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的農(nóng)村地區(qū)。

(二)穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘是生物處理中最簡(jiǎn)單的處理方法之一，利用植物和微生物的聯(lián)合作用處理污水。塘內(nèi)的硝化作用和反硝化作用以及植物的吸收和利用可以去除氮。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)不需要機(jī)械化設(shè)施，又不需要污泥處理，其基建投資和運(yùn)行維修成本低，對(duì)污水中的有機(jī)物和氨氮具有良好的去除效果。建造一個(gè)穩(wěn)定塘需要一定面積的土地，可以充分利用農(nóng)村地形進(jìn)行施工，適用于平原、水網(wǎng)區(qū)域和不能集中收集污水的區(qū)域。

(三)土地滲透

土地滲透處理技術(shù)是利用土壤及其中微生物和生長(zhǎng)的植物組成的處理系統(tǒng)，通過(guò)一系列物理和生化作用，如截留、吸附、沉淀和微生物降解等凈化污水。1.將污水噴灑或自流到土地上灌溉植物；2.把污水排放到粗砂土壤的土地上進(jìn)行滲濾以補(bǔ)充地下水；3.地表漫流充分利用土壤-微生物-植物系統(tǒng)的凈化能力，去除污水中的有機(jī)物，利用氨氮等營(yíng)養(yǎng)元素。

土地滲透處理技術(shù)具有凈化污水效率高，操作維護(hù)簡(jiǎn)單方便，投資運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，充分利用水肥資源，適用于地勢(shì)較為復(fù)雜、管網(wǎng)施工困難但土地相對(duì)較大的村莊。

(四)厭氧階梯式生態(tài)濾池

厭氧階梯式生態(tài)濾池充分利用污水排放點(diǎn)的勢(shì)能，逐步布置生態(tài)濾池，運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需消耗動(dòng)力；濺水充氧和通風(fēng)充氧結(jié)合的形式提高了溶氧效率，并降低了溶解氧所需的能量消耗；節(jié)省回流系統(tǒng)，工藝流程簡(jiǎn)單；易于管理，運(yùn)行成本可以忽略不計(jì)，維護(hù)成本每年只要兩次植物的更換。該項(xiàng)目適合在丘陵山區(qū)或存在一定地勢(shì)落差的農(nóng)村地區(qū)。

(五)好氧生物處理技術(shù)

好氧生物處理技術(shù)利用污水中的好氧微生物在有氧氣存在的情況下進(jìn)行生物代謝，降解污水中的有機(jī)物。好氧微生物可以將污水中大部分的有機(jī)物分解為二氧化碳和水，從而凈化污水。

好氧生物處理技術(shù)工作原理簡(jiǎn)單，施工和運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，減少了技術(shù)投入，但是相對(duì)運(yùn)行成本較高，適用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的村莊。在建設(shè)中該處理技術(shù)可以與人工濕地技術(shù)和農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境相結(jié)合，打造具有良性循環(huán)的生態(tài)農(nóng)村。

(六)蚯蚓生態(tài)濾池

蚯蚓生態(tài)濾池是一個(gè)集物理過(guò)濾、吸附、好氧分解和污泥處理于一體的新的污水處理工藝，利用濾料截留，蚯蚓和微生物分解利用污水和污泥中的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)含氮物質(zhì)的硝化作用和反硝化作用。

蚯蚓具有很強(qiáng)的吞噬能力，其消化道分泌物可分解大多數(shù)的有機(jī)物，不僅可以提高土壤透氣透水性能，還能促進(jìn)氮磷循環(huán)，提高污泥的肥效，是優(yōu)質(zhì)的農(nóng)用肥料和土壤的改良劑。

四、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，污水難以收集，也缺少相關(guān)技術(shù)和資金支持。在選擇農(nóng)村污水處理過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、水文、氣候、人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況確定。充分利用農(nóng)村的自然資源，適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件，最大限度地降低建設(shè)和投資運(yùn)營(yíng)成本。各地政府應(yīng)該重視污水處理工作，農(nóng)村污水治理不僅是環(huán)境保護(hù)的需要，也是建設(shè)小康社會(huì)的重要舉措，要加大資金和人才的投入，考慮一次性投入成本和后期運(yùn)營(yíng)成本，以滿足當(dāng)?shù)匕傩諏?duì)健康和環(huán)境的需求。