村鎮(zhèn)生活污水3級消解資源化利用模式探討

袁紅軍 占明飛 王偉 寧軍

摘 要：針對目前農(nóng)村地區(qū)缺乏有效的污水收集管網(wǎng)和處理設(shè)施等現(xiàn)象，該文結(jié)合農(nóng)村地形地貌、經(jīng)濟(jì)條件等提出了一種農(nóng)村污水3級消解資源化利用模式。該模式不僅解決了能耗和運(yùn)維問題，而且實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村污水就地處理和資源化利用，可作為當(dāng)前農(nóng)村污水處理的理想模式在居住分散或污水收集及處理系統(tǒng)缺乏的農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村污水;3級消解;資源化利用

中圖分類號 X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）01-0121-03

Abstract：In view of the lack of effective sewage collection pipe network and treatment facilities in rural areas，this paper proposes a three-stage digestion and resource utilization mode of rural sewage in combination with rural topography and economic conditions. This simple processing mode not only solves the problem of energy consumption and operation and maintenance，but also realizes the in-situ treatment and resource utilization of rural sewage. It can be used as an ideal model for rural sewage treatment in rural areas where residential dispersion or sewage collection and treatment systems are lacking.

Key words：Rural sewage;Three-stage digestion;Resource utilization

黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)納入“五位一體”總體布局，并提出建設(shè)美麗中國的重大戰(zhàn)略任務(wù)，十九大又將生態(tài)文明建設(shè)提升到一個(gè)新的高度。農(nóng)村是生態(tài)文明建設(shè)的重要領(lǐng)域，其生態(tài)環(huán)境的好壞與人民生活質(zhì)量和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)。同時(shí)，農(nóng)村也是生態(tài)文明建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境遭受破壞的程度不斷加劇。

我國農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，資金籌措困難，多數(shù)未建立污水處理和資源化設(shè)施。生活污水治理設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)等費(fèi)用高，對于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)本就薄弱的農(nóng)村是一個(gè)難題[1]。有些地區(qū)建立了示范性的設(shè)施，但缺乏有效的資金和專業(yè)的人員運(yùn)管，正常運(yùn)轉(zhuǎn)的比例很低，造成了財(cái)力物力的極大浪費(fèi)。相較于城市污水，農(nóng)村污水一般只含大量N、P和營養(yǎng)鹽，不含重金屬和有毒有害物質(zhì)，污染物相對簡單、可生化性強(qiáng)[2-4]，經(jīng)適當(dāng)處理后，可用作果蔬或農(nóng)田肥料。因此，我國農(nóng)村污水治理不能照搬城市污水治理模式，應(yīng)遵循“因地制宜、尊重習(xí)慣、應(yīng)治盡治、利用為先、就地就近、生態(tài)循環(huán)、梯次推進(jìn)、建管并重、發(fā)動農(nóng)戶、效果長遠(yuǎn)”的原則，尋求一種低能耗、低投入、少運(yùn)維，處理效果穩(wěn)定，可資源化的污水處理方式，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境保護(hù)雙贏的局面。

1 農(nóng)村水污染防治難點(diǎn)

1.1 認(rèn)識局限 大多數(shù)農(nóng)村居民和領(lǐng)導(dǎo)干部對水污染防治重視程度不夠，特別是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，大家仍然只關(guān)心經(jīng)濟(jì)收入，環(huán)境保護(hù)意識較弱，知識水平有限，因而對農(nóng)村污水處理與資源化不夠積極。

1.2 方法欠科學(xué) 對于較完善的城市污水收集處理體系而言，農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱、地形條件復(fù)雜、居民居住分散，如果按照城市建造污水處理廠，必然要構(gòu)建復(fù)雜的收集管網(wǎng)、占用大量耕地，不僅與農(nóng)村注重生產(chǎn)本質(zhì)相背離，而且建設(shè)成本、運(yùn)營資金以及專業(yè)的運(yùn)維人員成本均大大提升，很難得到大范圍應(yīng)用推廣。即使建設(shè)小型的污水處理廠，也由于收集處理存在設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際污水量不匹配、工藝選擇不合理等問題而擱淺。

1.3 排放標(biāo)準(zhǔn)單一 目前國家尚未建立針對農(nóng)村水去向、水功能的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，各地仍然盲目的套用城鎮(zhèn)污水處理標(biāo)準(zhǔn)，但是農(nóng)村與城市存在區(qū)別，農(nóng)村的污染相對單一，同時(shí)擁有自己的自然環(huán)境和對污染物消納途徑，因此，對于農(nóng)村污水處理要根據(jù)不同的水用途、水去向設(shè)定不同的標(biāo)準(zhǔn)，避免過度處理造成浪費(fèi)。

1.4 資源化利用不足 目前，農(nóng)村污水處理技術(shù)數(shù)量多，種類雜，但大多技術(shù)都背離了農(nóng)村應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)相適應(yīng)的本質(zhì)。此外，大部分居民對農(nóng)村生活污水資源化利用的認(rèn)識不足，對生活污水進(jìn)行亂排亂放，造成農(nóng)村周邊水環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重下降，對生活污水進(jìn)行處理時(shí)，只能模仿城鎮(zhèn)建造污水處理廠或應(yīng)用較小規(guī)模的一體化設(shè)備，經(jīng)集中或分散式處理后排放，未能結(jié)合農(nóng)村污水水質(zhì)水量特點(diǎn)，過度處理，循環(huán)利用不多，資源化率低，這不僅忽視了生活污水資源化利用向農(nóng)作物提供肥力的作用，造成資源浪費(fèi)，而且增加了污水處理的成本。

1.5 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展乏力 農(nóng)村的污水其實(shí)是資源，要以“用”的理念對待，只有將污染資源化、資源產(chǎn)業(yè)化，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，才是可持續(xù)的處理模式。然而受到經(jīng)濟(jì)水平和知識水平的限制，目前村鎮(zhèn)生活污水處理仍處在探索階段，多數(shù)研究方案仍集中在污水統(tǒng)一收集處理方面，污染資源化，資源產(chǎn)業(yè)化相關(guān)的方案較少，缺乏有效的技術(shù)支撐。

2 農(nóng)村污水資源化利用模式探討

2.1 利用思路 由于農(nóng)村污水來源廣且較為分散[5-6]，多數(shù)無管網(wǎng)覆蓋而難以收集，部分通過化糞池收集、沉淀，但卻沒有排放系統(tǒng)設(shè)施，僅僅依靠土壤滲濾或直接溢流?；诖耍瑢で笠环N農(nóng)村污水簡易處理與資源化利用模式十分必要。農(nóng)村污水簡易處理思路的重點(diǎn)在因地制宜，要結(jié)合農(nóng)村的地形地貌以及經(jīng)濟(jì)條件，側(cè)重利用農(nóng)村污水高營養(yǎng)、高含水量的特征，經(jīng)簡易處理作為肥水就地或就近還田利用、灌溉農(nóng)作物，既滿足農(nóng)作物生長對水分和養(yǎng)分的需求，又對農(nóng)村水污染防治起到積極的促進(jìn)作用。農(nóng)村污水處理要遵循以下理念：

（1）農(nóng)村一定要處理好“三農(nóng)”與“三生”的關(guān)系，利用“肥水不流外人田”的理念，將農(nóng)民生活的污染轉(zhuǎn)化到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去，結(jié)合農(nóng)村生態(tài)，達(dá)到綠色、低碳、循環(huán)。

（2）農(nóng)村污水治理一定要做到低投入、少維護(hù)、有產(chǎn)出，要根據(jù)水的功能去向設(shè)定相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，讓農(nóng)村生活污水“能施肥、能灌溉”，讓地表水“能洗衣、能洗菜”。

（3）農(nóng)村污水治理一定做到“三結(jié)合”：污染治理與資源利用相結(jié)合，工程措施與生態(tài)措施相結(jié)合，集中措施與分散措施相結(jié)合。

（4）“產(chǎn)業(yè)生態(tài)化、生態(tài)產(chǎn)業(yè)化”是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村“綠水青山就是金山銀山”的必經(jīng)之路，要讓農(nóng)村污水資源化、資源產(chǎn)業(yè)化。

基于此，筆者提出了一種農(nóng)村污水3級消解（即：1級消解為果蔬消解，2級消解為農(nóng)田消解，3級消解為水體消解）資源化利用模式，為現(xiàn)階段我國農(nóng)村污水處理及資源化利用提供思路。

2.2 利用模式 我國農(nóng)村地區(qū)土地富裕，有足夠的農(nóng)田消納污水。特別是南方地區(qū)多山地或丘陵，空間形態(tài)分散，地形高度落差大[7]，最適于3級消解資源化利用模式推廣應(yīng)用。污水先通過化糞池收集、沉淀達(dá)到固液分離，并經(jīng)厭氧發(fā)酵分解有機(jī)物、殺滅病原菌，保留氮磷，實(shí)現(xiàn)污水的初步處理;然后將經(jīng)過化糞池初步處理的污水通過預(yù)先設(shè)置的溢流口連接管道引入房屋周邊的果木園或菜地中對污水進(jìn)行1級消解利用;再依據(jù)農(nóng)村地區(qū)住宅與農(nóng)田分布地勢（屋高田低），通過鋪設(shè)管道或開挖明溝（或構(gòu)建生態(tài)溝渠）將1級消解利用后的出水引入農(nóng)田，經(jīng)農(nóng)作物吸收轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)污水的入田2級消解利用;經(jīng)2級消解利用后的農(nóng)田出水進(jìn)入下游的水塘，水塘中栽種一定的水生經(jīng)濟(jì)作物并投放水生動物（如螺螄、河蚌、魚類）進(jìn)行3級消解利用，經(jīng)3級消解利用后出水可達(dá)到供村民洗衣、洗菜的標(biāo)準(zhǔn)。最后水塘的出水（N、P含量較低）順勢流入更下游的河道中，最終進(jìn)入水體大循環(huán)。這種簡易處理模式將生活污水中富含的氮磷提取轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)作物（如果蔬、水稻）和經(jīng)濟(jì)動物（魚蝦和螺蚌）產(chǎn)出，真正實(shí)現(xiàn)污染資源化利用。具體模式見圖1。

3 結(jié)論

我國農(nóng)村人口居住分散，與城市建立污水收集管網(wǎng)和處理設(shè)施不同。農(nóng)村居民房屋大多建造在高處，房屋四周都分布著果園和菜地，農(nóng)田分布在村莊附近地勢低洼地帶，便于灌溉。文中設(shè)計(jì)的3級消解資源化利用模式，低投入、少維護(hù)、有產(chǎn)出是其核心，不僅因地制宜的利用農(nóng)村生活地勢條件，降低污水處理耗能問題，而且將農(nóng)村污水轉(zhuǎn)移到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一資源化利用的道路上，結(jié)合農(nóng)村生態(tài)，達(dá)到“綠色、低碳、循環(huán)”的目的，最終實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生，實(shí)現(xiàn)污染減量化、資源化及再利用。通過上述技術(shù)手段將生活污水中的氮磷等營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化成水生經(jīng)濟(jì)作物所需的有機(jī)肥料，真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水能施肥、能灌溉，地表水體“能洗衣、能洗菜”。作為針對分散式農(nóng)村污水治理模式，不僅實(shí)用性高，而且可復(fù)制性強(qiáng)，適宜在中國農(nóng)村地區(qū)推廣。

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（責(zé)編：張 麗）