農(nóng)村污水治理模式與一體化處理設備的研究應用

摘要：隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和人居環(huán)境的改善，農(nóng)村污水排放量也不斷增加，大量的生活污水未得到有效處理直接外排，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境及居民生活環(huán)境質(zhì)量每況愈下。本文基于農(nóng)村區(qū)域分布特點及農(nóng)村生活污水的特殊性，探討農(nóng)村生活污水治理的模式，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況選擇合適的處理模式。同時，分析一體化污水處理設備的設計要點及研究現(xiàn)狀，為一體化污水處理設備的研發(fā)與應用提供技術依據(jù)。

關鍵詞：農(nóng)村污水;治理模式;一體化設備

Abstract：With the development of Chinas rural economy and the improvement of human settlements，the discharge of rural sewage has also increased.A large amount of domestic sewage has not been effectively treated and directly discharged.The rural ecological environment and the quality of residents living environment have deteriorated. Based on the distribution characteristics of rural areas and the particularity of rural domestic sewage， this paper discusses the treatment model of rural domestic sewage， and selects the appropriate treatment mode according to the local actual situation.At the same time， the design points and research status of integrated sewage treatment equipment are analyzed to provide technical basis for the research and development and application of integrated sewage treatment equipment.

Key words：Rural sewage;Treatment model;Integrated equipment

1 農(nóng)村生活污水治理模式

1.1 城鄉(xiāng)統(tǒng)一處理

城鄉(xiāng)統(tǒng)一處理模式是將距離市政污水管網(wǎng)較近、且具備施工條件，在符合下游污水處理廠容量時，農(nóng)村生活污水應接入市政管網(wǎng)統(tǒng)一處理，即村莊內(nèi)所有農(nóng)戶污水經(jīng)污水管道集中收集后，統(tǒng)一接入鄰近市政污水管網(wǎng)，利用城鎮(zhèn)污水治理廠統(tǒng)一治理。城鄉(xiāng)統(tǒng)一模式要求工程設計應根據(jù)不同類別設計相應的污水處理設施，這一方式的適用條件有：一是村莊距離城鎮(zhèn)污水處理廠或市政污水管網(wǎng)較近;二是村莊人口數(shù)量較大，單獨建設污水處理設施成本較高;三是地形地貌及地質(zhì)條件好，易于施工接入市政污水管網(wǎng);四是周邊水環(huán)境敏感度高，排水標準要求高。城鄉(xiāng)統(tǒng)一模式具有投資少、施工周期短、見效快、統(tǒng)一管理方便等特點，不僅節(jié)省農(nóng)村地區(qū)污水處理設施的投資，且交由城鎮(zhèn)污水處理站點一并處理，具有良好的污水處理效果以及運行管理保障。

1.2 村落集中處理

村落集中處理模式是針對相對集中居住的中心村、集居區(qū)或人口較多的自然村，建設配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)，將農(nóng)戶產(chǎn)生的污水進行集中收集，統(tǒng)一建設污水治理設施治理村莊生活污水。村落集中處理模式適用條件有：一是居民居住相對集中的村莊或村落;二是村落之間距離較短，不存在農(nóng)田、林地等障礙，地勢相似;三是村落分屬一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)或在投資建設、運維及資金管理上無異議;四是污水設施服務區(qū)內(nèi)房屋分布緊密、集中，便于統(tǒng)一安排污水管網(wǎng)，且離市政污水處理廠管網(wǎng)較遠無法納管的區(qū)域。村落集中處理模式具有施工簡便、節(jié)約費用和易于維護等特點。該模式為平原地區(qū)的主要模式。

1.3 家戶分散處理

家戶分散處理模式是針對丘陵、山區(qū)等地勢復雜的農(nóng)村區(qū)域，農(nóng)村居民居住分散或少數(shù)農(nóng)戶生活污水排入污水管網(wǎng)不便，開展污水分區(qū)分戶單獨治理的模式。相對城鎮(zhèn)來說，多數(shù)農(nóng)村區(qū)域居民居住較分散，人口少且密度低，若在這些區(qū)域鋪設管網(wǎng)收集污水進行統(tǒng)一處理，投入資金較大，當?shù)刎斦Y金難以承擔管網(wǎng)投資費用。另外，農(nóng)村區(qū)域生活污水處理出水排放標準相對較低，不宜采用較復雜的處理工藝，因此，采用簡易生物處理器，足以滿足生活污水處理要求。家戶分散處理模式適用于自然村分散、村莊布局存在分隔的區(qū)域或地勢差異較大污水不易集中收集、無法采用一套污水處理管網(wǎng)和污水處理設施的區(qū)域，它具有布局靈活、施工簡單、管理方便等優(yōu)點。

2 一體化污水處理設備的應用

與城鎮(zhèn)相比，農(nóng)村生活污水處理具有特殊性：一是農(nóng)村生活污水排放呈現(xiàn)污水水質(zhì)水量變化范圍大、排放分散、沖擊負荷較大、污水排放流量和有機負荷波動性大等特點;二是農(nóng)村區(qū)域具有居住分散、分布較廣的特點，且農(nóng)村生活污水管網(wǎng)缺失或不健全，不宜采取大規(guī)模集中處理方式;三是農(nóng)村經(jīng)濟水平薄弱，缺乏技術管理力量，無法采用運行費用高，運行管理要求復雜的技術工藝?，F(xiàn)階段，針對農(nóng)村地區(qū)日趨嚴重的污水問題，多數(shù)處理方案是建立污水處理廠或者簡單的污水沉淀池。農(nóng)村區(qū)域人口流動較大，普遍存在“老小村”“空心村”的現(xiàn)象，若建污水處理廠，存在人口數(shù)量變化導致設計規(guī)模與實際污水量不匹配等諸多問題;若建設污水沉淀池，污水處理不充分，會產(chǎn)生污水下滲污染地下水等問題。為緩解我國嚴峻的農(nóng)村環(huán)境惡化形勢，國家鼓勵研究農(nóng)村污水處理設備，開發(fā)投資少、能耗低，維護管理方便的污水處理設備及技術具有重要的意義。

2.1 一體化污水處理設備工藝技術

和傳統(tǒng)污水處理原理一樣，一體化污水處理設備工作原理在于污水可生化性，通過微生物作用進行污染物的去除，達到凈水效果。一體化污水處理設備技術選擇要因地制宜，常用的處理工藝有AO工藝、A2/O工藝、MBR工藝、SBR工藝、生物濾池及接觸氧化工藝等。隨著農(nóng)村生活污水排放標準的不斷提高，國內(nèi)相繼出現(xiàn)一些新型的脫氮除磷工藝。某設備工程公司根據(jù)鄭州大學徐洪斌教授發(fā)明專利研發(fā)設計出多點進水OAO工藝的一體化污水處理設備。該工藝采用多點進水及雙泥法，其中，進水進入曝氣池，通過異養(yǎng)菌的作用，去除部分有機物;部分進水流入缺氧池，為反硝化細菌及聚磷菌提供營養(yǎng)物質(zhì)，進一步去除水中的有機物;通過曝氣池+初沉池、缺氧池+好氧池+二沉池這兩個獨立的污泥回流系統(tǒng)，菌群分離，保證了不同種類的微生物都處于相對適宜的生長環(huán)境，從而實現(xiàn)污水中有機物的有效去除。目前，多點進水OAO工藝一體化污水處理設備已用于多地生活污水處理項目，且處理較好，出水達標穩(wěn)定。

2.2 一體化污水處理設備的應用現(xiàn)狀

目前，農(nóng)村生活污水處理缺乏專業(yè)技術人員，且農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展水平偏低，基于農(nóng)村當前現(xiàn)狀、國家提高農(nóng)村人居環(huán)境的生態(tài)環(huán)境治理的要求，具有污水處理效果好、占地面積小、適用范圍廣及運行費用低等特點，一體化污水處理設備農(nóng)村區(qū)域推廣適用。一體化污水處理設備設計規(guī)模多樣，常用規(guī)模有1-300m2/d，可根據(jù)不同需求進行選擇。同時，針對村鎮(zhèn)生活污水規(guī)模不一，污水濃度高低不等的特點，不同規(guī)模設備可以自由組合，實現(xiàn)村落集中處理的需求。

2.3 一體化污水處理設備發(fā)展優(yōu)勢

針對農(nóng)村居民生活習慣，我國農(nóng)村生活污水處理采用間歇排放方式，與傳統(tǒng)污水處理設備相比，一體化污水處理設備能有效適應負荷狀態(tài)，并及時進行調(diào)整和優(yōu)化，保證污水處理效果。農(nóng)村污水處理設施數(shù)量多，分布散，當?shù)赜秩狈I(yè)技術人員，傳統(tǒng)的值守型運維管理不現(xiàn)實。為此，應借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術打造村鎮(zhèn)水務云平臺，實現(xiàn)智慧維管，即通過在線儀表，實現(xiàn)遠程在線監(jiān)控、無人值守和就地、遠程控制相結合智慧管控。通過智慧管控平臺技術能實時掌控廠站運行狀況，實現(xiàn)人、車、物的優(yōu)化調(diào)度，減少日常人員投入，提高管理效率和水平，從而提高處理設施的運營效率，從管理上助力農(nóng)村污水治理。

3 農(nóng)村污水處理的建議

3.1 選擇合適的處理模式

農(nóng)村區(qū)域分布廣，各地應根據(jù)不同農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展情況及地域情況，對區(qū)域內(nèi)的各個農(nóng)村進行分類，選擇適宜的處理模式。尤其是經(jīng)濟水平較為落后的地區(qū)，當?shù)刎斦Y金難以支撐起一些高投入的污水處理技術及模式，應因地制宜，選擇適合當?shù)匚鬯幚砑夹g及模式。

3.2 合理選擇污水處理技術

根據(jù)不同區(qū)域農(nóng)村生活污水特點，做好污水處理技術選擇，利于提高處理效率。同時，要進一步加強污水處理技術的研發(fā)和創(chuàng)新，對常用污水處理技術存在的不足之處進行改進和優(yōu)化，突出技術優(yōu)勢，使污水處理更加高效，推進農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設，為促進農(nóng)村建設和發(fā)展提供重要的技術支持。

4 結語

隨著農(nóng)村人居環(huán)境改善工作的持續(xù)推進，農(nóng)村生活污水處理工作逐步引起國家和地方政府的重視，應根據(jù)不同區(qū)域選擇合適的處理模式。隨著科學技術水平的提高，一體化污水處理設備自身優(yōu)勢逐步明顯，增加生活污水處理方式的多樣性，提升了生活污水處理整體效果。

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收稿日期：2020-06-03

作者簡介：薛素勤（1985-），女，漢族，碩士研究生學歷，工程師，研究方向為城鎮(zhèn)及農(nóng)村污水處理技術工作。