農(nóng)村生活污水生態(tài)處理工藝研究

龍 航

（鐵漢環(huán)保集團有限公司，廣東 廣州 510308）

農(nóng)村生活污水治理是農(nóng)村人居環(huán)境整治的重要內(nèi)容，是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要舉措，是全面建成小康社會的內(nèi)在要求。目前，農(nóng)村生活污水的處理問題已不僅僅是關(guān)系到我國水資源的保護，同時也關(guān)系著農(nóng)村地區(qū)居民的身體健康以及農(nóng)村地區(qū)的社會和諧。而實現(xiàn)污水的生態(tài)處理，是改善農(nóng)村生活環(huán)境的重要途徑，也是保障農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的有效實踐路徑，因此，只有充分了解農(nóng)村地區(qū)的污水特點，才能讓污水處理機制發(fā)揮出重要作用。

1 農(nóng)村生活污水的特點

1.1 污水水質(zhì)特點

農(nóng)村地區(qū)的人口分布特點是密度低，分布范圍廣，這與城市地區(qū)形成了鮮明的對比。其中，城市污水可以做到集中排放，但農(nóng)村地區(qū)由于沒有污水排放管網(wǎng)，生活污水中往往會混入雨水、山泉水等，導致污水中存在一定數(shù)量的COD、BOD、SS、N、P等污染物，其有機物含量較高，水質(zhì)波動較大，處理起來有一定的難度。

1.2 污水水量特點

在2015年，農(nóng)村地區(qū)的污水處理僅有22%的覆蓋率，大部分的農(nóng)村生活污水都被直接排放到河流中或滲入到土壤中，這也是急需解決的重要問題。按照國家環(huán)保部等11部委聯(lián)合下發(fā)關(guān)于《水污染防治行動計劃實施情況考核規(guī)定（試行）》的通知，根據(jù)要求，2020年生活污水處理率應(yīng)達到60%以上。根據(jù)最新數(shù)據(jù)，農(nóng)村污水的治理已經(jīng)得到極大改善，很多地方的污水處理覆蓋率已達到80%以上。

此外，農(nóng)村污水排放呈現(xiàn)出分散的特點，但其時間特點又十分明顯：如白天的污水排放量明顯大于夜間，甚至有時夜間的污水排放量能達到近似于零的水平；而白天的污水排放高峰期主要集中在進餐時間。因此，農(nóng)村的用水量難以準確預(yù)估，再加上農(nóng)村地區(qū)的節(jié)水意識較低，這也是農(nóng)村污水排放分散的特點之一。

2 農(nóng)村生活污水生態(tài)處理現(xiàn)狀分析

農(nóng)村生活污水的生態(tài)處理所面臨的最大難題是污水的無組織排放，想要實現(xiàn)集中排放和處理幾乎不可能完成。而無組織排放的方式也在一定程度上增加了污水處理的難度，影響了污水處理的效率。

在農(nóng)村生活污水排放的過程中，主要的處理方法是將污水集中到處理池中，其處理工藝是以生物處理和人工濕地處理兩種方式為主。因此，針對農(nóng)村污水的排放特點，應(yīng)充分考慮農(nóng)村地區(qū)的實際情況，再采取最行之有效的方法，最終實現(xiàn)低成本、高效率、易操作的污水生態(tài)處理。

3 農(nóng)村生活污水生態(tài)處理工藝分析

3.1 “五環(huán)”式高效處理系統(tǒng)

（1）“五環(huán)”式（ACGMP）生態(tài)高效農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)實現(xiàn)了試用，其主要包括厭氧、人工濕地、濕地植物、微生物池塘[1]。主要處理流程是當生活污水進行入?yún)捬醭睾?，在微分物分解的作用下將其中包含的大量有機物進行降解，分解為甲烷或者有機酸。在實際應(yīng)用中，為了使微生物能夠大量的生長繁殖，通常會在厭氧反應(yīng)器中加入生物填料和具有高效降解機能的特定微生物，再通過擴大填料表面積的方法讓微生物實現(xiàn)快速的繁殖和生長，達到高效降解處理的目的。而處理后的污水會流入人工濕地中，在濕地植物的作用下通過物理沉降的方式讓植物根系進行阻截，同時也再次通過微生物的代謝作用去除剩余的污染物質(zhì)，最終流入到池塘之中。

（2）人工濕地即人為制造的濕地環(huán)境，這種類似于沼澤地的環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)人工的干預(yù)和控制，是利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用對污水進行凈化處理[2]。目前，人工濕地的建造主要有表面流人工濕地和潛流式人工濕地。

表面流人工濕地采用更潛的水位，通常在90 cm之內(nèi)，其特點是擁有良好的徑流效果，但不管是從結(jié)構(gòu)還是特性來看都與天然濕地無太大差別。從其結(jié)構(gòu)上來看，在沙礫或者土壤基質(zhì)上方為布水區(qū)，濕地植物就種植在土壤基質(zhì)之中，在土壤基質(zhì)下方還存在原有土壤，污水經(jīng)上游進水口注入之后，經(jīng)過表面流人工濕地的處理和凈化，從低位置的出水口流出，為了達到良好的處理效果，污水的注入和排出都由人工來嚴格控制。但表面流人工濕地的缺點是其表面衛(wèi)生條件較差，極易受到溫度條件和天氣條件的影響。而潛流型人工濕地采用基質(zhì)床下方布置水體的方式來建造，解決了這些問題。潛流型人工濕地由于其水流方向和濕地床呈現(xiàn)出一個垂直的方位關(guān)系，再加上基質(zhì)材料的關(guān)系，在重力的影響下水流能夠快速的向下滲透。

（3）在以上完整的處理流程中，生態(tài)技術(shù)發(fā)揮了重要作用，在微生物和濕地植物的作用下，污水中的大量有機物得到快速處理且不會造成二次污染，而處理之后的污水可再次用于農(nóng)作物的灌溉等用途，實現(xiàn)了水資源的循環(huán)再利用。“五環(huán)”式農(nóng)村生活污水生態(tài)處理技術(shù)最大的優(yōu)點是在于充分考慮了農(nóng)村居民分布分散、污水排放不集中的問題，其處理過程節(jié)能、節(jié)約成本。同時，實現(xiàn)了農(nóng)村水資源的循環(huán)再利用。因此，在農(nóng)村生活污水處理中，采用微生物降解處理和濕地植物根系吸收等方式進行水質(zhì)的生態(tài)凈化，不僅能達到出水水質(zhì)穩(wěn)定、抗沖擊能力強，還使整個處理過程具有智能化和自動化，實現(xiàn)了良好的成本控制。

3.2 毛細管土壤滲透溝工藝

毛細管土壤滲濾溝工藝是利用土壤、植物、填料以及其表面生長的微生物、小型動物等進行一系列復雜的物理、化學、生物的協(xié)同作用而實現(xiàn)的污水處理工藝[3]。其中，毛細管土壤滲濾溝的主要作用是讓污水能夠?qū)崿F(xiàn)滲透和回流，且整個滲透過程是通過毛細結(jié)構(gòu)的管道實現(xiàn)的。因其整個滲透過程較緩慢，促進了污水與微生物的接觸更加均勻，使污水向四周擴散、過濾和吸附，最終完成凈化處理過程。這種污水處理方式的優(yōu)點是處理效果較好，但缺點是由于污水的流動速度緩慢導致生態(tài)化處理效率不高，所以，比較適用于水質(zhì)較高，質(zhì)量要求也較高的污水處理。

3.3 塔式蚯蚓生態(tài)濾地工藝

塔式蚯蚓生態(tài)濾地工藝主要是利用蚯蚓的生物作用，再配合使用一些特定的植物和微生物，以達到水質(zhì)凈化的目的。這種工藝大多數(shù)是采用模塊化的結(jié)構(gòu)，由上到下依次是由蚯蚓活動層、鋸沫和稻殼層、鋼絲濾網(wǎng)三部分組成。在實際應(yīng)用中，污水由最上方注入，通過蚯蚓活動層的生物作用以及鋸沫和稻殼層的過濾之后由最下方排出。這種工藝的優(yōu)點是占地面積小，布設(shè)起來比較簡單，但又擁有良好的污水處理能力，是值得推廣的污水生態(tài)處理工藝，在農(nóng)村有著良好的應(yīng)用前景。但這種工藝本身也存在缺點，即受土壤和環(huán)境因素的影響較大，如一些土質(zhì)或者環(huán)境不適合蚯蚓的生長，其功能就會受到嚴重限制，特別是在冬季氣溫比較低的時候，過低的外界溫度會引起蚯蚓的大面積死亡，使整個系統(tǒng)失去作用。

4 結(jié)語

綜上所述，通過微生物、小動物、植物等方式可進行農(nóng)村生活污水的生態(tài)化處理。其中，“五環(huán)”式高效處理系統(tǒng)更適用于分散的生活污水排放處理；而毛細管土壤滲透溝工藝則適用于對水質(zhì)要求較高的情況；塔式蚯蚓生態(tài)濾地工藝由于成本低、布設(shè)簡單等特點，更適用于小面積區(qū)域污水的處理。通過以上生態(tài)化處理，在凈化農(nóng)村生活污水的同時也不會對環(huán)境造成二次污染，實現(xiàn)了農(nóng)村地區(qū)綠色環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。