農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀及治理技術(shù)探討

摘" 要：生態(tài)文明建設(shè)是制約鄉(xiāng)村振興的主要瓶頸，農(nóng)村水安全與水環(huán)境問題治理是農(nóng)村人居環(huán)境整治的重要內(nèi)容。該文詳細(xì)介紹農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀與存在的治理問題，分析現(xiàn)階段農(nóng)村生活污水處理的相關(guān)技術(shù)，鑒于存在的問題提出相應(yīng)的解決對策，以期為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施提供理論支持。

關(guān)鍵詞：鄉(xiāng)村振興；農(nóng)村生活污水；污水治理；處理技術(shù)；人工濕地

中圖分類號：X52" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）13-0095-04

Abstract： The construction of ecological civilization is the main bottleneck of resticting rural revitalization， and the treatment of rural water security and water environment problems is an important part of the renovation of rural human settlements. This paper introduces in detail the current situation and existing problems of rural domestic sewage treatment， analyzes the relevant technologies of rural domestic sewage treatment at the present stage， and puts forward corresponding solutions in view of the existing problems， in order to provide theoretical support for the implementation of the Rural Revitalization Strategy.

Keywords： rural revitalization; rural domestic sewage; sewage treatment; treatment technology; constructed wetland

在國家大力規(guī)劃建設(shè)生態(tài)文明社會(huì)背景下，我們的生存環(huán)境發(fā)生了翻天覆地的變化，綠色可持續(xù)發(fā)展的理念深入人心。在生態(tài)環(huán)境變美的過程中，關(guān)于農(nóng)村生活污水處理的問題備受關(guān)注?，F(xiàn)階段，農(nóng)村生活污水處理落后的現(xiàn)實(shí)狀況已成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、損害農(nóng)村自然生態(tài)環(huán)境、威脅民眾身體健康的關(guān)鍵因素。農(nóng)村生活污水處理已成為改善農(nóng)村人居環(huán)境急需解決的關(guān)鍵問題。農(nóng)村人居環(huán)境整治的重要組成部分包括農(nóng)村水安全與水環(huán)境問題的治理。分布在農(nóng)村的河流、湖泊、溝渠、池塘和水庫等地表水體、土壤水體和地下水體，構(gòu)成了農(nóng)村主要的水環(huán)境[1]。近幾年來，由于我國對農(nóng)村進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、政治、文化和社會(huì)等各方面的基礎(chǔ)建設(shè)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，農(nóng)村生活污水排放量劇增、污水成分也更加多樣和復(fù)雜，但是農(nóng)村污水處理設(shè)施的建設(shè)與污水排放量嚴(yán)重不匹配，以致農(nóng)村地區(qū)生活污水難以有效收集處置，農(nóng)村水環(huán)境污染問題愈發(fā)嚴(yán)重。該文論述了農(nóng)村生活污水的治理現(xiàn)狀及存在的問題，剖析了農(nóng)村生活污水處理工藝技術(shù)，力求為農(nóng)村生活污水處理找到科學(xué)合理的治理對策。

1" 農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀與存在的問題

農(nóng)村人口居住分散，造成了農(nóng)村生活污水具有來源分布廣、污染范圍大、排放隨機(jī)性強(qiáng)、收集難度大、污水結(jié)構(gòu)成分復(fù)雜及水量相對較少等特點(diǎn)，加之農(nóng)村之間經(jīng)濟(jì)條件狀況相差較大，農(nóng)村居民個(gè)人生活習(xí)慣存在差異，污水管網(wǎng)收集系統(tǒng)不完善等，致使目前大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)生活污水粗放型排放，擁有的基礎(chǔ)污水處理設(shè)施嚴(yán)重不足，并且大多數(shù)污水處理設(shè)施工藝配置不合理，處理污水能力不足。在農(nóng)村生活污水的排放主要以家庭為單位，通過自建排水渠，不經(jīng)過污水處理設(shè)施，直接將生活污水排至低洼處，或者直接就近排入農(nóng)村附近的河流，農(nóng)村生活污水主要為洗滌污水、廁所用水、畜牧養(yǎng)殖廢水等，污水中的氮、磷等有機(jī)物導(dǎo)致河流富營養(yǎng)化及引發(fā)黑臭水體，破壞農(nóng)村水環(huán)境，嚴(yán)重威脅了農(nóng)村飲用水安全。Yuye等[2]選取一個(gè)典型的太湖流域村落調(diào)查研究某個(gè)農(nóng)村生活污水排放現(xiàn)狀，通過連續(xù)監(jiān)測湖區(qū)7月份污水流量和污水各項(xiàng)指標(biāo)，研究發(fā)現(xiàn)在15天監(jiān)測期間，廁所污水對生活污水總排放負(fù)荷的貢獻(xiàn)率TN為84.42%，TP為61.90%，淘米污水的水質(zhì)與廁所污水相似，廚房污水和洗滌污水中NH3-N、TN和TP的濃度遠(yuǎn)低于廁所污水，廁所污水的CODcr僅略高于廚房污水和洗滌污水。

1.1" 農(nóng)村污水處理缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，污水收集難度大

農(nóng)村內(nèi)的道路多數(shù)為混凝土路面，建設(shè)施工時(shí)沒有規(guī)劃設(shè)計(jì)相應(yīng)的排水管網(wǎng)，同時(shí)農(nóng)村地區(qū)建筑物基本都屬于自建房，在建設(shè)用地等方面大多沒有經(jīng)過系統(tǒng)的規(guī)劃和管理，房屋比較分散，污水收集效率低。住戶內(nèi)產(chǎn)生的生活污水與雨水合流排至就近合流，規(guī)劃考慮的雨污分流，在現(xiàn)狀排水條件下無法實(shí)現(xiàn)。污水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)不健全，排水管道漏損嚴(yán)重，各種現(xiàn)有污水處理設(shè)施利用率低。

1.2" 農(nóng)村污水處理的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金投入不足

農(nóng)村建設(shè)資金來源單一，財(cái)政資金也是相當(dāng)有限，有些基層政府部門重短期效益，輕長期效益，環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后。政府部門投資份額多是直接作用于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，短期經(jīng)濟(jì)收益顯著的生產(chǎn)性基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如道路系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等工程建設(shè)，而像垃圾處理、污水處理等環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施，雖然關(guān)系到城市社會(huì)與生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，但是短期經(jīng)濟(jì)效益不明顯，則分配的資金少。資金的不足、資金分配的不合理，導(dǎo)致農(nóng)村污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不配套，無法全面收集各類污水，加劇水環(huán)境的污染。

1.3" 農(nóng)村生活污水處理效果欠佳

一方面，由于資金投入的不足，農(nóng)村污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，存在很多施工質(zhì)量問題，選擇的生活污水處理工藝也存在諸多不合理，處理后的污水達(dá)不到國家規(guī)范的水質(zhì)要求；另一方面，農(nóng)村生活污水處理是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的工作，要求相關(guān)人員具有相對較高的職業(yè)資格、實(shí)力、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)能力等。但生活污水處理方面的專業(yè)技術(shù)人才在農(nóng)村地區(qū)大多欠缺，嚴(yán)重制約農(nóng)村生活污水治理工作的開展[3]。不配套的設(shè)施、不完善的處理工藝、不專業(yè)的技術(shù)人員，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水處理效果較差。為了確保農(nóng)村水環(huán)境獲得根本改善，必須改進(jìn)污水處理資金來源渠道，增加資金投入，保障農(nóng)村污水處理設(shè)施的工程建設(shè)和長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)，加強(qiáng)對基層工作人員的培訓(xùn)，使基層工作人員可以更好地了解農(nóng)村污水處理的相關(guān)工作和技術(shù)。

1.4" 后期長效運(yùn)營管理機(jī)制不健全

現(xiàn)階段我國針對農(nóng)村生活污水排放、治理的相關(guān)政策規(guī)定、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還不健全，農(nóng)村居民環(huán)保觀念落后，不能持續(xù)遵循污水排放原則，為保證農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的可持續(xù)運(yùn)行，必須要有完善的法律法規(guī)體系和財(cái)政資金支持，以及專業(yè)的技術(shù)人才和后期長效的運(yùn)營管理機(jī)制做保障。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活污水后期可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，相關(guān)部門需要從設(shè)計(jì)規(guī)劃、基礎(chǔ)建設(shè)、運(yùn)營管理和考核評價(jià)等各個(gè)方面，對農(nóng)村污水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營進(jìn)行統(tǒng)籌管理。健全污水處理設(shè)施后期長效運(yùn)營管理機(jī)制的關(guān)鍵是提高居民的環(huán)境保護(hù)意識，合理利用宣傳教育，讓居民大眾了解水污染對自身生活的影響，培養(yǎng)其污水處理意識。

2" 農(nóng)村生活污水治理技術(shù)

受地區(qū)、氣候、地質(zhì)等自然環(huán)境的影響，農(nóng)村生活污水處理工藝存在較大的差異。污水處理基礎(chǔ)設(shè)施處理污水效果的好壞關(guān)鍵，在于選擇科學(xué)合理的處理工藝，建設(shè)投資、運(yùn)行成本、后期管理等都會(huì)影響污水處理工藝的選擇。對農(nóng)村生活污水的來源進(jìn)行分析及對污水化學(xué)成分進(jìn)行研究，制定更健全的生活污水處理方案。結(jié)合農(nóng)村污水處理的成功案例經(jīng)驗(yàn)，因地制宜地設(shè)計(jì)最合適的污水處理方案，使農(nóng)村污水處理工作得到改進(jìn)和提高[4]。本文分析了農(nóng)村生活污水處理的相關(guān)技術(shù)，為更加合理、高效地選擇農(nóng)村污水處理工藝提供理論支持。

2.1" 人工濕地

人工濕地主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物等作用的自然凈化系統(tǒng)，對污水處理效果好，同時(shí)能過濾掉污水中的N、P物質(zhì)，實(shí)用性強(qiáng)。人工濕地處理系統(tǒng)具有投資少、運(yùn)行成本低、操作管理方便、污水處理與資源化效益佳的優(yōu)勢，在人口密度相對較小的農(nóng)村地區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。人工濕地處理系統(tǒng)一般分為自由水面人工濕地處理系統(tǒng)、人工潛流濕地處理系統(tǒng)、垂直水流型人工濕地處理系統(tǒng)[5]。圖1—圖3[6]分別為3種人工濕地處理系統(tǒng)的原理示意圖。

梁錦堃[7]采用先厭氧水解酸化處理污水，再自流到人工濕地的無動(dòng)力污水處理工藝對郁南縣都城鎮(zhèn)夏襲村生活污水進(jìn)行處理，通過實(shí)地采樣監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析，該工藝對生活污水中的主要污染物SS、CODcr、NH3-N、TP等都具有顯著去除效果，平均去除率SS 86.27%、CODcr 78.88%、NH3-N 78.43%、TP 82.03%，實(shí)現(xiàn)了主要污染物去除率均在80%左右。俞旭鋒等[8]將設(shè)計(jì)的厭氧池與人工濕地串聯(lián)的污水處理工藝應(yīng)用于廣州農(nóng)村地區(qū)，通過實(shí)驗(yàn)前后工藝參數(shù)比較，經(jīng)過該工藝處理后的污水出水水質(zhì)，符合GB 181918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級B標(biāo)準(zhǔn)。Wei等[9]根據(jù)福建省A鄉(xiāng)的地形、氣候、水文等條件，整合優(yōu)勢微生物群落和植物群落，構(gòu)建穩(wěn)定的復(fù)合人工濕地系統(tǒng)。國內(nèi)傳統(tǒng)處理技術(shù)的運(yùn)行成本為1.0元/t，而該復(fù)合系統(tǒng)的運(yùn)行成本估計(jì)為0.2元/t，出水可達(dá)到福建省農(nóng)村生活污水排放一級標(biāo)準(zhǔn)。人工濕地組合處理系統(tǒng)可用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)社區(qū)污水處理以及旅游、度假等風(fēng)景名勝區(qū)的污水處理等。

通過探究人工濕地技術(shù)對農(nóng)村生活污水的處理，可以看出來，人工濕地處理系統(tǒng)在治理農(nóng)村生活污水中各個(gè)區(qū)域都得到普遍應(yīng)用，工藝組合形式眾多，對污水中主要污染物去除效果顯著。同時(shí)，人工濕地系統(tǒng)也存在一些問題，比如運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)淤泥堵塞，水生植物、微生物的代謝活動(dòng)受環(huán)境溫度影響，占地面積大等。鑒于人工濕地處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和不足，需要科學(xué)合理規(guī)劃設(shè)計(jì)人工濕地處理系統(tǒng)，選擇適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的水生植物、微生物，加強(qiáng)運(yùn)行與后期維護(hù)管理。

2.2" 生物濾池

生物濾池是根據(jù)土壤自凈的原理，填料主要是碎石或塑料制品，污水與填料表面上生長的微生物膜間隙接觸，污水中的有機(jī)物被吸附降解。生物濾池處理系統(tǒng)具有污水效果好、工藝運(yùn)行穩(wěn)定、符合環(huán)保要求、不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點(diǎn)。生物濾池處理系統(tǒng)分為普通生物濾池處理系統(tǒng)、高負(fù)荷生物濾池處理系統(tǒng)、塔式生物濾池處理系統(tǒng)、曝氣生物濾池處理系統(tǒng)[10]。圖4為曝氣生物濾池處理系統(tǒng)原理示意圖[6]。

何剛等[11]通過厭氧濾池-太陽能曝氣生物濾池工藝對農(nóng)村生活污水中的SS、COD，NH3-N去除進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，在氣水比為4∶1的情況下，該工藝對SS、COD、NH3-N的平均去除率分別達(dá)到89.0%、72.3%、69.2%。方俊華等[12]通過創(chuàng)新改造傳統(tǒng)曝氣生物濾池，通過試驗(yàn)研究厭氧-好氧生物濾池處理生活污水的效果，經(jīng)過系統(tǒng)的處理，污水中的CODcr、SS、NH3-N等指標(biāo)明顯降低。

生物濾池處理系統(tǒng)對農(nóng)村生活污水中的主要污染物有顯著的處理效果，運(yùn)行管理方便，設(shè)施建設(shè)投資少。同時(shí)，生物濾池處理系統(tǒng)受進(jìn)水中固體懸浮物濃度、溫度、停留時(shí)間等影響，所以在選擇生物濾池系統(tǒng)時(shí)，需要因地制宜地做好前期處理，選擇對污水中固體懸浮物有較高處理效果的預(yù)處理工藝，避免進(jìn)水固體懸浮物濃度過高，造成填料結(jié)團(tuán)、堵塞。

2.3" 穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘處理污水中的有機(jī)污染物主要依靠的是微生物的代謝活動(dòng)，凈化污水的過程與自然水體的自凈過程相似。以太陽能為初始能量，塘中種植的水生植物，將進(jìn)入穩(wěn)定塘中污水的有機(jī)污染物進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化，促進(jìn)污水凈化。穩(wěn)定塘具有經(jīng)濟(jì)節(jié)能且可以實(shí)現(xiàn)污水循環(huán)利用的優(yōu)勢。根據(jù)穩(wěn)定塘凈化過程的不同，一般可分為好氧塘系統(tǒng)、兼性塘系統(tǒng)、厭氧塘系統(tǒng)、曝氣塘系統(tǒng)[13]。圖5為好氧塘系統(tǒng)原理示意圖[6]。

張博雄[14]通過研究穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)對井陘縣東莊村農(nóng)村生活污水的處理效果，分析了穩(wěn)定塘對生態(tài)修復(fù)的成效，通過結(jié)論分析可以看到，經(jīng)過穩(wěn)定塘技術(shù)處理，水體溶解氧逐漸增加，濁度逐漸減小，水中CODcr、TP及氨氮的含量逐漸降低。張巍等[15]設(shè)計(jì)監(jiān)測開原市慶云堡鎮(zhèn)生態(tài)穩(wěn)定塘處理農(nóng)村生活污水，通過監(jiān)測穩(wěn)定塘處理工程每個(gè)月實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)，結(jié)果表明，COD、氨氮的平均去除率分別為 85%、90.6%，穩(wěn)定塘處理工藝的運(yùn)行極大地改善了當(dāng)?shù)氐乇硭w的污染。

經(jīng)過穩(wěn)定塘系統(tǒng)的處理，污水中的有機(jī)物、氮、磷等去除率明顯，同時(shí)穩(wěn)定塘還具有建設(shè)費(fèi)用低、運(yùn)行管理方便、污泥產(chǎn)量少的優(yōu)勢。穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)也存在不足，如占地面積大、處理效果受氣候影響較大、設(shè)計(jì)或運(yùn)行管理不當(dāng)會(huì)帶來二次污染等。所以，可以強(qiáng)化穩(wěn)定塘的優(yōu)點(diǎn)或者填補(bǔ)其缺點(diǎn)，改良穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)，構(gòu)建組合塘處理工藝，更加有效地處理農(nóng)村生活污水。

3" 結(jié)論與建議

依水而居，是人類千年的棲居信仰。農(nóng)村水污染防治和水環(huán)境綜合治理與農(nóng)村發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)民生活密切相關(guān)，是美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的重要組成部分。到目前為止，由于環(huán)保監(jiān)督的加強(qiáng)，城市污水處理有了逐步改善，但是農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀依舊存在諸多問題亟需解決。

改善和提高農(nóng)村生活污水處理需要當(dāng)?shù)刂鞴懿块T大力支撐，并因地制宜地采取有效的污水處理工藝，同時(shí)統(tǒng)籌規(guī)劃、整體考慮，統(tǒng)一管理農(nóng)村污水收集系統(tǒng)；加大污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金投入，多渠道籌集資金，保障資金來源和管理；建立健全農(nóng)村污水治理長效運(yùn)營管理機(jī)制，科學(xué)合理選擇管理模式，指派專門的人員進(jìn)行管理，確保管理到位；在農(nóng)村地區(qū)積極提倡綠色生產(chǎn)生活方式，提升民眾環(huán)境保護(hù)的主動(dòng)性，合理利用宣傳讓大眾了解水污染對他們生活的影響，從源頭減少污染的產(chǎn)生。

農(nóng)村生活污水治理應(yīng)綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理以及實(shí)際情況，科學(xué)合理地選擇相應(yīng)的污水處理工藝，不斷改進(jìn)升級傳統(tǒng)工藝，優(yōu)化流程，取長補(bǔ)短，在低投資、低運(yùn)行成本下，污水處理效果最優(yōu)，農(nóng)村水環(huán)境治理不斷改善。

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作者簡介：高麗麗（1989-），女，碩士，工程師。研究方向?yàn)榻o水排水設(shè)計(jì)。