農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀及優(yōu)化策略研究

關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水；處理現(xiàn)狀；優(yōu)化策略

中圖分類號：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1008-9500（2025）04-0245-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2025.04.068

Research on the Current Situation and Optimization Strategies of Rural Domestic Sewage Treatment

GAOHuan'，ZHANGMei2 （1.Xingyi Branch of Qianxinan Prefecture Ecological Environment Bureau，Xingyi 562499，China; 2.Forestry Bureau of Zhijin County，Zhijin 55210o，China）

Abstract：Thesourcesofruraldomesticsewagearescatered，andtheconstructionoffacilitiesisdistributedinvarious townsandvillages，withoutthedvantageofatervolumesale，currently，itisnecessarytoaceleratethestablishent ofa soundrural domestic sewage treatment system to solve the problem ofrural domestic sewage.This paper analyzes the current situationofrural domestic sewage treatment，andelaboratesonoptimization strategies forrural domesticsewage treatmentfrom thedimensionsofinstitutionaldesign，process designandoperationalmanagement，soas toadoptnew sewage treatment processs，efectivelyreduceenergycosts，and promote thecontinuousoptimizationofrural ecological environment and the sustainable development of local economy.

Keywords：rural domestic sewage; current situation of treatment; optimization strategy

近年來，為縮小城鄉(xiāng)發(fā)展差距，我國投入大量人力物力資源，建設(shè)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施，改善農(nóng)村居住環(huán)境、維持生態(tài)平衡和提高農(nóng)村居民生活品質(zhì)。然而，當(dāng)前農(nóng)村生活污水處理面臨諸多問題，為提高處理效果，要綜合分析農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀，采取科學(xué)可行的治理對策，高效降解農(nóng)村生活污水，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。

1農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀

1.1污水性質(zhì)

農(nóng)村生活污水泛指農(nóng)村居民在生產(chǎn)生活中持續(xù)產(chǎn)生的污水，包括農(nóng)村公共服務(wù)設(shè)施產(chǎn)生的污水。目前，農(nóng)村生活污水主要分為黑水、黃水、灰水和褐水4種，以污染物濃度、污水成分作為分類依據(jù)，灰水和黑水占比較大，黑水來源為沖洗水和尿液，灰水來源為淋浴用水、廚房排水和洗衣水。農(nóng)村生活污水成分復(fù)雜，含有大量病原體、有機(jī)物、無機(jī)物和微生物，基本不含重金屬和難降解有機(jī)物[1]。

1.2現(xiàn)存問題

第一，處理模式錯(cuò)誤。當(dāng)前可選的污水處理模式種類偏少，僅為集中處理、就地分散處理兩種，難以完全滿足不同地區(qū)、不同情況的農(nóng)村生活污水處理需求，處理模式選擇有誤導(dǎo)致污水處理成本高昂或出水水質(zhì)不合格。人口密度較小的農(nóng)村區(qū)域生活污水總量較少，集中處理和就地分散處理模式的處理成本都較高，管網(wǎng)修建成本及凈化槽等一體化處理設(shè)施修建成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出合理范圍。第二，技術(shù)單一。早期農(nóng)村生活污水處理項(xiàng)目污水處理形式單一，處理系統(tǒng)以人工濕地和生物接觸氧化池為主，受限于技術(shù)種類，無法完全適應(yīng)不同農(nóng)村地區(qū)的生活污水復(fù)雜處理情況，實(shí)際處理效果偏離設(shè)計(jì)預(yù)期[2。生物接觸氧化法強(qiáng)調(diào)在反應(yīng)池內(nèi)裝入填料，填料上生長形成生物膜，向池內(nèi)通入待處理生活污水，利用微生物降解污水所含的有機(jī)污染物，填料也用于去除氨氮、總氮和懸浮物。此項(xiàng)技術(shù)處理設(shè)施占地面積小，自動(dòng)化程度高，微生物豐度穩(wěn)定，但出水水質(zhì)不佳，工藝流程煩瑣，建設(shè)成本高昂，技術(shù)要求嚴(yán)格，不適用于分散就地處理模式。第三，工藝落后。早期污水處理工藝較為粗放，隨著出水水質(zhì)要求提高和污水處理規(guī)模增加，其逐漸無法滿足實(shí)際處理需求，極易出現(xiàn)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)和造成二次污染。小型一體化處理設(shè)備采用生物接觸氧化工藝，常見工藝問題包括曝氣量與設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷不匹配、回流量不符合工藝需求而破壞污泥內(nèi)部缺氧環(huán)境、未全面收集生活污水而出現(xiàn)碳氮比失衡。

2農(nóng)村生活污水處理的優(yōu)化策略

2.1 創(chuàng)新污水處理模式

農(nóng)村污水處理較為復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)更多的污水處理模式，結(jié)合實(shí)際情況，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理等維度出發(fā)，選擇最合理的污水處理模式。主流污水處理模式分為4種，即市政納管、就地處理、村級集中處理和分散拉運(yùn)集中處理。

市政納管處理模式適用于靠近城鎮(zhèn)的區(qū)域，市政管網(wǎng)距離 5 k m 以內(nèi)的農(nóng)村地區(qū)可修建污水管道，鄰近的新建管道接入市政污水管網(wǎng)，污水送往城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一處理，如果農(nóng)村生活污水總量較多，污水污染程度嚴(yán)重，可以酌情放寬距離要求。同時(shí)，應(yīng)復(fù)核市政管網(wǎng)與城鎮(zhèn)污水處理廠的排水能力與污水處理能力，判斷是否具備接入條件。就地處理模式適用于遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、人口規(guī)模較小、分散居住的農(nóng)村地區(qū)，就近收集處理生活污水，以化糞池、庭院式人工濕地或是中小型污水處理一體機(jī)作為處理設(shè)施。為降低總體處理成本，盡量采用人工濕地，廢棄池塘經(jīng)過簡單改造后即可形成小型人工濕地系統(tǒng)[3]。村級集中處理模式適用于遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、居民集中居住和人口密度較高的農(nóng)村地區(qū)，在地勢低洼且具備排水條件的位置修建大型污水處理設(shè)施，村莊內(nèi)部統(tǒng)一改造或新建污水管道，將生活污水集中排放到污水處理設(shè)施。分散拉運(yùn)集中處理模式適用于人口密度小的農(nóng)村地區(qū)，對污水處理成本較為敏感，通過車輛拉運(yùn)取代管網(wǎng)輸送。村莊內(nèi)部修建蓄水池，臨時(shí)蓄存生活污水，定期利用專用容器、專用車輛把生活污水就近拉運(yùn)到污水處理設(shè)施。

2.2豐富技術(shù)手段

為提高污水處理效果，控制成本費(fèi)用，應(yīng)豐富技術(shù)手段，優(yōu)選污水處理形式，組合采用多項(xiàng)處理技術(shù)，以彌補(bǔ)單一的技術(shù)短板。當(dāng)前，具備大規(guī)模推廣利用價(jià)值的污水處理技術(shù)包括厭氧－缺氧－好氧法、序批式生物反應(yīng)器、生物轉(zhuǎn)盤法和膜生物反應(yīng)器。

厭氧-缺氧-好氧法屬于活性污泥技術(shù)，處理系統(tǒng)由厭氧段、缺氧段和好氧段組成，分別以釋磷、脫氮、去除氨氮作為處理任務(wù)，可以有效去除污水含有的有機(jī)物，經(jīng)過多級耦合來減少污泥產(chǎn)生量，出水水質(zhì)較佳。此項(xiàng)技術(shù)適用于具備大規(guī)模污水處理需求的農(nóng)村地區(qū)，具有工藝成熟、可以靈活調(diào)整運(yùn)行模式、處理效果顯著的優(yōu)點(diǎn)，若對出水水質(zhì)提出更高要求，則增設(shè)污水預(yù)處理[4]。序批式生物反應(yīng)器以常規(guī)活性污泥處理工藝為基礎(chǔ)，采用間歇曝氣的方式處理污水來調(diào)整厭氧、好氧和缺氧狀態(tài)，順利去除污水含有的磷、氮等污染物。此項(xiàng)技術(shù)適用于污水處理規(guī)模較小、污水間歇排放的農(nóng)村地區(qū)，出水水質(zhì)較佳，基本不會(huì)因排水而引起水體富營養(yǎng)化，有著工藝流程簡潔明了、建設(shè)成本低廉、可承受較大水量沖擊的優(yōu)點(diǎn)，但對操作人員的技術(shù)水平提出嚴(yán)格要求，有概率因錯(cuò)誤操作而降低出水水質(zhì)。生物轉(zhuǎn)盤法是一項(xiàng)生物處理技術(shù)，處理系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)盤體、水槽兩部分組成，盤體表面繁殖生長微生物，污水處理期間，保持盤體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，微生物更為高效地接觸氧氣與污水，分解水中有機(jī)物，從而凈化水質(zhì)。此項(xiàng)技術(shù)的反硝化作用、脫氮效果與除磷效果不理想，問題根源在于生物轉(zhuǎn)盤持續(xù)保持轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，無法營造穩(wěn)定的好氧環(huán)境和缺氧環(huán)境。當(dāng)前，該技術(shù)主要作為一項(xiàng)輔助工藝，搭配人工濕地、生物濾池等處理技術(shù)協(xié)同處理污水。膜生物反應(yīng)器由預(yù)處理、生化處理和輔助處理工段組成，提前濾除污水含有的漂浮顆粒物等雜質(zhì)，生化處理系統(tǒng)利用膜元件截留污水內(nèi)的細(xì)菌、病毒和各類污染物，最終通過輔助處理系統(tǒng)進(jìn)行固液分離。此項(xiàng)技術(shù)具有占地面積小、污泥濃度高、出水水質(zhì)好且穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，但也存在成本高昂、定期更換膜元件的局限性，當(dāng)前主要用于地處飲用水水源地保護(hù)區(qū)、重點(diǎn)江河流域或是旅游風(fēng)景區(qū)的農(nóng)村生活污水處理項(xiàng)目。

2.3 改良處理工藝

各項(xiàng)污水處理工藝都存在一定缺陷，為精準(zhǔn)識(shí)別問題，有必要改進(jìn)工藝方案。小型一體化處理設(shè)備采用厭氧好氧工藝，核心問題在于工藝參數(shù)設(shè)定有誤，沒有考慮實(shí)際處理需求，而是完全照搬同類項(xiàng)目工藝方案，因此必須對曝氣量、回流量、進(jìn)水條件等核心工藝參數(shù)加以調(diào)整，確定最佳工藝參數(shù)。曝氣量直接關(guān)乎微生物活性和污水處理效果，曝氣量過多會(huì)加速污泥老化，降低缺氧區(qū)脫氮效率，曝氣量過低則會(huì)降低溶解氧含量，干擾硝化反應(yīng)，必須掌握好氧區(qū)、缺氧區(qū)的曝氣量最佳波動(dòng)區(qū)間。在好氧區(qū)，曝氣量控制在 ，曝氣量和溶解氧含量同步增加，微生物降解所需溶解氧接近極限狀態(tài)，繼續(xù)增加曝氣量，也無法加快微生物降解速度。在缺氧區(qū)，曝氣量和溶解氧濃度呈正比，溶解氧實(shí)際濃度不得超過理論值，即 1 m g / L ，含量超標(biāo)極易破壞缺氧環(huán)境。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷，動(dòng)態(tài)調(diào)控曝氣量，低負(fù)荷、中負(fù)荷與高負(fù)荷工況下，實(shí)際曝氣量分別控制在4.8、 和 。

2.4提供技術(shù)支持

農(nóng)村生活污水處理項(xiàng)目有著極高的技術(shù)含量，對污水處理方案的可行性、適用性提出嚴(yán)格要求，無論是污水處理形式有誤，還是處理系統(tǒng)建設(shè)方案和工藝運(yùn)行方案缺乏可行性，均會(huì)導(dǎo)致污水處理效果處于失控狀態(tài)。主管部門積極尋求相關(guān)科研單位、高校在技術(shù)上提供幫助，組建專家小組，在專家小組協(xié)助下，基于污水處理需求來合理選擇污水處理技術(shù)，敲定工藝參數(shù)，酌情調(diào)整污水處理流程，對整體方案可行性進(jìn)行論證，直至確定技術(shù)、設(shè)計(jì)層面不存在任何問題，再著手建設(shè)污水處理系統(tǒng)。專家小組提前預(yù)測污水處理設(shè)施投運(yùn)使用情況，判斷高強(qiáng)度工作狀態(tài)和惡劣工作環(huán)境對污水處理設(shè)施的影響，酌情調(diào)整各類處理設(shè)施的維護(hù)要求，不應(yīng)直接照搬相關(guān)規(guī)范文件。對于海棉材質(zhì)的過濾板，理論更換時(shí)間間隔為半年，運(yùn)行半年后，如果出水水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，可以適度延長使用期限，以降低污水處理成本。對于厭氧區(qū)填料，一級厭氧沉淀區(qū)采用機(jī)械清掏方式，更換時(shí)間為1 ～ 2 年/次，其他厭氧區(qū)填料更換時(shí)間為3年/次，保留 10 % 以上填料殘?jiān)鳛榻臃N菌。

2.5科學(xué)制定維護(hù)方案

維護(hù)方案缺乏合理性是農(nóng)村生活污水處理項(xiàng)目存在的主要問題，導(dǎo)致維護(hù)保養(yǎng)效果大打折扣，降低污水處理效果，縮短污水處理設(shè)施的實(shí)際使用壽命。為此，必須綜合分析污水處理形式、處理設(shè)施種類、運(yùn)行特征和歷史運(yùn)維信息，制定專項(xiàng)維護(hù)保養(yǎng)方案。小型一體化處理設(shè)備采用厭氧好氧工藝時(shí)，依次檢查電控箱、人孔蓋、初沉區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、沉淀區(qū)、消毒區(qū)和采集井，檢測水樣，著手處理各個(gè)工段的異常，如好氧區(qū)/缺氧區(qū)污泥起泡、好氧區(qū)曝氣異常等問題。一體化處理設(shè)備每年必須開展1次清掃作業(yè)，如果滿足好氧區(qū)堆積污泥滿負(fù)荷、缺氧區(qū)流出水浮游物質(zhì)濃度明顯增高等條件，可將清掃時(shí)間提前，增加清掃次數(shù)。

3結(jié)論

為了順利推進(jìn)農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)，各地必須全方位改善農(nóng)村居民生活條件，從根源上扭轉(zhuǎn)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化的不利局面。主管部門必須進(jìn)一步加大農(nóng)村生活污水處理力度，全面調(diào)研現(xiàn)有處理項(xiàng)目運(yùn)作期間存在的不足，以解決現(xiàn)存問題作為提升污水處理效果和人居環(huán)境質(zhì)量的主要路徑，同步落實(shí)創(chuàng)新污水處理模式、豐富技術(shù)手段、改良處理工藝、提供技術(shù)支持以及科學(xué)制定維護(hù)方案等治理策略，增強(qiáng)農(nóng)村生活污水治理效果，提高農(nóng)村生活污水治理技術(shù)水平。

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