廣西農(nóng)村生活污水處理技術(shù)初探

林 華，陳志明，黃付平，馮 波，謝 鴻，莫招育，唐 麗

（廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，南寧 530022）

廣西農(nóng)村生活污水處理技術(shù)初探

林 華，陳志明，黃付平，馮 波，謝 鴻，莫招育，唐 麗

（廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，南寧 530022）

闡述了農(nóng)村生活污水處理技術(shù)狀況。介紹了4種在廣西農(nóng)村地區(qū)較適用的生活污水處理技術(shù)，并分析了其工藝原理、工藝特點及適用情況等。

生活污水；廣西；農(nóng)村；處理技術(shù)

近年來，隨著我國農(nóng)村連片整治工作的全面鋪開，廣西農(nóng)村環(huán)境綜合整治工作得到了積極的開展，并取得了一定成效，從而有效地促進(jìn)了農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的開發(fā)和推廣。目前，農(nóng)村生活污水處理技術(shù)較多，主要有化糞池法、厭氧發(fā)酵法、人工濕地、土地滲濾法等等。本文對處理廣西農(nóng)村生活污水中表現(xiàn)先進(jìn)、實用的技術(shù)進(jìn)行介紹。

1 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)概述

1.1 化糞池法

化糞池是利用重力沉降和厭氧發(fā)酵原理，對糞便污染物進(jìn)行沉淀、消解的污水處理設(shè)施。沉淀糞便通過厭氧消化，使有機(jī)物分解，易腐敗的新鮮糞便轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的熟污泥。上清液作為化糞池的出水進(jìn)入灰水處理系統(tǒng)進(jìn)一步處理。適用于水沖式廁所產(chǎn)生的高濃度糞便污水及家庭圈養(yǎng)禽畜產(chǎn)生的糞尿污水的預(yù)處理。

1.2 厭氧發(fā)酵法

厭氧發(fā)酵（沼氣發(fā)酵），是指含有大量有機(jī)質(zhì)的污水、污泥和糞便，在一定的溫度和厭氧條件下，通過微生物的分解代謝，最終生成甲烷和二氧化碳等氣體（沼氣）的生物化學(xué)過程。適用于南方農(nóng)村地區(qū)的人畜糞便及沖廁污水（黑水）的處理。當(dāng)氣溫較低時可采取簡易的保溫措施（如覆蓋稻草等），以保持厭氧發(fā)酵所需溫度［1］。

1.3 人工濕地法

人工濕地生活污水處理技術(shù)，是一種基于客觀原理和科學(xué)技術(shù)的新方式，它模擬自然濕地的污水自動凈化系統(tǒng)構(gòu)造而成。在建筑物附近，配置一定的坡地填充配料，如常見的沙子、碎石等，在填料的表層土壤中，種植一定的水生植物，該類植物由于具有成活率高、美觀、生長周期長、污水處理效果好等優(yōu)勢，能夠自動吸收污水中的有機(jī)成分，且具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。例如蘆葦，它既可以成為濕地中的重要污水處理生物，又能夠增加濕地的經(jīng)濟(jì)效益［2］。適用于有較大空閑土地或者坑洼的地區(qū)，進(jìn)行灰水處理或二級生物處理出水的再處理；可應(yīng)用于農(nóng)村單戶污水處理系統(tǒng)、小型分散污水處理系統(tǒng)。

1.4 土地滲濾法

土地滲濾是一種人工強(qiáng)化的污水生態(tài)工程處理技術(shù)，它利用土壤-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控及人工調(diào)控機(jī)制，對污水中的污染物進(jìn)行一系列物理、化學(xué)和生物的凈化過程，去除、轉(zhuǎn)化污染物，使污水水質(zhì)得到改善，并通過系統(tǒng)中的營養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)利用，使綠色植物生長繁殖，從而實現(xiàn)污水的無害化、穩(wěn)定化和資源化的生態(tài)系統(tǒng)工程［3］。

此外，還有各種工藝組合技術(shù)。根據(jù)不同的排放指標(biāo)與適用性將幾種工藝進(jìn)行組合，如化糞池＋人工濕地、沼氣發(fā)酵池＋人工濕地、化糞池＋沼氣凈化池＋人工濕地等，能更有效地達(dá)到處理效果和排放指標(biāo)要求。

2 廣西農(nóng)村生活污水處理技術(shù)

2.1 分散污水自動處理系統(tǒng)

該工藝將污水處理、太陽能供電、自動化控制、物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)管4個技術(shù)單元有機(jī)地結(jié)合在一起，污水處理由水解酸化、曝氣供氧和人工濕地3級處理組成。污水先進(jìn)入系統(tǒng)前端設(shè)置的人工格柵、水解酸化池（調(diào)節(jié)池）、生物接觸氧化池，有效脫氮除磷，然后再進(jìn)入復(fù)合生態(tài)強(qiáng)化系統(tǒng)。復(fù)合生態(tài)強(qiáng)化系統(tǒng)包括植物砂濾池和碎石床人工濕地。碎石床人工濕地是污水處理的深度處理環(huán)節(jié)，結(jié)合物理、化學(xué)和生物的作用，進(jìn)一步去除污水中的氮、磷和有機(jī)物，殺滅部分大腸桿菌，提高出水水質(zhì)。其工藝流程圖見圖1。

圖1 農(nóng)村分散污水自動處理系統(tǒng)技術(shù)工藝流程圖Fig.1 Flow chart of rural au tomatic decentralized wastewater treatment system

該技術(shù)具有節(jié)能、成本低、可實現(xiàn)自動化控制等特點，且出水水質(zhì)穩(wěn)定，剩余污泥量少，操作管理方便。處理系統(tǒng)平時無需專人管理，只需對鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)即可，解決了早期污水處理需要技術(shù)人員現(xiàn)場檢測、調(diào)試，工作量大等問題。

目前，該技術(shù)在恭城瑤族自治縣恭城鎮(zhèn)江貝村黃家圳屯農(nóng)村環(huán)境連片整治項目示范工程、岑溪市糯垌鎮(zhèn)古河村2012年農(nóng)村環(huán)境連片整治工程、富川縣柳家鄉(xiāng)下源屯2013年農(nóng)村環(huán)境連片整治工程以及富川縣柳家鄉(xiāng)茅樟村2012年農(nóng)村環(huán)境連片整治工程等得到推廣應(yīng)用。

該技術(shù)的污水處理系統(tǒng)投資約65萬元，運(yùn)行成本約為0.13元／m3。處理后的出水能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。項目在處理生活污水的同時，采用單晶硅的太陽能電池板，光電轉(zhuǎn)換效率17%，達(dá)到燃煤熱電轉(zhuǎn)換效率的1／2。配合DCAC逆變器將蓄電池中的直流電逆變成交流電，減少了用電成本。因此，不會產(chǎn)生有人因為付不起電費(fèi)而人為停用設(shè)施的情況。項目實施后區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活污水得到有效處理。

2.2 生物接觸氧化法＋景觀池組合處理系統(tǒng)

該技術(shù)在成熟的A／O脫氮除磷工藝中加入生物填料，形成生物接觸氧化池以改善處理效果、減少動力消耗。工藝原理為，污水先通過格柵池攔截水中的SS；進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量并初步降解有機(jī)物，通過潛污泵將生活污水抽入生化處理池；廢水進(jìn)入?yún)捬醭?，與回流污泥混合?；旌弦哼M(jìn)入好氧池以后，有機(jī)物被氧化分解，同時聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸鹽到污泥中。沉淀池主要是對經(jīng)生物接觸氧化處理后出水的固液分離。然后進(jìn)入污泥池進(jìn)行污泥干化濃縮，最后進(jìn)入景觀池，對水中的不溶性有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾作用，廢水中的可溶性有機(jī)物則可通過植物的吸收作用以及植物根系生物膜的吸附、吸收和生物代謝降解而被分解、去除，使污水得到凈化并在終端流出。其工藝流程見圖2所示。

該技術(shù)處理效率高，建設(shè)和運(yùn)行成本較低，占地面積少，工程建設(shè)相對容易；系統(tǒng)運(yùn)行操作簡單，只需按時進(jìn)行設(shè)備的啟動和關(guān)閉即可，解決農(nóng)村無專業(yè)技術(shù)人員管理運(yùn)營的難題；污水處理采用生物處理工藝，無化學(xué)品及危險品投入或產(chǎn)生，不影響環(huán)境與生態(tài)平衡，無二次污染；氧化塘淤泥可做肥料回用；景觀池集物理截流、生物處理、植物吸收為一體，作為三級深度處理單元，保證出水達(dá)標(biāo)，同時確保處理系統(tǒng)美觀，美化環(huán)境。

圖2 生物接觸氧化法＋景觀池組合處理系統(tǒng)工藝流程圖Flow chart of biological contact oxidation＋landscaped pool combination treatment system

目前，該技術(shù)在忻城縣城關(guān)鎮(zhèn)范團(tuán)村同良屯生活污水處理項目，東興市東興鎮(zhèn)、江平鎮(zhèn)2012年農(nóng)村環(huán)境連片整治工程，平南縣平南鎮(zhèn)西村、遙望村2012年農(nóng)村環(huán)境連片整治工程，樂業(yè)縣甘田鎮(zhèn)2012年農(nóng)村環(huán)境連片整治工程，岑溪市水汶鎮(zhèn)大南村、尚智村2012年農(nóng)村環(huán)境連片整治工程等得到推廣應(yīng)用。

該污水處理系統(tǒng)投資約50萬元，運(yùn)行成本為0.3元／m3。污水經(jīng)處理后可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級B標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 高效厭氧濾池＋人工浮島系統(tǒng)

生活污水經(jīng)污水管網(wǎng)收集匯入污水管溝后，經(jīng)格柵隔除雜物進(jìn)入隔油沉淀池，再通過自流方式進(jìn)入高效厭氧濾池，利用厭氧微生物在無氧或缺氧環(huán)境中將污水中淀粉、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)等轉(zhuǎn)化為低分子有機(jī)物，污水經(jīng)厭氧處理后流至人工浮島凈化處理，主要通過浮島植物根系吸收分解污水中有機(jī)污染物，最后出水達(dá)標(biāo)排放。其主要工藝流程見圖3所示。

圖3 高效厭氧濾池＋人工浮島處理系統(tǒng)工藝流程圖Fig.3 Flow chart of artificial floating island and efficient anaerobic filter treatment system

該處理系統(tǒng)采用重力自流，只需要兼職人員定期清理格柵截留的垃圾、隔油沉淀池的沉渣和油污、按季節(jié)種植濕地植物并進(jìn)行簡單地護(hù)理，避免了采用其它處理系統(tǒng)后期運(yùn)行帶來的高運(yùn)行費(fèi)用及管理問題，適合農(nóng)村地區(qū)財力狀況薄弱、農(nóng)民實際承受能力低的情況，并且處理后出水水質(zhì)好、穩(wěn)定，同時人工浮島可以進(jìn)行水生植物培植和魚類養(yǎng)殖，具有污水處理、經(jīng)濟(jì)效益和美化環(huán)境三重效果。目前已應(yīng)用于扶綏縣岜盆鄉(xiāng)弄洞村生活污水處理工程。

該技術(shù)污水處理系統(tǒng)投資約25萬元，運(yùn)行成本約0.13元／m3。污水經(jīng)處理后可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 無動力生態(tài)土壤系統(tǒng)

無動力生態(tài)土壤系統(tǒng)污水處理技術(shù)是將生活廢水排放到地表下一個獨立的系統(tǒng)裝置，揉進(jìn)現(xiàn)代厭氧、好氧技術(shù)，利用土壤—微生物—植物生態(tài)系統(tǒng)的微生物降解、化學(xué)轉(zhuǎn)化、物理的吸附固定、植物吸收等自我調(diào)控機(jī)制和對污染物的綜合凈化功能處理污水。其工藝流程見圖4所示。

圖4 無動力生態(tài)土壤系統(tǒng)污水處理技術(shù)工藝流程圖Fig.4 Flow char t of unpowered ecological wastewater treatmen t technology soil system

該工藝?yán)棉r(nóng)村房前屋后的庭園、花園或小區(qū)內(nèi)的綠地就地處理污水，也就是可分散規(guī)劃，就地處理，投資費(fèi)用低；整個系統(tǒng)無需動力，運(yùn)行成本低；無污泥產(chǎn)生，維護(hù)管理簡單；受季節(jié)更替帶來的溫度變化影響小、受水量波動影響小，特別適合于水量波動大，不連續(xù)排水的農(nóng)村生活污水處理。

目前，已在宜州市祥貝鄉(xiāng)古文村羅村屯環(huán)境綜合整治工程項目示范工程，宜州市祥貝鄉(xiāng)古文村羅村屯2011年環(huán)境綜合整治工程項目，來賓市忻城縣紅渡鎮(zhèn)大念屯農(nóng)村2010年生活污水處理工程，南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)壇洛鎮(zhèn)2012年農(nóng)村生活污水處理工程，柳州市融水縣四榮鄉(xiāng)榮塘村甲昂屯2012年農(nóng)村生活污水處理工程等得到推廣應(yīng)用。

該技術(shù)污水處理系統(tǒng)投資約35萬元，運(yùn)行成本約0.05元／m3。污水經(jīng)處理后可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

農(nóng)村生活污水處理技術(shù)在國內(nèi)外均有很多工藝技術(shù)穩(wěn)定、處理效果好的值得借鑒和推廣的技術(shù)，但對于農(nóng)村而言，高效、低投入、低運(yùn)行成本、易維護(hù)的技術(shù)才能真正為農(nóng)村治理所適用，并且還要基于廣西農(nóng)村的地域、污水水質(zhì)等特點。因此，根據(jù)不同的區(qū)域特點選擇適用的處理技術(shù)將是推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理工作的重要舉措之一，才能更好地推進(jìn)農(nóng)村連片整治工作。

［1］ 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護(hù)廳.“美麗廣西·清潔鄉(xiāng)村”“清潔水源”專項活動技術(shù)指南（試行）［Z］.桂環(huán)發(fā)〔2013〕38號.

［2］ 孫水城.廣東地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)探討［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2013，17：91-92.

［3］ 沈偉.淺談寧夏農(nóng)村生活污水處理技術(shù)［J］.環(huán)?？萍?，2012，26：364.

Analysis on Rural Sewage Treatm ent Technologies in Guangxi

LIN Hua，CHEN Zhi-m ing，HUANG Fu-ping，F(xiàn)ENG Bo，XIE Hong，MO Zhao-yu，TANG Li

（Scientific Reseaech Academy of Guangxi Environmental Protection，Nanning 530022，China）

In this paper，the rural sewage treatment technologieswere expounded，four sewage treatment technologies in Guangxi rural area were introduced.The process principle，process characteristics and applicable situation etc were also analyzed.

sewage；Guangxi；rural area；treatment technology

X52

A

1004-275X（2015）03-0039-04

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.03.011

收稿：2015-03-10

林華（1980-），女，廣西玉林市人，碩士，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測、環(huán)?？蒲?、環(huán)境管理等。