農(nóng)村污水處理技術(shù)應(yīng)用及對(duì)策分析

周偉 張寬地 趙秋利

摘要：文章介紹了國(guó)內(nèi)農(nóng)村污水處理常用的厭氧生物處理技術(shù)，生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝，人工濕地等處理技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了改善農(nóng)村污水污染的措施，以期為農(nóng)村有效改善和治理污水提供借鑒。

Abstract： This paper introduced the domestic existing commonly used of anaerobic biological treatment technology， rotating biological contactor process， constructed wetland processing technology and its application situation， and proposed measures to improve the rural sewage pollution， in order to provide references for rural sewage trentment.

關(guān)鍵詞：農(nóng)村；污水處理技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；對(duì)策分析

Key words： rural area；sewage treatment technology；application status；countermeasure analysis

中圖分類(lèi)號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）01-0109-03

0 引言

農(nóng)村生活污水主要包括洗衣和家庭清潔污水、廚房炊事污水、人畜排泄及沖洗糞便污水、農(nóng)村居民洗澡污水。由于大部分農(nóng)村沒(méi)有完整的排水系統(tǒng)和污水處理設(shè)施，往往是在不做任何處理的情況下進(jìn)行污水的任意排放，農(nóng)戶(hù)外排的廢水順著溝渠就近流到村莊周?chē)霓r(nóng)田、水渠或溝壕中，隨意排放的污水使得農(nóng)村的水資源、土地環(huán)境、河流、湖泊生態(tài)環(huán)境、人居環(huán)境和村民的身心健康嚴(yán)重受影響，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)，農(nóng)產(chǎn)品的安全產(chǎn)生直接影響，也對(duì)社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)極為不利[1]。為使農(nóng)村環(huán)境免受水污染的損害，保護(hù)農(nóng)村居民的身體健康，為改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，農(nóng)村污水治理被列為農(nóng)村環(huán)境綜合整治的重要內(nèi)容，加強(qiáng)污水處理技術(shù)的應(yīng)用迫在眉睫。

1 污水處理技術(shù)的應(yīng)用

農(nóng)村污水處理工程應(yīng)充分考慮適用于農(nóng)村地理環(huán)境、居住條件、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、處理技術(shù)和工藝的合理性以及工藝運(yùn)營(yíng)的可靠性。目前，農(nóng)村生活污水處理技術(shù)多種多樣（見(jiàn)表1），常用的農(nóng)村污水處理技術(shù)主要有生物接觸氧化、人工濕地、曝氣生物濾池、膜生物反應(yīng)器等，每種工藝技術(shù)都有其特點(diǎn)和適用性，具體應(yīng)用時(shí)，可結(jié)合農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況、基礎(chǔ)設(shè)施、自然環(huán)境條件等靈活選擇。

1.1 厭氧生物處理技術(shù)

即厭氧發(fā)酵或厭氧消化，厭氧生物處理工藝主要包括升流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）、膨脹顆粒污泥床（EGSB）、厭氧流化床、厭氧生物濾池（AF）、復(fù)合厭氧反應(yīng)器等[2]。該技術(shù)是多種兼氧或厭氧微生物在厭氧條件下分解有機(jī)物，將二氧化碳與CH4產(chǎn)生的過(guò)程，該技術(shù)無(wú)需曝氣供氧、產(chǎn)泥量少，具有成本低、易管理的特點(diǎn)，能有效處理降解難和濃度高的污水，并且能將沼氣產(chǎn)生[3]，能夠滿(mǎn)足農(nóng)村地區(qū)污水處理的要求。

1.2 生物接觸氧化工藝

即借助固體物表面附著生長(zhǎng)的生物膜處理有機(jī)污水，該技術(shù)具有占地面積小、停留時(shí)間短、容積負(fù)荷高、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、有機(jī)物去除效果好的特點(diǎn)，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用一般，使用模式為分散和集中，對(duì)廣大農(nóng)村均適用。

1.3 人工濕地

人工濕地主體由土壤和按一定級(jí)別充填的填料等組成，并在床表面種植水生植物而構(gòu)成的一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多成功實(shí)例。

該技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、緩沖容量大、投資省、能耗低，建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便、處理效果好等特點(diǎn)，凈化的水質(zhì)穩(wěn)定且良好，對(duì)技術(shù)人才少、投資少的農(nóng)村較適用，缺點(diǎn)是處理效率較低，占地面積大，易受病蟲(chóng)害影響大、處理效果不穩(wěn)定，如若運(yùn)行不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致臭氣污染。[4]

1.4 曝氣生物濾池工藝

該技術(shù)能過(guò)濾和降解生物氧化，融合了活性污泥法與生物膜法，處理負(fù)荷大，出水水質(zhì)高，污泥產(chǎn)量少，適用面較廣，運(yùn)行管理較復(fù)雜，適應(yīng)于出水要求高的地區(qū)。

1.5 膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝

該技術(shù)融合了生物處理和膜處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，組成上包括了生物反應(yīng)器和膜分離組件，該技術(shù)是對(duì)水中有機(jī)污染物借助反應(yīng)器降解好氧微生物，同時(shí)對(duì)污水氨氮采用硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化的，能將水中異味有效消除，同時(shí)借助中空纖維膜高效分離固液，該工藝具有操作管理簡(jiǎn)單、占地面積少、出水水質(zhì)穩(wěn)定、抗負(fù)荷沖擊性強(qiáng)、污泥排放量少等特點(diǎn)，因此應(yīng)用具有廣泛性。如國(guó)內(nèi)太湖地區(qū)采用MBR/人工濕地組合的方式處理農(nóng)村生活污水取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1.6 A/O法處理工藝

該技術(shù)能降解有機(jī)污染物，除此還能除磷脫氮。但工藝流程較長(zhǎng)，處理構(gòu)筑物多，造價(jià)高，需要專(zhuān)門(mén)技術(shù)人員運(yùn)行管理，不符合農(nóng)村因地制宜的污水處理方針。由此可見(jiàn)，該技術(shù)能夠?qū)⒒钚晕勰喔倪M(jìn)，污泥產(chǎn)生量多、出水穩(wěn)定性好，該技術(shù)操作較復(fù)雜。

1.7 生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝

屬于一種生物膜法處理污水生物的技術(shù)，能夠強(qiáng)化土地處理和污水灌溉，該手段能促進(jìn)生物轉(zhuǎn)盤(pán)填料載體上微型動(dòng)物的繁育生長(zhǎng)，進(jìn)而將膜狀生物性污泥形成，沉淀池處理污水后接觸生物膜，使得污水中有機(jī)污染物被生物膜上微生物攝取，進(jìn)而進(jìn)化污水。該技術(shù)運(yùn)行管理方便，對(duì)水質(zhì)要求低、經(jīng)濟(jì)條件差的地區(qū)較適用[6]。

1.8 三格式化糞池

該技術(shù)多與水沖式廁所配套，組成包括了蓋板、過(guò)糞管、分格池及其進(jìn)糞管等，具有較強(qiáng)的水質(zhì)和水量適應(yīng)性、運(yùn)行管理方便、工藝環(huán)節(jié)少、污泥產(chǎn)量多，取運(yùn)行費(fèi)用，為一次性投資建設(shè)，清渣頻率為3年左右一次，化糞池主要缺點(diǎn)是清掏困難、產(chǎn)生惡臭氣體和堵塞管道。

1.9 污水凈化沼氣池

生活污水凈化沼氣池是一種新型的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)，是在我國(guó)農(nóng)村沼氣池和傳統(tǒng)的三格式化糞池技術(shù)基礎(chǔ)上，借鑒日本、德國(guó)及臺(tái)灣等地的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。其根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)村居民的用水狀況及污水水質(zhì)特點(diǎn)，在裝置內(nèi)增設(shè)多處水力緩沖設(shè)施，能在一定范圍內(nèi)適應(yīng)生活污水水質(zhì)、水量波動(dòng)較大的特點(diǎn)[7]。

1.10 CASS工藝

即循環(huán)活性污泥工藝，該技術(shù)具有污泥產(chǎn)量較多、出水穩(wěn)定性好、水量適宜性強(qiáng)與水質(zhì)適應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)，但是費(fèi)用相對(duì)較高，適用于經(jīng)濟(jì)條件好的農(nóng)村地區(qū)。

厭氧發(fā)酵-人工濕地工藝是利用厭氧菌的降解作用以及土壤、微生物、植物組成的生態(tài)系統(tǒng)凈化污水。為了補(bǔ)償人工濕地的水頭損失，該工藝設(shè)置泵提升單元。一體化生物集成反應(yīng)池工藝是采用適當(dāng)工程措施使反應(yīng)器中存在厭氧、兼氧、好氧等不同生物菌群，實(shí)現(xiàn)降解污染物，凈化水質(zhì)的目的。無(wú)動(dòng)力厭氧發(fā)酵工藝主要利用厭氧發(fā)酵和兼性生物作用達(dá)到凈化生活污水的目的，增加氧化渠的目的主要是提高出水水質(zhì)，減少厭氧異味。

2 農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀與問(wèn)題

2.1 污水處理資金薄弱

污水處理系統(tǒng)的建設(shè)離不開(kāi)強(qiáng)大的資金后盾，我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平有限，且其生活污水處理設(shè)施的運(yùn)行缺少穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)來(lái)源[8]。受政府投入資金的限制，使得污水處理系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，導(dǎo)致污水很少經(jīng)過(guò)處理進(jìn)而向河道直接排放，部分“三格式”化糞池向地下滲入，使得水體嚴(yán)重污染。

2.2 污水未得到有效、合理的利用

主要表現(xiàn)為農(nóng)村廁所沖水直接向灌渠排入，使得水中微生物、氮磷及其有機(jī)物等超標(biāo)嚴(yán)重，嚴(yán)重污染了農(nóng)業(yè)灌溉用水。

2.3 污水處理系統(tǒng)未得到合理規(guī)劃建設(shè)

主要表現(xiàn)為設(shè)計(jì)方案比較盲目，照搬城市污水排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，造成了排水規(guī)模過(guò)大，起不到很好的作用。

2.4 污水處理技術(shù)不規(guī)范

基于農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)比較發(fā)達(dá)，豬糞污染了水質(zhì)，水質(zhì)凈化系統(tǒng)不夠完善，引起水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，沒(méi)有充分考慮生活廢水的疏導(dǎo)排放，一些廢水直接排放到菜園果園里，或者池塘中，引起了二次污染，但是在處理中并未將三格式化糞池工藝采用，使得糞便無(wú)法再利用。因此，在設(shè)計(jì)和選擇工藝的時(shí)候，工藝流程、環(huán)節(jié)的不規(guī)范，處理效果不能滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，都是達(dá)不到預(yù)期處理效果的。為便于運(yùn)行管理，在經(jīng)濟(jì)能力有限情況下，盡量選擇造價(jià)低，運(yùn)行費(fèi)用低的工藝。

3 農(nóng)村污水處理管理的對(duì)策

3.1 加強(qiáng)對(duì)污水處理資金投入

在面對(duì)農(nóng)村污水處理的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)，技術(shù)工作者加強(qiáng)對(duì)污水處理器材的資金預(yù)測(cè)，并盡量符合農(nóng)民的承受能力，建立涉及面廣、科學(xué)規(guī)范且系統(tǒng)的農(nóng)村污水處理系統(tǒng)自然離不開(kāi)資金的投入，因此必須加強(qiáng)政府的引導(dǎo)與支持，使村民能夠自覺(jué)行動(dòng)和主動(dòng)參與，并與新農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合，加強(qiáng)企業(yè)參與、農(nóng)民支持、地方補(bǔ)助、國(guó)家扶持與實(shí)踐建設(shè)，保證資金的廣泛籌集與參與機(jī)制的多渠道性和多元性。除此之外還可將信貸優(yōu)惠、稅收優(yōu)惠等污水處理優(yōu)惠政策在農(nóng)村推行，使社會(huì)各界都能廣泛關(guān)注和參與農(nóng)村污水處理，并積極投入資金，促進(jìn)農(nóng)村污水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和實(shí)施[9]。

3.2 對(duì)污水有效處理和合理利用，推進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展

直接回用處理后的污水，將其用于園林綠地的灌溉，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本節(jié)約的同時(shí)，也將化肥使用率降低，促進(jìn)農(nóng)民增收，推進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。如對(duì)村鎮(zhèn)生活污水采用沼氣來(lái)處理，有機(jī)結(jié)合種養(yǎng)業(yè)，將豬-沼-菜的生物鏈工程推廣，使物流、生產(chǎn)單元內(nèi)部能源和農(nóng)民基本生活形成良性生態(tài)循環(huán)，將獲得良好的成效。

3.3 合理規(guī)劃與建設(shè)農(nóng)村污水處理系統(tǒng)

在規(guī)劃建設(shè)農(nóng)村污水處理系統(tǒng)的時(shí)候，保證因地制宜和結(jié)合實(shí)際，保證系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范性，除此之外建設(shè)中還要結(jié)合環(huán)境目標(biāo)、自然條件極其農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平，保證污水處理工藝的有效性和高效性。此外，要增加對(duì)污水處理技術(shù)的資金和管理模式的介紹與評(píng)價(jià)，還要加大對(duì)管理模式的教授，使農(nóng)民真正懂得如何管理污水處理裝置，這樣才能增加農(nóng)民對(duì)污水處理系統(tǒng)的熟悉程度，最大限度地發(fā)揮污水處理系統(tǒng)的作用[10]。

3.4 保證污水處理技術(shù)規(guī)范性

對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，目前在污水處理施工技術(shù)與規(guī)劃設(shè)計(jì)上尚未達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，因此在進(jìn)行污水處理工程建設(shè)的時(shí)候，必須結(jié)合地區(qū)的水量極其水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行集中處理和分散處理的選擇，并且保證農(nóng)村生活污水處理設(shè)備與技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和有效性，將相應(yīng)的農(nóng)村排水工程施工技術(shù)與規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定，實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)和建設(shè)的分類(lèi)指導(dǎo)，進(jìn)而更好地開(kāi)展出水處理。

每一種污水處理技術(shù)都有特定的應(yīng)用環(huán)境，針對(duì)農(nóng)村復(fù)雜的地理?xiàng)l件，前期應(yīng)該對(duì)農(nóng)村污水中的污染物特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，然后經(jīng)過(guò)分析設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的污水處理方案。除此之外，還應(yīng)該考慮運(yùn)行成本和資金投入，由于農(nóng)村的土地條件豐富，建造人工濕地可以利用植物降解污水中的污染物，綠化空氣，同時(shí)能夠穩(wěn)定水質(zhì)，投資少，所以非常有利于農(nóng)村污水處理。在處理農(nóng)村污水時(shí)，應(yīng)該因地制宜。

4 結(jié)語(yǔ)

合理的處理工藝，是出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提。運(yùn)營(yíng)可靠，污水處理設(shè)施才能有效發(fā)揮作用和效益。針對(duì)中國(guó)農(nóng)村環(huán)境污染資金不足等狀況，較適宜的污水處理技術(shù)是一次性投入低、運(yùn)行穩(wěn)定、可長(zhǎng)期使用、實(shí)用性較高的污水處理技術(shù)。農(nóng)村污水治理技術(shù)需要不斷的研究和發(fā)展，強(qiáng)化宣傳，將環(huán)保意識(shí)深深植入農(nóng)民心中和生產(chǎn)生活中，加強(qiáng)生態(tài)農(nóng)村建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，將有效的、系統(tǒng)的污水處理對(duì)策提出，促進(jìn)示范工程的建設(shè)，并將節(jié)能減排任務(wù)落實(shí)，實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)的和諧發(fā)展。

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