農(nóng)村分散式污水處理技術(shù)分析

鄧學(xué)文

（廣東藍(lán)龍環(huán)境科技有限公司，廣東 東莞 523000）

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，農(nóng)村人口數(shù)量逐漸降低，但生活水平卻日益提高，因此，也越來(lái)越重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)。目前，農(nóng)村地區(qū)由于地處偏僻、經(jīng)濟(jì)技術(shù)落后、人口分散等問(wèn)題，導(dǎo)致新農(nóng)村在建設(shè)中存在諸多問(wèn)題，尤其是農(nóng)村污水的收集與處理問(wèn)題，大量無(wú)組織的污水排放對(duì)農(nóng)村環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。所以，目前應(yīng)結(jié)合農(nóng)村人口居住分散的特點(diǎn)，采取分散式污水處理技術(shù)，優(yōu)化農(nóng)村環(huán)境。

1 農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀

農(nóng)村污水以生活污水為主，根據(jù)不同污水的來(lái)源與濃度，可將其分為灰水、尿液、糞便污水、廚房廢水等。此類污水的特點(diǎn)是，水體體積與質(zhì)量受人口規(guī)模、季節(jié)變化、生活方式等影響，波動(dòng)性較強(qiáng)；且廢水含有的有機(jī)污染物高，接近于城市生活污水；在這些污水中，通常含有磷、氮、寄生蟲(chóng)卵、病毒、細(xì)菌等物質(zhì)，造成了蚊蠅滋生、魚(yú)蝦絕跡[1]。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村人口逐漸向城市流通，造成了農(nóng)村地廣人稀的情況，而污水排放更為分散，收集處理難度更高，再加上缺乏完善的處理體系，治理現(xiàn)狀很不樂(lè)觀。目前，農(nóng)村地區(qū)在處理污水方面存在如下問(wèn)題：

（1）農(nóng)村污水為分散性污水，布置收集管網(wǎng)難度高，水處理設(shè)施運(yùn)行難度較大；

（2）農(nóng)村與城市污水處理、收集及排放的標(biāo)準(zhǔn)不同，缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，因此造成污水隨機(jī)排放的情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重污染水土；

（3）由于農(nóng)村地區(qū)的人口分布、地形條件、成本投入等因素均影響水處理構(gòu)筑物與管網(wǎng)的布置建設(shè)，且水中物質(zhì)的構(gòu)成、水量大小，也會(huì)影響參數(shù)取值與工藝選擇。

所以，根據(jù)上述問(wèn)題，農(nóng)村應(yīng)選擇分散式污水處理技術(shù)，將大區(qū)域劃分成若干小單元，每個(gè)單元均布置獨(dú)立管網(wǎng)，以此構(gòu)建污水處理設(shè)施。由于各個(gè)單元之間互相不影響，在小區(qū)域范圍內(nèi)也可以完成污水處理，而且投入成本小，更具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2 分散式污水排放要求

2.1 水質(zhì)

農(nóng)村污水排放的水質(zhì)情況，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)卣{(diào)查數(shù)據(jù)確定，如果沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查，可參考表1的取值范圍。

表1 污水水質(zhì)參考（mg/L）

2.2 排放要求

農(nóng)村污水排放無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但各地政府已出臺(tái)了部分地方標(biāo)準(zhǔn)，所以，已有標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)污水排放系統(tǒng)，未制定污水排放標(biāo)準(zhǔn)的，可參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，同時(shí)，要考慮收納水體的容量等。因此，只有滿足出水水質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)要求（詳見(jiàn)表2），才能達(dá)到農(nóng)村污水的處理效果。

表2 出水水質(zhì)（mg/L）

3 農(nóng)村分散式污水處理技術(shù)的應(yīng)用

3.1 生物濾池技術(shù)

生物濾池技術(shù)屬于傳統(tǒng)污水處理工藝，是利用生物膜法凈化處理污水。目前，在傳統(tǒng)工藝技術(shù)不斷改進(jìn)優(yōu)化的情況下，生物濾池從低負(fù)荷向高負(fù)荷發(fā)展，研究出了塔式生物濾池（簡(jiǎn)稱“塔濾”）。塔濾為第三代生物濾池，其平面為圓形，由排水通風(fēng)裝置、濾料、噴淋裝置、濾塔主體構(gòu)成，濾料層為核心工藝。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因?yàn)V料中存有多種生物，所以，生物活性高，污泥產(chǎn)量低，污泥沉降性好，便于維護(hù)管理以及節(jié)約能源等[2]。

塔濾每天能處理10倍填料體積的污水量，凈化能力為1～3 kg/d.m3COD，相比于普通生物濾池高10倍，處理能力強(qiáng)。其工藝原理是，污水在濾池頂端布水器下，通過(guò)整理的方式自然下落，一部分吸附于濾料表面，而另一部分則滲流過(guò)濾料，構(gòu)成流動(dòng)水層，排出池外。污水經(jīng)濾料過(guò)濾后，懸浮物被截留以及吸附了污水內(nèi)部的溶解性物質(zhì)與膠體。同時(shí)，微生物借助吸附有機(jī)物而繁殖生長(zhǎng)形成生物膜，以攝取污水中的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物，最終達(dá)到凈化污水的目的。例如，寧波市農(nóng)村大部分采用生物濾池技術(shù)，通過(guò)農(nóng)業(yè)科研院分析處理效果顯示，該技術(shù)處理TN、SS、BOD、COD污染物的效率分別為61.5%、68.9%、68.7%、66.9%，且年平均污染物處理率較為穩(wěn)定。

3.2 人工濕地技術(shù)

人工濕地技術(shù)是采用填料-水生生物-微生物的三重協(xié)同作用，以基質(zhì)吸附、過(guò)濾、襯墊、植物吸收、離子交換與微生物降解，達(dá)到高效凈化污水。水生生物是利用光合作用將氧從根莖傳輸至桿部，構(gòu)成好氧環(huán)境，而根部距離較遠(yuǎn)的位置則形成厭氧環(huán)境。因此，人工濕地能夠依次產(chǎn)生“好氧-厭氧”環(huán)境，為處理污水提供了良好的生物反應(yīng)條件。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工濕地逐漸從單一污染水體凈化逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蚴占晁?，提高了景觀多樣性的綜合生態(tài)系統(tǒng)，拓寬了應(yīng)用范圍。例如，在江蘇省的某些村莊中，廣泛應(yīng)用厭氧池-氧化渠接觸-人工濕地工藝與水解池-生物濾池-人工濕地的方式，其出水指標(biāo)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。如果再結(jié)合其他生物技術(shù)共同處理農(nóng)村生活污水，還能形成美麗的鄉(xiāng)村景觀[3]。

3.3 厭氧沼氣池技術(shù)

該技術(shù)主要是通過(guò)厭氧微生物及堿性厭氧微生物實(shí)現(xiàn)甲烷化、酸化與水解等反應(yīng)，達(dá)到有效降解污水中的有機(jī)物。而凈化水體后生成的沼氣，可帶來(lái)非常好的經(jīng)濟(jì)效益，該技術(shù)目前已成為農(nóng)村重要的處理污水技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，有機(jī)物負(fù)荷、碳氮比、pH值、優(yōu)勢(shì)菌種、溫度均會(huì)對(duì)甲烷的產(chǎn)氣量造成影響。冬季可在甲烷沼氣池內(nèi)添加噬冷甲烷菌種及微量元素，其形成的沼氣菌劑可提高甲烷產(chǎn)氣量的30%，而且在溫度為16 ℃時(shí)仍能夠持續(xù)產(chǎn)氣。

3.4 土地處理技術(shù)

土地處理技術(shù)是指將污水投配至土地上，通過(guò)植物系統(tǒng)與土壤的化學(xué)、物理、生物過(guò)濾、吸附以及自我調(diào)節(jié)方式，達(dá)到降解污染物質(zhì)的目的。土地處理包括預(yù)處理、調(diào)節(jié)儲(chǔ)存水量、配水布水、處理土地、植物以及排水監(jiān)測(cè)這幾個(gè)部分，在實(shí)際應(yīng)用中，是以土地處理田作為核心。

其工藝過(guò)程包括物理吸附過(guò)濾、化學(xué)沉淀與微生物代謝等。①物理過(guò)濾吸附，是指土壤顆?？障秾⑽鬯械膽腋∥锝亓?，使流經(jīng)土壤后的污水得到有效凈化；②化學(xué)沉淀指的是土壤部分組分能夠與污水中的金屬離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，以此生成化合物沉淀，調(diào)整土壤氧化還原電位，即生成硫化物，或是調(diào)節(jié)pH值生成氫氧化物；③微生物代謝是通過(guò)微生物對(duì)溶解性固體、有機(jī)物進(jìn)行降解轉(zhuǎn)化，即借助污水中的有機(jī)物去除污染物質(zhì)。

3.5 組合工藝

以上污水處理技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍等，相關(guān)技術(shù)人員可基于原有的處理技術(shù)，以創(chuàng)新的方式對(duì)污水處理技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，通過(guò)各項(xiàng)技術(shù)的取長(zhǎng)補(bǔ)短，達(dá)到有效處理污水的目的。例如，穩(wěn)定塘處理可與人工濕地技術(shù)、生物接觸氧化、沉淀池合理結(jié)合應(yīng)用；厭氧接觸可與人工濕地結(jié)合，形成厭氧與生態(tài)組合處理技術(shù)。該技術(shù)在去除COD與SS方面，去除率可分別達(dá)到84.3%、97.6%，同時(shí)還能去除TN、TP、NH4+-N；厭氧沼澤池可與人工濕地結(jié)合，借助厭氧、好氧預(yù)處理人工濕地工藝處理COD、NH4+-N等，其處理效率分別為86.6%和75.6%。因此，人們可結(jié)合農(nóng)村的實(shí)際情況對(duì)各種污水處理技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，不僅能夠降低處理成本，提高處理效果，還能穩(wěn)定出水水質(zhì)。

4 總結(jié)

綜上所述，農(nóng)村地區(qū)污水具有水量水質(zhì)變化大、污染面廣、分散性強(qiáng)的特點(diǎn)，具有治理難度較高，管理困難、處理效率低的情況。因此，應(yīng)選用分散式污水處理技術(shù)，并結(jié)合農(nóng)村的實(shí)際情況，從而為提高農(nóng)村的污水處理質(zhì)量，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的新農(nóng)村奠定良好基礎(chǔ)。