我國農村污水處理現狀及其處理措施研究

劉峰紅

(太原市和諧水務設計有限公司，山西太原 030009)

隨著我國經濟的快速增長，農村居民的生活水平日益提高，生活污水的排放量也隨之增加，但由于農村地區的地理環境和居住習慣，現狀90%以上的農村污水不經處理直接排入自然水體，造成嚴重的水環境問題。近年來，由于農村生活污水的肆意排放，造成湖泊等富營養化和地下水污染等現象加劇，農村生活污水問題已受到廣泛重視。

由于我國農村地域范圍較廣，社會經濟發展狀況、人民生活水平和生活習慣千差萬別，致使農村生活污水的水質、水量呈現多樣化，這在一定程度上給農村生活污水處理工藝的選擇以及工程建設與運行管理增加了難度。因此，結合不同地區的污水特點，選擇適宜的污水處理技術措施，是需要不斷實踐探索與探討的過程，也是目前國家和廣大社會群體關注的焦點問題之一。

1 我國農村生活污水處理現狀

我國對于農村生活污水處理的研究起步較晚，至今為止，尚有90%以上農村沒有配套相應的排水管渠和相應的污水處理系統，根據第二次全國農業普查結果顯示，我國目前生活污水經過處理排放的鄉鎮僅占19.4%。由于缺少相應的污水處理措施，致使農村生產、生活污水隨意排放，由此造成農村河流、湖泊等普遍遭到污染，還嚴重威脅到地下水，甚至有的淺層地下水已經遭到污染，不能飲用。由于農村地區的地理環境和居住習慣，生活污水較為分散，難于收集，加之管理水平落后，生活設施不健全，以及農民長期以來形成的不良生活習慣，部分地區還存在一些由于隨意傾倒垃圾等現象產生的水污染。且農村生活污水含有機質、氮磷營養物質、懸浮物以及病菌等成分，污染物濃度較高，對環境影響較大，目前，我國的污染源中，來自農村生活污水占很大比重。近年來，隨著人們環保意識的提高，在一些經濟較為發達的地方，率先開始采用一些實用性強、能耗低和運行費用低的技術措施來處理污水，諸如，厭氧沼氣池、人工濕地處理技術、地下土壤毛管滲濾法等。但經濟欠發達地區，尚未能配套建設相應的污水收集和處理系統。鑒于我國各地農村地區分布較廣且分散，經濟發展水平不一，污水水量水質波動性大，農村污水處理系統管理缺乏專業人員等因素，對于農村污水處理應優先考慮投資較小、抗負荷能力強、運行管理較方便的處理工藝。

2 農村生活污水處理工藝評述

2.1 土壤滲濾

土壤滲濾是一種人工強化的污水生態工程處理技術，它充分利用毛管浸潤和土壤滲透作用，使污水在具有良好滲透性的地層中向四周擴散，并通過過濾、沉淀、吸附和生物降解等作用使污水得到凈化。

常見的土壤滲濾系統有快速滲濾處理系統、慢速滲濾處理系統和地下滲濾系統。其中，快速滲濾系統和慢速滲濾系統只適用于滲水性能良好的土壤，如砂土、壤土砂或砂壤土。鑒于我國農村各地的土壤有很大差別，使其應用受到一定局限，而地下滲濾系統由于過濾土壤為人工配置，可不受地域因素影響，在農村污水處理方面應用前景較廣。

地下滲濾系統是將污水先通過腐化池去除污水中的懸浮物，然后通過布水管將污水均勻分布于人工配置的土壤中，由于人工土壤中聚集著大量微生物和各種微型動植物，在這些需氧微生物和厭氧微生物的協同代謝作用下，污水中的有機物被吸附、降解和轉化為二氧化碳和水，有機氮被分解轉化為硝酸鹽或氮氣，污水得以凈化，凈化的出水通過底部集水管收集、排放或再利用。地下滲濾系統工藝圖見圖1。

圖1 地下滲濾污水處理工藝圖

土壤地下滲濾工藝整個系統居于地下，無臭味，無噪聲，不影響表面景觀，受氣候條件影響較小。但其占地面積大，投資高，水力負荷低，適用于農村土地面積廣、經濟狀況一般的地區。

2.2 人工濕地

濕地處理系統是將污水投放到土壤經常處于水飽和狀態且生長有蘆葦、香蒲等耐水植物的沼澤地上，污水沿一定方向流動，在耐水植物和土壤聯合作用下，使污水在流動過程中得到凈化。一般分為天然濕地和人工濕地。天然濕地一般利用天然洼地、蘆葦塘等，加以人工修整而成，其經過多年運行發現濕地的生態系統遭到嚴重破壞，生物多樣性降低，為保護環境，避免現存的有限濕地生態系統遭受破壞，自然濕地污水處理系統已不再被倡導使用，目前使用較多的濕地處污水處理系統為人工濕地。

人工濕地是一個綜合的生態系統，它應用生態系統中物種共生、物質循環再生原理，結構與功能協調原則，在促進廢水中污染物質良性循環的前提下，充分發揮資源的生產潛力，防止環境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。常用的形式有3種:表面流型人工濕地、水平潛流型人工濕地、垂直流型人工濕地。

表面流型人工濕地是指水面在固體介質表面，污水從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。因其土壤被水體所覆蓋，因而與污水的接觸面積較大，主要通過植物莖葉的攔截、土壤的吸附過濾和污染物的自然沉降達到去除污染物的目的。表面流人工濕地受氣候環境影響較大，在北方地區需考慮冬季冰凍影響，同時，由于存在自由水面，夏季容易孳生蚊蠅，并有臭味。

水平潛流型人工濕地是指水面在填料表面以下，污水從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。在該系統中，污水在濕地床下部流動，可充分利用植物根系、表層土和填料表面的生物膜等作用，提高污水處理效果，且由于污水在地表下流動，其保溫性好，處理效果受氣溫影響較小，衛生條件較好，是目前國際上研究和應用較多的一種濕地處理系統。

垂直流型人工濕地是指污水垂直通過池體中濾料層的人工濕地。污水從濕地表面垂直向下流過填料層，通過填料中的生物降解作用，使得污水得以凈化。該系統的硝化能力高于水平潛流型人工濕地，用于處理氨氮含量濃度較高的污水更具有優勢。

由于垂直流人工濕地的填料床深度一般為潛流人工濕地的2倍左右，且深床結構容易堵塞，造價較高。因此，相比較而言，農村污水處理應用較多的是表面流型人工濕地和水平潛流型人工濕地。

2.3 沼氣凈化池

沼氣凈化池是有機物質在厭氧環境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發酵作用，通過多級發酵和多層次凈化，使得處理后的污水達到排放標準。其主要的處理單元有預處理系統、厭氧發酵系統、兼氧發酵系統和后處理好氧系統。其處理工藝圖見圖2。

圖2 沼氣凈化池處理工藝圖

沼氣凈化池處理模式，耗能低，可間歇性運行，無需專業人員管理，適用于排水管網不健全，經濟欠發達的農村地區。

3 結語

經綜合國內農村生活污水處理現狀和相關的污水處理技術，得出以下結論:1)我國農村生活污水污染已經成為農村環境污染的重要污染源之一，其不僅造成水體富營養化，還進一步造成地下水污染，急需完善建設農村污水收集、處理系統。2)就目前我國農村的經濟發展水平，一些抗負荷能力強、投資小、運行管理方便的污水處理工藝，如土壤滲濾、人工濕地等不失為較為理想的選擇。3)要根據各地農村生活習慣和經濟水平，因地制宜的選擇污水處理設施，有條件的地區可采用多種工藝疊加處理的高標準處理措施，以避免簡單處理造成的二次污染。

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