農(nóng)村生活污水治理問題及分散式污水處理技術(shù)進(jìn)展

O 陳 洋（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西 044000）

農(nóng)村生活污水治理問題及分散式污水處理技術(shù)進(jìn)展

O 陳 洋
（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西 044000）

農(nóng)村生活污水造成的污染已不容忽視，治理問題日漸突出。本文闡述了目前農(nóng)村生活污水治理存在的問題，分散式污水處理的工藝研究進(jìn)展以及典型的一些分散式污水處理模式。

污水治理；問題；分散式污水處理

我國農(nóng)村生活污水普遍缺乏有效治理，已經(jīng)成為當(dāng)前我國水污染的重要因素之一。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，我國58萬個自然村中分散式污水處理率2012年僅達(dá)8%，未處理的分散式污水總量是城市和縣城采用集中式污水處理總量的1．5倍。如何有效地提高農(nóng)村生活污水處理效率、改善農(nóng)村水環(huán)境是現(xiàn)階段亟待解決的問題。

1.農(nóng)村生活污水治理存在的問題

近年來，隨著農(nóng)村環(huán)境連片整治工作的開展，農(nóng)村生活污水治理發(fā)展較快，尤其是污水處理設(shè)施迅猛增加，也漸漸顯現(xiàn)出一些問題。

(1)管網(wǎng)覆蓋滯后，質(zhì)量無保證

近年來農(nóng)村污水治理工作主要集中在污水處理工程，大多數(shù)村莊缺乏配套管網(wǎng)，污水無法有效收集，使污水處理設(shè)施不能正常運(yùn)行。

部分村莊配備了管網(wǎng)建設(shè)，但因各地的施工隊(duì)伍大多資質(zhì)低，施工質(zhì)量得不到保證，后續(xù)管理水平不高，常出現(xiàn)池體滲漏，管網(wǎng)破損，入戶支管過細(xì)等一系列問題。

(2)缺乏長效運(yùn)行機(jī)制

目前我國農(nóng)村生活污水的處理設(shè)施的運(yùn)行與維護(hù)大多以鎮(zhèn)、村為單位自行運(yùn)行管理，建設(shè)資金，尤其是后期運(yùn)行資金得不到保障。加上農(nóng)村污水處理設(shè)施規(guī)模小，分布散，運(yùn)行維護(hù)較困難，常常缺乏必要的人員配備，導(dǎo)致運(yùn)行管理水平不足。設(shè)備得不到保障，設(shè)備處理效率低，甚至癱瘓未運(yùn)行。

(3)處理工藝選擇不當(dāng)

在一些農(nóng)村的污水處理工程設(shè)計(jì)中，存在設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際處理量不匹配的現(xiàn)象；一些村鎮(zhèn)因財(cái)力制約，工藝過于簡單，造成實(shí)際運(yùn)行中無法保障污水的處理效果，且可能形成新的污染源；一些工藝，照搬城鎮(zhèn)用水，設(shè)計(jì)規(guī)模偏大，成本高、運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用高，大大超出了農(nóng)村自身的經(jīng)濟(jì)承受能力，造成設(shè)施無法正常運(yùn)行，設(shè)備閑置。還有一些則是未能考慮到鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的排水水質(zhì)，造成設(shè)計(jì)工藝處理效果不理想，出水水質(zhì)差。

2.分散式生活污水處理技術(shù)的進(jìn)展

一直以來我國的污水處理都是以集中式污水處理為主，但農(nóng)村生活污水來源簡單，主要是生活中產(chǎn)生的洗滌用水及廁所沖水、污染物以COD、氮磷、懸浮物及病菌為主。所以農(nóng)村生活污水較城鎮(zhèn)生活污水有自己的特點(diǎn)：因各地水資源的擁有量，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不同，污水排放量存在較大的空間差異；季節(jié)變化，春節(jié)前后會造成排放量在時間上波動的特點(diǎn)；因居住點(diǎn)分散，生活污水排放也分散。近年來，許多的學(xué)者開始研究適用于來自獨(dú)戶或相對集中的小片商業(yè)區(qū)和住宅的少量污水，利用中小型污水處理設(shè)備進(jìn)行就地處理的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放或回收，即分散處理技術(shù)。

馮華軍等人為考察填料式厭氧折流板反應(yīng)器（CABR）處理分散式生活污水抗短期有機(jī)負(fù)荷沖擊對CABR運(yùn)行性能、中間產(chǎn)物累計(jì)以及微觀微生物活性3個層次來研究不同溫度下短期有機(jī)負(fù)荷沖擊對CABR運(yùn)行性能影響。表明，在28℃高溫條件下，分散式生活污水的有機(jī)負(fù)荷沖擊不會對CABR出水造成顯著影響，但在18℃中溫和10℃低溫條件下，CABR抗有機(jī)負(fù)荷沖擊的穩(wěn)定性隨溫度的下降而下降。劉德永、楊春梅針對分散式生活污水的處理需求，設(shè)計(jì)了以兩級A/O串聯(lián)、分段進(jìn)水、無回流為特征的一體化反應(yīng)器，考察了其對模擬生活污水的處理性能。表明：在HRT為9h、分段進(jìn)水流量分配比例為1:1、水溫為25～28℃的條件下，當(dāng)進(jìn)水COD、NH3-N、TN、TP、SS分別為（350～420）、（26～36）、（27～37）、（1．4～2．7）、（260～400）mg/L時，一體化反應(yīng)器對以上指標(biāo)的平均去除率分別為94．9%、97．1%、46．5%、55．6%、94．2%，出水水可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級B標(biāo)準(zhǔn)。該一體化反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)良、節(jié)省能耗等優(yōu)點(diǎn)，適用于分散式生活污水的處理。蔡勛江、范洪波等人采用投加高效微生物菌劑的方式處理食堂污水，考察微生物菌劑用于城鎮(zhèn)污水分散式處理的可行性。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，該技術(shù)的投資費(fèi)用降低了一半以上，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用降低了30%以上，這作為一種新的方法給城鎮(zhèn)污水分散式處理技術(shù)提供了一種新的途徑。

在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或交通不便的地區(qū)，集中式污水處理技術(shù)很難展開，而生物造粒流化床作為一種短流程分散式污水處理技術(shù)就能得到廣泛的應(yīng)用，因其對地域的要求不高，處理后的生活污水和生產(chǎn)廢水的再生水能用來噴灑街道或澆灌草坪，極大的降低了使用成本。從處理工藝穩(wěn)定性、維護(hù)管理成本、投資成本等方面歸納了適宜的處理工藝應(yīng)該具備：反應(yīng)器可長期不排泥、維護(hù)頻率較低并且對維護(hù)操作人員專業(yè)要求較低，在較大水質(zhì)水量波動及環(huán)境氣候改變時反應(yīng)器仍舊能穩(wěn)定運(yùn)行的特點(diǎn)。

3.分散式污水處理典型處理模式

(1)生物濾池

生物濾池是模仿自然生態(tài)系統(tǒng)的原理，通過填料來建立生物處理構(gòu)筑物，利用微生物和生物膜來凈化污水。適合建在不適宜利用自然系統(tǒng)的巖石底層上的村鎮(zhèn)地區(qū)，生物濾池因抗沖擊能力強(qiáng)、處理負(fù)荷高、占地面積小、基建和運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)管理簡單的優(yōu)點(diǎn)，很多地區(qū)采用此技術(shù)進(jìn)行污水分散式處理，研究學(xué)者也力求在此方向研究出更成熟的實(shí)用性技術(shù)。通過試驗(yàn)研究了有機(jī)負(fù)荷、水力停留時間、氣水比等因素對曝氣生物濾池處理效能的影響，結(jié)果表明曝氣生物濾池對有機(jī)負(fù)荷、水力停留時間、氣水比變化具有良好的適應(yīng)能力。尹志高、陸志波等人通過分析1-7月份生物濾池中進(jìn)出水水質(zhì)情況，用蚯蚓作為觀察，闡述蚯蚓生物濾池對農(nóng)村分散生活污水處理效果。表明：蚯蚓生物濾池對BOD5、NH4+-N及CODCr有較好的去除效果，平均去除率分別為78．2%、77．8%與38．1%，在進(jìn)水水質(zhì)變化的同時，出水水質(zhì)也較為穩(wěn)定，同時，溫度也出現(xiàn)變化。此時，具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力；而對TN和TP的去除效果不理想，平均去除率分別為26．4%、24．3%。

(2)自然凈化系統(tǒng)

自然凈化系統(tǒng)主要是利用土壤作為處理和排放的載體對污水進(jìn)行就地處理，優(yōu)點(diǎn)有：處理成本低，管理簡單，處理效果穩(wěn)定。處理形式有：人工濕地、氧化塘、地下滲濾等。因其突出的優(yōu)勢，受到廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。王團(tuán)團(tuán)等人針對目前我國農(nóng)村存在的生活污水隨意排放問題，構(gòu)建了一種安裝方便、工藝簡單的回流立式組合人工濕地系統(tǒng)用于處理生活污水，研究其對污染物質(zhì)的去除效果和過程，結(jié)果表明不同基質(zhì)組濕地對生活污水處理效果存在顯著差異，礫石組對NH4+-N、TN的去除效果較好，火山石組對COD、TP去除效果較好，可分別作為人工濕地脫氮除磷的優(yōu)先選擇，說明了回流立式組合人工濕地是一種具有廣闊發(fā)展前景的農(nóng)村污水處理技術(shù)。牟銳等人以構(gòu)建的三級生物沸石人工濕地處理分散養(yǎng)豬沖洗水厭氧出水，考察了濕地的運(yùn)行性能、污染物隨時間變化以及生物沸石層ORP分布情況。結(jié)果表明，基于生物沸石的三級人工濕地可實(shí)現(xiàn)分散養(yǎng)豬廢水厭氧出水的高效處理。水力負(fù)荷為0．047m3·(m2·d)-1，COD和NH4+-N主要在濕地一區(qū)去除，COD去除機(jī)制包括在沸石層的好氧講解及在磚渣層的反硝化。

(3)復(fù)合工藝

由于以上的各工藝都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中常常設(shè)計(jì)出幾種工藝共同處理生活污水的復(fù)合工藝。張?jiān)鰟俚热司C合了氧化塘/人工濕地復(fù)合系統(tǒng)，對養(yǎng)殖池塘微污染水體中COD、TN、TP、SS和葉綠素a的去除效果均較好，凈化效果呈現(xiàn)出季節(jié)性變化，夏季的凈化效果最好。李紅芳、劉鋒等人研究了一種組合生物濾池、人工濕地和穩(wěn)定塘的處理農(nóng)村分散式污水的復(fù)合性工藝。師范工程一年期水樣監(jiān)測結(jié)果顯示，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級B標(biāo)準(zhǔn)，此方式具有生態(tài)性的處理技術(shù)在農(nóng)村有著極為廣泛的應(yīng)用前景，其特點(diǎn)是污水處理效果好、操作和管理簡潔、成本較低等特點(diǎn)，在農(nóng)村具有良好的應(yīng)用推廣前景。

結(jié)語

就市政排水系統(tǒng)而言，分散式的處理方式能把污水就地處理或者是能單獨(dú)處理，這樣對其依賴性降低，這是一種全新的污水處理方式，對那些地理?xiàng)l件限制性較大的地區(qū)或者是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)以及中小城市，生活污水處理較困難，不適合實(shí)行，應(yīng)將污水就地處理并回收利用。在我國，農(nóng)村占據(jù)了重要的地位，農(nóng)村的生活污水排放問題是一個極為重要的問題，對農(nóng)村生活污水分散式處理符合可持續(xù)發(fā)展道路，目前，分散式處理生活污水仍具有良好的發(fā)展前景，需要進(jìn)一步的研究探索。

[1]鞠昌華,張衛(wèi)東等.我國農(nóng)村生活污水治理問題及對策研究[J].環(huán)境保護(hù),2016(6).

[2]梁瀚文,劉俊新等.3種典型地區(qū)農(nóng)村污水排放特征調(diào)查分析[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2011,5(9):2054-2059.

[3]王陽,石玉敏.分散式污水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào),2015,5(2):168-174.

[4]馮華軍,汪美貞等.CABR處理分散式生活污水抗短期有機(jī)負(fù)荷潛能[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2012,6(11):4053-4058.

[5]劉德永,楊春梅.分散式生活污水一體化處理裝置的性能研究[J].中國給水排水,2015,31(7):67-70.

[6]蔡勛江,范洪波等.高效微生物菌劑用于城鎮(zhèn)污水分散式處理的研究[J].中國給水排水,2010,26(7):58-61.

Rural Sanitary Sewage Treatment and Decentralized Sewage Treatment Technology Development

Chen Yang
（Shanxi Water Conservancy Vocational and Technical College,Shanxi, 044000）

The pollution caused by rural sanitary sewage cannot be ignored and the treatment problems increasingly become prominent. Thi s paper expounds the problems existing in current rural sewage sanitary treatment, research developmentof decentralized sewage treatment technolog y and some typical decentralized wastewater treatment models.

sewage treatment；problems；decentralized sewage treatment

X

：A

陳洋（1987～），女，山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向：環(huán)境工程與水污染控制。