三種農村生活污水處理工藝的比較

熊志乾

（深圳市國源環境集團有限公司，廣東 深圳 518048）

三種農村生活污水處理工藝的比較

熊志乾

（深圳市國源環境集團有限公司，廣東 深圳 518048）

本文深入分析了農村生活污水的來源和特征，并對我國南方某市農村地區3種生活污水處理工藝的處理效率、適用范圍等方面進行比較，這對實現我國廣大農村地區生活污水的有效處理有借鑒意義。

農村生活污水；處理工藝；比較

隨著農村經濟的高速發展，農村生活污水排放量不斷增加，對農村環境的污染也日益加重。農村生活污水主要是農村居民日常生活中如廚房、洗浴、洗滌廢水和馬桶沖水等所產生的污水。長久以來，由于自然界土壤和水體的吸納和降解作用，我國廣大農村的生活污水一直處于直排狀態，大量生活污水未經處理直接排入小溪、河流和湖泊，導致農村地區很多河流、湖泊水體遭到污染，如湖泊的富營養化。這會引起我國農村地區水體的面源污染，并會對農村生活飲用水的水源安全造成威脅。因此，迫切需要做好農村生活污水的收集、處理工作，并從節約水資源的角度積極做好水的綜合回收利用。

同時，要結合各處農村生活污水的不同性質和所處區域的氣候環境，選擇合適的生活污水處理工藝和技術，并綜合考慮經濟型和操作簡便性等問題，這樣才能合理利用現有水處理技術對農村生活污水進行高效處理。

1 農村生活污水處理現狀和存在問題

1.1 農村生活垃圾來源及特征

農村生活污水，主要來源于廚房用水、衛生間洗浴、洗滌廢水和馬桶沖水等，還有部分是禽畜養殖廢水。數據顯示，我國農村每天排放的生活污水量可達150萬 t左右[1]。農村生活污水中主要含有COD、SS、氮和磷等污染物，還含有部分致病微生物。由于我國農村地域廣闊，村落分散，農村生活污水水質水量變化大。并且，各處地勢高低不平，使得生活污水收集處理的難度很大[2]。

目前，我國南方很多地區農村將生活污水收集后排入化糞池發酵，之后直接排放或者用于灌溉用水。由于化糞池對污水的處理能力不足，大部分生活污水經簡單處理后就排入自然水體，仍然會造成污染。我國對于農村生活污水的處理越來越重視，處理技術也越來越成熟。對于不同地區的生活污水，必須因地制宜選擇最合理的工藝進行處理。

表1 農村地區生活污水特征

2 三種農村生活污水處理工藝

結合我國南方某市農村地區生活污水分散的特點，考慮到經濟性和操作便利性的要求，該地區農村生活污水采用就地處理的模式，截至目前，已建成運行的污水處理工程有90余處。本文選取該地區三種典型處理裝置進行分析（見圖1）。

圖1 三種典型農村生活污水處理工藝流程

3 三種農村生活污水處理方式解析

由圖1可知，工藝1是厭氧-好氧處理組合的模式，這種厭氧發酵與接觸氧化工藝的聯用，可具有較好的厭氧反硝化和好氧硝化能力。工藝2利用厭氧系統中厭氧菌的降解作用，并通過土壤中微生物和植物進行污水的凈化。工藝3則是通過使反應器中同時存在厭氧菌、兼性菌和好氧菌等不同類型的生物菌群，實現污染物的降解在一個反應池中進行，從而對污水進行進化。通過選取某一個月三種不同工藝流程的處理工程，進行監測，取其月平均值進行分析。不同工藝的處理效果比較分別見表2、表3。

表2 三種處理工藝出水水質對比

由表3可知，該地農村生活污水的進水污染物的濃度變化較大，但3種工藝對于COD和BOD5的去除率均超過80%，氨氮和TP的去除率也均超過60%。出水各污染物指標均符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級B標準。

從COD和BOD5的去除率來看，三種工藝去除率大小順序：厭氧發酵-接觸氧化工藝＞厭氧發酵-人工濕地工藝＞一體化生物集成工藝。厭氧發酵-接觸氧化工藝進水COD和BOD5較高，該工藝對于污水的去除能力和抗沖擊能力最強，處理效果明顯。一體化生物集成工藝對于COD和BOD5的去除率均超過80%，但其氨氮和TP的去除率最差，分別為63.04%和62.5%，這可能與該工藝采用在單個池子中利用厭氧、兼性和好氧菌等不同類型的生物菌群對污水進行凈化有關，該池子對污水脫氮除磷的能力可能不足，同時，該工藝對污水的抗沖擊能力較差。

對比氨氮的去除率，可以看出其大小順序為：厭氧發酵-人工濕地工藝＞厭氧發酵-接觸氧化工藝＞一體化生物集成工藝。厭氧發酵-人工濕地工藝的氨氮去除效果最佳，這可能與該工藝采用了人工生態處理工藝——人工濕地有關。人工濕地可利用植物、污染物和微生物來實現水質的凈化，對于脫氮的效果好。

對比TP的去除率，人們可以看出其大小順序為：厭氧發酵-接觸氧化工藝＞厭氧發酵-人工濕地工藝＞一體化生物集成工藝。由此也可看出厭氧發酵-接觸氧化工藝對磷的去除能力也非常強，對水質的抗沖擊能力很強。該工藝充分發揮了好氧菌和厭氧菌的硝化和反硝化能力，對于COD、BOD5、TP和氨氮的去除能力均很強。

雖然厭氧發酵-接觸氧化工藝的COD、BOD5、TP的去除能力最強，抗沖擊能力也最佳，但是該工藝的接觸氧化槽需要對污水進行機械曝氣充氧，對于農村地區來說運行費用較高。對于地形有利的農村地區，可以考慮采用跌水曝氣的形式，無需動力消耗。

厭氧發酵-人工濕地工藝對于COD、BOD5、TP和氨氮的去除能力也很強，具有較強的抗沖擊能力，同時，該工藝對于氨氮的去除能力最佳。該工藝較為簡單，操作管理也便利，但投資較大，如果能利用地勢，不需使用提升井提升污水，那么可節約部分運行費用。該工藝處理效果好，具有良好的脫氮除磷能力，但投資較大，占地面積也最大，適合于土地資源豐富的農村地區。同時，該工藝采用人工濕地進行處理，需要保證該工藝所在地一年四季的氣溫適中。因此，該工藝適合于我國南方農村地區，對于北方寒冷地區的應用則有一定的限制。

一體化生物集成工藝的COD和BOD5也能達到80%以上，但其氨氮和TP去除能力較差，建設費和管理費用較高，操作過程復雜，對于農村地區的使用較為受限。但該模式具有占地面積小、對外界條件要求低的特點，因此，該工藝比較適合于經濟條件比較好的地區，如部分農村旅游區可采用該技術處理生活污水。

南北方農村在一年中的氣溫有很大的差異，因此對于以上三種工藝的選擇有所不同。厭氧發酵-人工濕地工藝比較適合于氣候比較溫暖的南方地區農村，在氣溫較寒冷的北方地區的應用較為受限。厭氧發酵-接觸氧化工藝和一體化生物集成工藝由于可以采用地埋式構筑物，對于氣溫變化抗沖擊能力較強，因此也適合于北方寒冷地區。所以，在選擇工藝時，必須考慮氣候環境、投資建設費用、運行費用等因素，并根據各地農村相關排放標準進行優化選擇。

4 結論

通過對厭氧發酵-人工濕地工藝、厭氧發酵-接觸氧化工藝、一體化生物集成工藝三種工藝的綜合比較，人們可以看出三種工藝各有各的優勢和劣勢。厭氧發酵-接觸氧化工藝具有很強的COD、BOD5、TP去除能力和抗水質沖擊能力，但需要機械曝氣，這會影響其在農村地區的應用。厭氧發酵-人工濕地工藝對COD、BOD5、TP和氨氮的去除能力也很強，但由于人工濕地對外界氣溫的要求較高，比較適合于南方溫暖地區農村。一體化生物集成工藝的氨氮和TP去除能力較差，但具有占地面積小、對外界要求低的優勢，適合經濟條件較好的地區。

對于農村生活污水處理工藝的選擇，必須綜合進行考慮，結合當地污水進水情況以及達標排放標準的要求，同時考慮工藝適用范圍，從經濟性、操作便利性等角度進行優化選擇，最終實現農村生活污水的達標排放。

1 龔園園，張照韓，于艷玲，等.我國南北農村生活污水處理模式研究[J].現代生物醫學進展，2012，（1）：132-136.

2 韓 冬，王加晶.淺談農村生活污水處理技術與對策[J].山東工業技術，2016，（7）：243.

Comparison of Three Kinds of Rural Domestic Sewage Treatment Processes

Xiong Zhiqian
(Shenzhen Guoyuan Environmental Group Co., Ltd., Shenzhen 518048, China)

This paper analyzes the sources and characteristics of rural domestic sewage, and compared to China Southern City rural area 3 life treatment efficiency of wastewater treatment process, scope of application, it has reference significance for the realization of effective sewage treatment in rural areas of our country.

rural domestic sewage; treatment process; comparison

X703

A

1008-9500(2017)05-0022-03

2017-03-23

熊志乾（1985-），男，廣東深圳人，碩士研究生，研究方向：環境工程。