農(nóng)村生活污水處理技術(shù)研究進(jìn)展

曹安琪

摘要：中國(guó)農(nóng)村人口數(shù)量大且分散，造成農(nóng)村生活污水隨意排放。既不利于環(huán)境衛(wèi)生，又給居民的身體健康帶來了危害。因此，農(nóng)村生活污水的處理已經(jīng)上升到鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的的重要目標(biāo)。本文結(jié)合當(dāng)前農(nóng)村生活污水的特征，基于農(nóng)村實(shí)際情況和污水處理的現(xiàn)狀，系統(tǒng)概述了農(nóng)村生活污水收集系統(tǒng)、化糞池、人工濕地、地埋式污水處理系統(tǒng)、厭氧沼氣池技術(shù)、地下土壤滲濾、生物濾池、活性污泥法等農(nóng)村污水處理方法，為農(nóng)村生活污水處理技術(shù)選取提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村;生活污水;污水治理;技術(shù)

農(nóng)村生活污水處理是農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)和居住環(huán)境改善的頭等大事和問題關(guān)鍵，能夠有效增強(qiáng)鄉(xiāng)村基本公共服務(wù)能力，推動(dòng)美麗宜居鄉(xiāng)村建設(shè)，改變農(nóng)村居民生活模式，帶動(dòng)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展。黨中央、國(guó)務(wù)院自“十二五”以來高度重視農(nóng)村生活污水治理工作，多次召開會(huì)議進(jìn)行提升農(nóng)村人居環(huán)境工作部署，并頒布實(shí)施了相關(guān)的政策法規(guī)。2019年7月，中央農(nóng)辦、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部、科技部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、銀保監(jiān)會(huì)等九部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理的指導(dǎo)意見》等。全國(guó)各省為完成國(guó)家制定的相關(guān)任務(wù)，相繼進(jìn)行了農(nóng)村生活污水治理工作。在治理農(nóng)村生活污水的過程中應(yīng)因地制宜，綜合考慮地形地貌、人口分布特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)水平等情況，選擇出適合農(nóng)村區(qū)域特點(diǎn)的最佳處理技術(shù)和工藝流程。

1? 農(nóng)村生活污水排放特點(diǎn)

我國(guó)農(nóng)村生活污水主要是農(nóng)民生活中產(chǎn)生的污水，具有成分單一、穩(wěn)定，污染物的變化幅度小特點(diǎn)。污水排放無規(guī)律，農(nóng)村地區(qū)的管網(wǎng)建設(shè)相對(duì)滯后，并未實(shí)現(xiàn)收集和排放有效結(jié)合，大多數(shù)都是未經(jīng)處理就直接排放到附近的地表水體，造成了地表水體嚴(yán)重污染。

2? 農(nóng)村生活污水處理方式

2.1 農(nóng)村生活污水收集系統(tǒng)

農(nóng)村生活污水收集系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)“集中與分散方式靈活運(yùn)用”的方式，綜合考量村莊的布局、人群數(shù)量、地勢(shì)地貌和周邊的自然情況，將農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃和鄉(xiāng)村的自然情況有機(jī)的結(jié)合起來，采取最佳的污水收集方式。目前，集中收集和分散收集為最常用污水收集方式。

集中收集方式常用于家庭數(shù)低于1000戶的情況，并且每戶家庭總?cè)丝谠?個(gè)人的情形下，服務(wù)人口約5000人;污水量不超過500立方米/日。分散收集方式主要包括了庭院污水收集和多戶連片污水分散收集方式。庭院收集是在人口數(shù)不超過5人，污水量小于0.5立方米/日家庭中較為常用。將地勢(shì)相近和地理位置適宜的農(nóng)戶為污水采用管道或溝渠連接成片進(jìn)行收集處理成為多戶連片污水收集方式，在5～50人口范圍內(nèi)常用。若地勢(shì)和地理位置均合適，可考慮應(yīng)用到10戶以上的適宜的人口范圍內(nèi)。

2.2? 化糞池

化糞池主要利用重力沉降而采用的厭氧發(fā)酵處理方式。目前比較常用的是三格式化糞池。基本原理是糞便污水進(jìn)入一級(jí)厭氧室發(fā)酵后，糞液經(jīng)過二級(jí)厭氧室和澄清室，通過沉淀和厭氧發(fā)酵的方式對(duì)污水進(jìn)行處理。糞液通過厭氧發(fā)酵形成了肥料得到進(jìn)一步利用，出水則進(jìn)一步進(jìn)入污水處理系統(tǒng)凈化。污水的停留時(shí)間要依據(jù)化糞池中污水量決定，污泥清淘頻次應(yīng)依據(jù)氣候來制定。化糞池對(duì)化學(xué)需氧量、懸浮物、動(dòng)植物油、細(xì)菌、總氮、總磷有一定的去除效果。化糞池日常運(yùn)行無費(fèi)用。

2.3? 人工濕地

人工濕地是把土壤、一定用途的填料和生長(zhǎng)在填料表明的植物組成，形成了“植物-微生物”協(xié)同作用下共同處理廢水的自然生態(tài)方法。主要分為表流型和潛流型兩種人工濕地，潛流型人工濕地包括垂直流和水平流人工濕地兩種。目前在廣大農(nóng)村地區(qū)經(jīng)常采用的是潛流型人工濕地。在潛流人工濕地中，污水被采用一定的配比均勻的流入到填料床后滲入到植物根區(qū)，通過土壤的過濾與吸附、自身沉淀、植物吸收和微生物降解等聯(lián)合下，污水中的有機(jī)物降解，進(jìn)一步達(dá)到污水的高效凈化。人工濕地對(duì)化學(xué)需氧量、懸浮物、動(dòng)植物油、細(xì)菌、總氮、總磷有良好的去除效果。人工濕地處理的污水可回用綠化和灑水。

2.4 地埋式污水處理系統(tǒng)

地埋式一體化處理設(shè)備主要由括水解酸化池、接觸氧化池、二沉池、污泥池、內(nèi)部連接管道、填料、污泥提升裝置等部分組成。格柵用于去除污水中的顆粒物，保障剩余單元能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)池主要是防止水質(zhì)、水量負(fù)荷過大沖擊的調(diào)節(jié)設(shè)施。水解酸化池是在不同氧氣環(huán)境下，水體中的有機(jī)污染發(fā)生自身水解轉(zhuǎn)變成易于降解的污染物，為污水能夠得到有效的凈化奠定基礎(chǔ)。接觸氧化池，將上一單元污水中的有機(jī)物通過與微生物接觸進(jìn)一步被氧化成為二氧化碳和水，使得污水得到徹底凈化。沉淀池是實(shí)現(xiàn)泥水分離的單元，接觸氧化池出水得到凈化的污水是微生物和水的混合體，通過沉淀池沉降作用，實(shí)現(xiàn)泥水分離，出水達(dá)到凈水效果。沉淀池內(nèi)的污泥一部分回用到水解酸化池，保證水解酸化池污水的處理效果，一部分污泥轉(zhuǎn)入污泥池，定期進(jìn)行處理。

2.5 厭氧沼氣池技術(shù)

厭氧沼氣池技術(shù)在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。一般的厭氧沼氣池通常是農(nóng)民日常生活污水、畜禽糞便和農(nóng)業(yè)廢棄物等在池內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，通過厭氧微生物的代謝作用使得污水得到凈化，在凈化的過程中產(chǎn)生甲烷氣體作為能源使用，厭氧發(fā)酵后的沼渣沼液通常施用農(nóng)田。以前研究結(jié)果顯示，厭氧沼氣池對(duì)化學(xué)需氧量、生物需氧量、氨氮、總磷具有較好的處理效果，目前被公認(rèn)為是適合農(nóng)村污水處理技術(shù)之一。同時(shí)，該技術(shù)也被公認(rèn)為適合在北方寒冷地區(qū)實(shí)施。

2.6 土壤地下滲濾

土壤地下滲濾凈化系統(tǒng)是一種天然的污水凈化方式，主要利用土壤的自凈能力達(dá)到污水凈化的方式。利用了土壤中的動(dòng)物、植物、微生物通過自身的代謝作用。上海市金山區(qū)利用土壤地下滲濾技術(shù)開展農(nóng)村污水治理，在水力負(fù)荷沖擊允許的范圍內(nèi)，污水出水達(dá)到了回用水標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生物需氧量、氮、磷的處理效果非常理想。

2.7 生物濾池

生物濾池作為一種常用的生物處理技術(shù)被應(yīng)用到農(nóng)村污水處理中。生物濾池是由濾料形成的工藝的核心部分，污水經(jīng)過濾料表面微生物的截流、過濾和凈化作用得到進(jìn)一步降解。常見的生物濾池主要包括滴濾池、曝氣生物濾池、厭氧生物濾池、反硝化濾池及多級(jí)組合濾池等多種方式。其中，最常用的就是曝氣生物濾池，在濾池內(nèi)放入一定規(guī)格的濾料，采用曝氣的方式，當(dāng)污水通過濾料和附著在其表面的生物膜后，水體中的有機(jī)物被代謝得到凈化。

2.8? 活性污泥法

活性污泥法作為最常用的污水處理方法在市政污水處理中得到廣泛應(yīng)用，目前主要有好氧和厭氧兩種處理方式。目前，為達(dá)到污水處理效果，使出水中的化學(xué)需氧量、氮和磷能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，采用聯(lián)合處理方式處理，例如A/0、A2/0、短程硝化反硝化除磷、MBB等。四川省德陽(yáng)市黃許鎮(zhèn)富新村采用了A2/0-MBR一體化處理技術(shù)處理農(nóng)村生活污水，出水中的化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷達(dá)到了GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

農(nóng)村生活污水綜合治理是容易實(shí)施的，通過聯(lián)合多工藝實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活污水的高效凈化。然而，我國(guó)農(nóng)村不同的地區(qū)生活污水的特點(diǎn)不同，需要因地制宜的考慮地形地貌、農(nóng)村住戶分布、污水量等因素，選取科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的、合理的處理模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活污水的凈化目標(biāo)。破解農(nóng)村生活污水治理困境，可加快農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程。