農(nóng)村生活污水生態(tài)處理工藝研究

龍 航

（鐵漢環(huán)保集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510308）

農(nóng)村生活污水治理是農(nóng)村人居環(huán)境整治的重要內(nèi)容，是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要舉措，是全面建成小康社會(huì)的內(nèi)在要求。目前，農(nóng)村生活污水的處理問(wèn)題已不僅僅是關(guān)系到我國(guó)水資源的保護(hù)，同時(shí)也關(guān)系著農(nóng)村地區(qū)居民的身體健康以及農(nóng)村地區(qū)的社會(huì)和諧。而實(shí)現(xiàn)污水的生態(tài)處理，是改善農(nóng)村生活環(huán)境的重要途徑，也是保障農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效實(shí)踐路徑，因此，只有充分了解農(nóng)村地區(qū)的污水特點(diǎn)，才能讓污水處理機(jī)制發(fā)揮出重要作用。

1 農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)

1.1 污水水質(zhì)特點(diǎn)

農(nóng)村地區(qū)的人口分布特點(diǎn)是密度低，分布范圍廣，這與城市地區(qū)形成了鮮明的對(duì)比。其中，城市污水可以做到集中排放，但農(nóng)村地區(qū)由于沒(méi)有污水排放管網(wǎng)，生活污水中往往會(huì)混入雨水、山泉水等，導(dǎo)致污水中存在一定數(shù)量的COD、BOD、SS、N、P等污染物，其有機(jī)物含量較高，水質(zhì)波動(dòng)較大，處理起來(lái)有一定的難度。

1.2 污水水量特點(diǎn)

在2015年，農(nóng)村地區(qū)的污水處理僅有22%的覆蓋率，大部分的農(nóng)村生活污水都被直接排放到河流中或滲入到土壤中，這也是急需解決的重要問(wèn)題。按照國(guó)家環(huán)保部等11部委聯(lián)合下發(fā)關(guān)于《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施情況考核規(guī)定（試行）》的通知，根據(jù)要求，2020年生活污水處理率應(yīng)達(dá)到60%以上。根據(jù)最新數(shù)據(jù)，農(nóng)村污水的治理已經(jīng)得到極大改善，很多地方的污水處理覆蓋率已達(dá)到80%以上。

此外，農(nóng)村污水排放呈現(xiàn)出分散的特點(diǎn)，但其時(shí)間特點(diǎn)又十分明顯：如白天的污水排放量明顯大于夜間，甚至有時(shí)夜間的污水排放量能達(dá)到近似于零的水平；而白天的污水排放高峰期主要集中在進(jìn)餐時(shí)間。因此，農(nóng)村的用水量難以準(zhǔn)確預(yù)估，再加上農(nóng)村地區(qū)的節(jié)水意識(shí)較低，這也是農(nóng)村污水排放分散的特點(diǎn)之一。

2 農(nóng)村生活污水生態(tài)處理現(xiàn)狀分析

農(nóng)村生活污水的生態(tài)處理所面臨的最大難題是污水的無(wú)組織排放，想要實(shí)現(xiàn)集中排放和處理幾乎不可能完成。而無(wú)組織排放的方式也在一定程度上增加了污水處理的難度，影響了污水處理的效率。

在農(nóng)村生活污水排放的過(guò)程中，主要的處理方法是將污水集中到處理池中，其處理工藝是以生物處理和人工濕地處理兩種方式為主。因此，針對(duì)農(nóng)村污水的排放特點(diǎn)，應(yīng)充分考慮農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際情況，再采取最行之有效的方法，最終實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、易操作的污水生態(tài)處理。

3 農(nóng)村生活污水生態(tài)處理工藝分析

3.1 “五環(huán)”式高效處理系統(tǒng)

（1）“五環(huán)”式（ACGMP）生態(tài)高效農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了試用，其主要包括厭氧、人工濕地、濕地植物、微生物池塘[1]。主要處理流程是當(dāng)生活污水進(jìn)行入?yún)捬醭睾螅谖⒎治锓纸獾淖饔孟聦⑵渲邪拇罅坑袡C(jī)物進(jìn)行降解，分解為甲烷或者有機(jī)酸。在實(shí)際應(yīng)用中，為了使微生物能夠大量的生長(zhǎng)繁殖，通常會(huì)在厭氧反應(yīng)器中加入生物填料和具有高效降解機(jī)能的特定微生物，再通過(guò)擴(kuò)大填料表面積的方法讓微生物實(shí)現(xiàn)快速的繁殖和生長(zhǎng)，達(dá)到高效降解處理的目的。而處理后的污水會(huì)流入人工濕地中，在濕地植物的作用下通過(guò)物理沉降的方式讓植物根系進(jìn)行阻截，同時(shí)也再次通過(guò)微生物的代謝作用去除剩余的污染物質(zhì)，最終流入到池塘之中。

（2）人工濕地即人為制造的濕地環(huán)境，這種類(lèi)似于沼澤地的環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)人工的干預(yù)和控制，是利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用對(duì)污水進(jìn)行凈化處理[2]。目前，人工濕地的建造主要有表面流人工濕地和潛流式人工濕地。

表面流人工濕地采用更潛的水位，通常在90 cm之內(nèi)，其特點(diǎn)是擁有良好的徑流效果，但不管是從結(jié)構(gòu)還是特性來(lái)看都與天然濕地?zé)o太大差別。從其結(jié)構(gòu)上來(lái)看，在沙礫或者土壤基質(zhì)上方為布水區(qū)，濕地植物就種植在土壤基質(zhì)之中，在土壤基質(zhì)下方還存在原有土壤，污水經(jīng)上游進(jìn)水口注入之后，經(jīng)過(guò)表面流人工濕地的處理和凈化，從低位置的出水口流出，為了達(dá)到良好的處理效果，污水的注入和排出都由人工來(lái)嚴(yán)格控制。但表面流人工濕地的缺點(diǎn)是其表面衛(wèi)生條件較差，極易受到溫度條件和天氣條件的影響。而潛流型人工濕地采用基質(zhì)床下方布置水體的方式來(lái)建造，解決了這些問(wèn)題。潛流型人工濕地由于其水流方向和濕地床呈現(xiàn)出一個(gè)垂直的方位關(guān)系，再加上基質(zhì)材料的關(guān)系，在重力的影響下水流能夠快速的向下滲透。

（3）在以上完整的處理流程中，生態(tài)技術(shù)發(fā)揮了重要作用，在微生物和濕地植物的作用下，污水中的大量有機(jī)物得到快速處理且不會(huì)造成二次污染，而處理之后的污水可再次用于農(nóng)作物的灌溉等用途，實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)再利用。“五環(huán)”式農(nóng)村生活污水生態(tài)處理技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是在于充分考慮了農(nóng)村居民分布分散、污水排放不集中的問(wèn)題，其處理過(guò)程節(jié)能、節(jié)約成本。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村水資源的循環(huán)再利用。因此，在農(nóng)村生活污水處理中，采用微生物降解處理和濕地植物根系吸收等方式進(jìn)行水質(zhì)的生態(tài)凈化，不僅能達(dá)到出水水質(zhì)穩(wěn)定、抗沖擊能力強(qiáng)，還使整個(gè)處理過(guò)程具有智能化和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了良好的成本控制。

3.2 毛細(xì)管土壤滲透溝工藝

毛細(xì)管土壤滲濾溝工藝是利用土壤、植物、填料以及其表面生長(zhǎng)的微生物、小型動(dòng)物等進(jìn)行一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)、生物的協(xié)同作用而實(shí)現(xiàn)的污水處理工藝[3]。其中，毛細(xì)管土壤滲濾溝的主要作用是讓污水能夠?qū)崿F(xiàn)滲透和回流，且整個(gè)滲透過(guò)程是通過(guò)毛細(xì)結(jié)構(gòu)的管道實(shí)現(xiàn)的。因其整個(gè)滲透過(guò)程較緩慢，促進(jìn)了污水與微生物的接觸更加均勻，使污水向四周擴(kuò)散、過(guò)濾和吸附，最終完成凈化處理過(guò)程。這種污水處理方式的優(yōu)點(diǎn)是處理效果較好，但缺點(diǎn)是由于污水的流動(dòng)速度緩慢導(dǎo)致生態(tài)化處理效率不高，所以，比較適用于水質(zhì)較高，質(zhì)量要求也較高的污水處理。

3.3 塔式蚯蚓生態(tài)濾地工藝

塔式蚯蚓生態(tài)濾地工藝主要是利用蚯蚓的生物作用，再配合使用一些特定的植物和微生物，以達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。這種工藝大多數(shù)是采用模塊化的結(jié)構(gòu)，由上到下依次是由蚯蚓活動(dòng)層、鋸沫和稻殼層、鋼絲濾網(wǎng)三部分組成。在實(shí)際應(yīng)用中，污水由最上方注入，通過(guò)蚯蚓活動(dòng)層的生物作用以及鋸沫和稻殼層的過(guò)濾之后由最下方排出。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，布設(shè)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但又擁有良好的污水處理能力，是值得推廣的污水生態(tài)處理工藝，在農(nóng)村有著良好的應(yīng)用前景。但這種工藝本身也存在缺點(diǎn)，即受土壤和環(huán)境因素的影響較大，如一些土質(zhì)或者環(huán)境不適合蚯蚓的生長(zhǎng)，其功能就會(huì)受到嚴(yán)重限制，特別是在冬季氣溫比較低的時(shí)候，過(guò)低的外界溫度會(huì)引起蚯蚓的大面積死亡，使整個(gè)系統(tǒng)失去作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)微生物、小動(dòng)物、植物等方式可進(jìn)行農(nóng)村生活污水的生態(tài)化處理。其中，“五環(huán)”式高效處理系統(tǒng)更適用于分散的生活污水排放處理；而毛細(xì)管土壤滲透溝工藝則適用于對(duì)水質(zhì)要求較高的情況；塔式蚯蚓生態(tài)濾地工藝由于成本低、布設(shè)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，更適用于小面積區(qū)域污水的處理。通過(guò)以上生態(tài)化處理，在凈化農(nóng)村生活污水的同時(shí)也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村地區(qū)綠色環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。