分散型村莊污水收集及處理模式分析

王 偉

（濱州市生態環境局博興分局，山東 濱州 256500）

當前，農村環境問題較為突出，尤其是農村生活中產生的污水對當地環境造成了嚴重污染。而分散型農村污水的排放，對水體和土壤造成了嚴重影響?；谛聲r期的發展，農村環境保護工作已成為國家生態文明建設的重點，在這項工作中，國家明確了環境保護目標，提出整治農村水環境尤為重要。因此，在實際工作中，要加快補齊農村污水收集與處理設備，避免設施短板，并且要盡快實現污水管網覆蓋，以此對污水進行科學處理，從而實現對污水排放的有效治理。

1 分散型農村與污水特征

1.1 村莊特點

1.1.1 村莊分散

當前，分散型農村存在住戶分散的現狀，農戶居住呈現出點狀分布。主要基于以下原因：由于自然因素的限制，造成農村村莊分布態勢分散；國家在道路規劃時，鐵路等交通干線會從村落中穿過，也會導致村落被劃分成分散型等。因此，分散型村莊大多遠離城鎮，要想實現污水的有效處理，必須要采用市政管網，而面對農村分散的局面，要想利用城鎮污水處理廠對農村污水進行有效處理，會存在較大難度。

1.1.2 地勢差異

分散型村莊由于受面積限制，會造成多數村落分散、街道狹窄，由此影響了污水管線工程的順利開展。如果盲目開工，會存在較大的施工風險。且部分分散型村莊位于山區位置，存在高程起伏較大的特征，而巨大的落差也會影響村莊管網的重力流匯，所以，需要在局部地區設置泵站。

1.1.3 施工困難

開展污水工程需要開挖基坑，但由于地勢差異等原因使設備難以進入，僅依靠人力開挖難以保障施工質量。再加上部分村莊地下水位較高，開挖時還需要對地基的碎石進行處理，導致施工過程困難重重。

1.1.4 污水排放現狀

現階段，由于部分村莊未建立污水處理設施，且欠發達區域依舊采用旱廁，造成廢水、污水流入河中的次數增加。因此，應建立雨污河流管道，使污水就近排入河道[1]。

1.2 污水的主要特征

農村污水主要來源于村民的日常生活，而生活期間產生的污水主要包括廚房污水、沖廁污水等。不同類型的污水排放，會受到各地季節性差異以及地域的影響，會出現較大的波動性。如水量與水質的特點，會呈現出夏季污水排放量增加的特點；由于污水的可生化較好，會使水質中含有較多成分的有機物，不具備毒性，經過合理的處理和利用，可相應提高水資源的利用率；而對于經濟水平相對較高的村莊，排放的污水中會含有大量油污，所以需要設置隔油池，實現排放污水過濾。

將農村生活污水與城市生活污水相比，水源相對固定，水質污染并不嚴重，有著較強的可生化性。但由于農村生活污水水質、水量變化較大，且部分村內污水處理布局規劃不合理，導致部分地區廢水的有機物含量較高。此外，農村地區的污水管理處置相對困難，通常是將污水直接排放到河流中，對水體造成了嚴重污染，從而影響當地生態環境發展。

2 分散型農村污水治理存在的問題

通常情況下，農村各地區的人均污水排放量不同，也就造成了不同地區污水排放量存在差異。且由于較多村落缺乏完善的污水收集系統以及農村一直以來形成的習慣，居民生活產生的污水會直接潑灑在地面上，污水既滲透到了土壤中對環境造成了破壞，而排水溝渠也無法收集到污水。此外，由于農村地區分布較廣，不同村落之間的人口差異較大，所以，污水量變化也大，加之農村地形復雜，更是進一步加大了污水的收集難度。如果按照城市對廢水的處理模式，要求農村集中收集污水，就需要在農村建設較為龐大的排水管網，同時還要做好各節點的污水處理設施建設工作。而對于農村而言，部分地區不具備建設條件和資金，即使有足夠的運行維護資金，也會因為地方因素限制，難以推動工程開展。

當前，農村基礎設施建設相對薄弱，村民文化水平較低，缺乏環保意識，導致環保意識較差，未能注意水資源的保護以及污染等問題。這就需要專業人員根據農村的實際發展情況，來提供科學的運行維護管理措施，以此推動農村污水處理設施建設實現長久運行的目標。在國外，較多地方針對農村生活污水治理進行了研究，這為國內分散型農村污水收集與處理提供了參考經驗[2]。鑒于國內外農村生活方式、經濟水平相差較大，需要在開展污水治理的過程中，選擇可以對應農村發展實情的方法，因地制宜的開展污水收集與處理，減少污水排放造成的影響。

3 分散型農村污水收集模式與處理模式

3.1 重力流污水管線收集

在以前的農村生活中，污水處理都是通過化糞池排放，并連接重力流污水井，實現污水的排放處理。而對于分散型村莊而言，一旦管線高程受到影響，就需要設置額外的泵站，才能保障污水處理站對污水進行有效處理。但對于地勢起伏較大的區域，難以有效實現管線接入，并且，受到管道坡度限制影響，使管線基坑開挖難度增加，造成了較大的施工風險。

3.2 真空排水管線收集

真空排水系統收集包括收集箱、管道、泵等多項設施構成，與重力流系統相比較，真空排水管線施工埋設管徑小，對周圍施工環境影響小，更適用于排水距離長、分散型的排水點。而對于地勢相對平坦，地下水位高的區域，使用真空排水系統收集污水非常有效。

3.3 污水處理模式

當前，分散型農村污水處理分為集中處理與分散處理，前者是利用配套管網系統，將污水集中統一運輸到污水處理站，進行統一處理；后者則是將農戶使用的污水進行聯戶，這種方式更適用于小規模村莊，便于有效對污水進行處理。

在實際應用中，污水收集模式與處理模式都有各自的優缺點，具體內容詳見表1。

表1 污水收集模式與處理模式對比

4 分散型農村污水處理方法

當前，農村生活污水對水體環境造成的影響不容忽視，已造成國內大量人工水體富營養化，這對于水體環境的發展極為不利。對于農村地區，針對分散型村莊的污水缺乏明確的認知，導致在處理過程中直接對污水進行處理，由此對當地的自然環境造成了嚴重破壞。

一般情況下，污水處理系統包含在線系統與群集系統，區別在于：在線系統需要收集裝置回收廢水，以此實現過濾與處理，較為常見的有化糞池、瀝濾廠；而群集系統則可以針對更多的對象服務，但有一定的服務范圍，是通過化糞池與裝置連接的方式對污水進行處理，成本相對較小。而以往的污水處理工藝，分為自然、集水、傳統處理模式。在新時期背景下，膜技術以較好的過濾特點成為了污水處理的主要工藝[3]。此外，膜技術相比于其他處理技術，有著巨大的發展優勢，該技術能實現污水處理的小型化、分散化處理，更適用于分散型農村，下面針對不同的處理技術進行簡單介紹。

4.1 無動力污水處理工藝

4.1.1 厭氧處理

分散型村莊污水處理工藝，需借助處理裝置才能進行聯戶收集后使用。通常使用的設備不依靠水泵，是以厭氧為主，屬于生物處理手段。基于厭氧階段，能夠將不容易分解的分子和有機物進行處理，可將其分解成小分子，使其成分更容易被微生物過濾。在實際應用中，由于農村的水環境污染主要是日常排放污水所致，再加上地理位置的影響，以及日常降水導致的水源污染，主要是依靠濾料減少污泥的生成量；而依靠厭氧生物與導流系統對水體進行降解處理，是為了有效去除水中的氨氮物質。一般情況下，對于高程落差較大的村莊，可采用無動力處理方式，因為無動力污水處理技術，更適用于污水量較小時的處理，且不會消耗過多動力，有著低成本的優勢。而使用無動力設施，能夠將其淺埋于地表下，不會占用較大空間，同時，在處理廢水時，對周圍環境幾乎不產生任何影響。但由于無動力污水處理裝置不通電力、缺乏好氧環境，難以有效去除有機物，是否能夠應用，需要根據不同地區的污水排放標準進行界定。

4.1.2 人工濕地處理技術

人工濕地屬于生態處理工藝，常見于歐美國家。經研究發現，該技術更適用于小片區域污水處理。其建造費用低廉，是符合國家污水生態處理的技術之一。人工濕地是利用建造的地面，對水體中的淤泥和污水進行吸附，以完成過濾、分解操作。在實際處理污水過程中，是基于系統形成生物膜，當污水經過時，能夠被生物膜進行轉換，以此去除水中的有機物，實現凈化處理的目的。人工濕地結構簡單，適用于地勢平坦的區域，且回收處理后的污水，符合國家污水排放標準，能夠直接用于農田澆灌。

4.1.3 氧化塘污水處理技術

氧化塘是建立在自然池塘的基礎上，其結構簡單易維護，且造價費用低，但占地面積大。因此，該技術更適用于水資源嚴重短缺，經濟欠發達地區。利用氧化塘技術，能有效去除水中的懸浮物質，保證污水得到科學、合理的處理[4]。

4.1.4 一體化地埋式處理系統

該技術主要應用于小型污水處理工藝中，與生物濾池性質相類似，也具有能耗低、處理效果好等優勢。但無法一次性處理大量污水，且施工技術要求高。又由于施工應用到的部分建筑材料受天氣因素影響小，有良好的經濟基礎，所以，也更適用于分散型村莊污水處理。

4.2 膜技術處理工藝

4.2.1 膜分離技術

膜技術處理工藝是利用膜為介質，采用過濾手段對農村污水進行處理。該技術能夠將不同污水中的不同雜質過濾出來，以此提高凈化功效。其處理工藝是以推動力對污水進行處理，使雜物透過膜進行分離，實現過濾處理的目的?；谶@種推動力，可以不受工藝流程以及場所限制，且經過膜技術處理的污水，符合污水處理標準，能夠實現污水的二次回收和利用。

4.2.1.1 反滲透技術

反滲透技術是利用半透膜進行分離，使不同濃度的溶液能夠基于化學反應，自發地向半透膜溶液中遷移。

4.2.1.2 納濾技術

納濾膜是在壓力操作下進行過濾，要保持壓力在1.0 MPa以下，以此對污水中的有機小分子進行截留，并將水中的雜物分離出來，提高凈化效果。

4.2.1.3 超濾膜技術

超濾膜作為膜技術處理的方法之一，能夠基于納濾技術提取水中雜質。超濾膜包括兩種，一種是半透性膜，能夠通過壓力促使水源從其膜中的細孔中穿過，阻擋水中高分子物質，實現快速過濾；另一種則是高壓超濾，基于高壓實現過濾，但無法保證有效去除水中的特殊雜質。

4.2.1.4 電滲析

電滲析是基于電流電場作用下，以陰陽離子的方式對污水進行處理。通常在交換膜過濾時，陰陽膜僅允許屬于自己屬性的離子透過，以此達到污水的過濾效果。

4.2.2 膜生物反應器

膜生物反應器是當前新型的污水處理技術，其構成是基于膜技術與生物處理工藝，以此有效對污水進行處理。起初，膜分離技術主要是應用于微生物發酵領域，但隨著技術與材料變化的不斷發展，擴大了其應用領域，現在已應用到了污水、化工等多環節的水處理工藝中。該技術與傳統活性污泥處理工藝相比較，能夠更方便的對污水進行處理，在節約能耗的同時也保障了出水水質，且有極高的脫氮能力。

4.2.3 活性污泥生物膜符合生物反應器

應用膜技術需要建設曝氣池，并投加微生物，通過利用載體與微生物的優勢，充分發揮兩者的特性，使生物能夠發生復合生物反應，以此穩定水態結構。

由于農村生活污水中包含了廚、糞、洗滌等污水，所以水中富含大量的有機物質與細菌，盡管此類污水不含有毒性，但還是需要強化水體質量，實現水資源的二次利用。在實際處理過程，運用膜技術能夠對污水進行高效處理，并可以保證出水水質穩定，同時能以低成本實現高效果的污水處理。此外，膜技術還可以通過微濾和納濾實現對水體的凈化分解。因此，在農村污水處理中，該技術發揮著重要的作用，且與傳統處理模式相比較，膜技術能建立集成系統，實現模塊化和自動化操作。所以，應用該技術可以提高水體的清潔程度，也減少了對周圍環境的破壞。

4.3 其他處理工藝

土地滲濾處理技術，是相對原始的處理工藝。該技術能夠實現快速滲濾處理，并兼具生態效益與經濟效益。隨著相關技術人員的不斷研究，該技術發展相對成熟，現已進入實用階段。該技術的優點在于生態系統，是通過吸附土壤中的微生物，促使污水得到有效凈化，并且，該工藝處理成本低、易維護，更適用經濟不發達的村落[5]。

5 未來污水處理工作展望

近些年，盡管國內針對農村污水治理工作給予了一定關注，積極著手在農村建設污水收集管網，對分散型農村污水進行有效收集處理。但隨著城市化進程的不斷發展，農村污水收集管網建設呈現出滯后狀態，導致部分區域污水排放嚴重超標。因此，具體的水環境污染治理還有很長的路要走，而對于當地政府而言，只有抓好民生實事工程項目，改善農村的分散式污水收集處理模式，才能真正改善農村居民居住環境，切實提升污水的治理效果，保證居民生活質量。在實際工作中，針對于分散型農村污水排放現象，需要當地政府摸清村莊實際情況，并針對污水處理采取專項規劃，進而采取科學的污水處理系統，合理布局農村污水處理系統，同時，還要做好城鄉污水系統聯通工程，梳理并建立污水管網系統，為后續農村污水治理規劃和治理工作提供理論依據。

當前，分散式污水處理模式更適用于農村污水處理。但在實際工作中，應結合地方特征與污染程度，來采取對應的解決方案，并逐步落實在發達村落進行新技術的試點工作，以此進一步實現該技術的推廣與應用。在此背景下，相關技術人員要努力研發新技術，有效提升污水的處理效果。

6 結論

綜上所述，農村生活污水治理工作，是國家開展農村振興戰略必不可少的關鍵內容。當前，農村生活污水治理還處于起步狀態，還需要在未來運營過程中加強推廣和嘗試。而對于分散性農村而言，需要根據當地實際情況，明確村莊地勢、分布等條件，綜合打造性價比較高的工藝與處理方式，要確保處理方式符合當地環境需求。同時，也要加快推進污水處理設施建設，這是落實國家生態文明建設的重要抓手，也是深入貫徹落實可持續發展的重要之舉。并且，在優化農村人居環境工作中，污水處理措施關系到農村居民的切身利益，所以，要全面提升農村污水收集的處理能力，以此為農村污水治理模式的順利發展提供可靠依據。