農村生活污水處理技術分析

吳 迪

（廣東北控環保裝備有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

污水處理技術從一開始的盡量處理到現在的想辦法回用，其技術水平一直在提升，但仍無法滿足現代社會的需求，還需要尋找投資少、效率高、對環境影響小的處理技術，只有尋找適合農村生活污水的高效處理技術，才能保障農村居住環境的不斷改進，實現社會經濟與生態環境的高質量和諧發展。但是近年來，我國許多農村生活用水污染嚴重，這與可持續發展理念不相符。為了促進農村生活污水處理設施的建設，全面做好農村生活污水處理，對農村生活污水進行回收再利用，我國政府部門出臺了一系列相關政策，對農村生活污水處理系統和污水處理標準做出明確規定。在污水處理和污染治理過程中，保證達標的同時也要考慮當地政府的財政承受能力[1]，從而減少農村污水中COD、NHˉN、TP等關鍵污染物對環境的污染，努力提高當地環境質量。本文概述了農村生活污水的治理現狀，介紹了農村生活污水處理現階段面臨的問題以及農村生活污水治理對策，以廣東省某市為例，對農村生活污水處理技術及資源利用進行研究。

1 農村生活污水治理概述

近幾年，隨著廣東省經濟的飛速發展，其農村地區均已進入經濟發展的新時代，但是隨著農村現代化發展而來的不僅是污水排放量的急劇增加，污水成分也更加多樣和復雜，根據污水類型選擇合適的處理工藝就顯得尤為重要。廣東省自然資源豐富，河流眾多，經濟社會處于發展中期，農村現代化上升空間大，生態宜居農村建設任務重，農村生活污水排放量也隨之劇增。通過對農村生活污水來源進行分析可以了解到，農村生活污水處理壓力較大，已經成為環境管理的重要挑戰[2]。

生態環境部根據《農業農村污染治理攻堅戰行動計劃》的目標要求，充分考慮農村的實際情況，提出了到2020年，以打基礎為要點，制定完善規章制度，完成農村現狀的排查，啟動試點示范工程；到2025年，要形成一批可復制、可快速推廣、先進的農村黑臭水體治理模式，加快推進農村黑臭水體治理工作；到2035年，基本消除我國農村的黑臭水體。在國家的大力號召下，全國31個省（自治區、直轄市）均出臺了多項政策推動當地的農村污水處理。在2018年，全國31個省（自治區、直轄市）均出臺了各自的《農村人居環境整治三年行動方案》。2019年，全國31個省（自治區、直轄市）均出臺或修訂了當地的《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》。2021年，在“十四五”開年之際，全國31個省（自治區、直轄市）在各自的“十四五”規劃中均提到要穩步推進農村污水處理。

2 農村生活污水治理的現狀

2.1 農村生活污水處理缺少專門的規劃

雖然從總體上講，我國農村污水處理設施的數量不算少，但是多數污水處理設施的配置不夠合理，且往往形式單一，站點位置分散，污水集中處理水平較低，多數農村生活污水處理設施設計處理能力在50～500 t/d，還有較多農村生活污水處理設施設計處理能力低于20 t/d。相鄰的農村生活污水無法集中處置而采用分散收集處理形式。

2.2 部分農村生活污水處理方面的投入較少

對于農村生活污水的治理，各地政府對于污水處理的重視程度不高，許多農村缺乏專項建設資金，政府或有關部門對于污水處理過程中的問題往往避而不見。

2.3 農村生活污水處理技術不合理

目前農村生活污水主要采用建設村鎮級污水處理廠和分散式污水處理設施進行處理，處理工藝的抗沖擊負荷、處理達標能力受季節溫度影響，產泥量、運行維護難度等并不符合農村生活污水處理的應用場景。

2.4 污染治理效果不盡如人意

農村生活污水中的污染物種類多、進水濃度高、水量波動大等，容易對小型站點造成較大負荷沖擊。同時農村生活污水運營分散，管理維護難，運維人員素質普遍較低，與目前日益增長的監管達標要求不匹配。雖然已有多數污水處理設施在運行，但污染治理效果仍不盡如人意，農村生活污水處理出水達標率普遍較低。并且部分農村生活污水處理設施的日常運行沒有嚴格按照規定進行，大部分污水處理設施仍以政府名義經營，相當一部分污水處理設施不符合規定[2]。

3 農村生活污水的治理對策

要想快速提升我國農村生活污水處理工作的質量，就要通過先進的污水處理技術，有效地提高工作效率和質量。根據農村的實際情況來選擇治理技術，在有先進技術支撐的條件下，確保我國農村生活污水治理工作的順利開展，保護我國農村的生態環境[3]。

3.1 完善農村生活污水收集管網建設

為了更好地處理農村生活污水，只有不斷完善污水收集管網的建設，污水處理設施才能在一定程度上充分發揮其作用。要先對現有的農村污水收集管網進行排查，找出存在的問題，提出有效的解決方案。同時控制污水的來源，排除農村生活污水以外的其他廢水進入收集管網，采用不同的處理方法來提高污水的處理效果。另外，在設計污水處理設施時，應充分考慮農村的發展現狀、趨勢、水源地和周邊環境，使農村污水處理設施布局符合農村總體規劃，污水主干線與農村基礎設施相對應。對于短期內不能完全確定的集合分支，必須預留接口。

3.2 采用先進的農村生活污水處理技術

我國的污水處理技術種類很多，但能夠在農村地區推廣應用的技術都很少。目前，大部分農村采用性價比高的生物處理技術處理污水，主要原因是該技術相對簡單，而其他污水處理技術的設備和維護成本高，給農村帶來財政負擔。因此，需要大力開發新的污水處理技術，并呼吁相關科研院所開發更新、更經濟、更實用的污水處理技術，并迅速普及。為滿足農村生活污水處理的實際需要，污水處理項目正在快速發展。

3.2.1 厭氧+人工濕地技術

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的技術。將污水、污泥有控制地投配到經人工建造的濕地中，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，利用土壤、人工填料、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水進行處理。垂直流人工濕地在凈化污水尤其是脫氮除磷方面具有較好的效果。該工藝以耐沖擊負荷的碎石床作為第一級，將污染物去除效率高、水質深度處理效果好的垂直流人工濕地作為第二級，形成了類型多樣、結構合理、優勢互補的低能耗綜合處理系統。表面種植具有一定觀賞價值的水生、濕生植物，可提高整個處理系統的感觀效果，使人工濕地發揮多項綜合效益[4]。

農村生活污水處理中的人工濕地通常搭配厭氧技術使用。厭氧+人工濕地技術保留了常規地下滲濾技術，其具有環境和景觀效果好、運行和管理費用低、維護簡便等優點的同時，日處理1 m3生活污水的地下滲濾面積僅需2 m2，并且增強了其脫氮除磷效果和氣候（低溫）適應性，是一項建得起、用得起、效果好、可持續的農村生活污水處理新技術[5]。

3.2.2 膜生物反應器技術

膜生物反應器（membrane bioˉreactor,MBR）技術是一種新型技術，該技術不僅采用了膜分離技術，而且集成了生物處理技術，使該技術的廢水處理效率非常高。該技術最早應用于20世紀60年代末，它將活性污泥法和超濾膜組件有機結合，用膜分離技術代替傳統活性污泥法中使用的二沉池，實現相關功能。眾所周知，膜分離技術能夠有效地分離出不同的物質，使生物反應器能夠持續在低F/M比（食微比，也叫污泥負荷）下運行，進一步加快了有機物的分解。隨著科技的進步，各類膜技術得到了飛速發展，這讓MBR技術的發展有了進一步的突破。最開始是日本科學家對其進行相關研究，由于日本地區的人口較多但面積較小的特點，需要一種更小、更高效的污水處理系統，MBR技術便應運而生，其具有處理穩定、工藝簡潔、占地小等優點，能夠很好地解決上述問題。

3.2.3 接觸氧化法

接觸氧化法是生物膜法的一種，又稱淹沒式生物濾池。該方法在反應器內設置填料，廢水經過充氧后與填料相接觸，在填料上的生物膜和填料空隙間的活性污泥雙重作用下，使廢水得到凈化。和其他生物膜法一樣，活性污泥經過培養馴化后，在其填料表面形成一層生物膜。在溶解氧和有機物等營養成分充足的情況下，生物膜逐漸增厚。當生物膜形成一定厚度時，內部生成厭氧層，并發生反硝化反應，在厭氧代謝氣體和水流的沖刷下，造成生物膜脫落，生物膜脫落后的載體上還會形成新的生物膜[6]。

農村生活污水處理應用接觸氧化法搭配前端水解酸化工藝，能起到更好的處理效果。

4 農村生活污水處理技術的選擇與應用

4.1 項目情況

某市農村基礎設施相對薄弱，經常出現污水、雨水不經處理直接混合排入河流，造成環境污染嚴重。通過改建污水系統，可以增強污水處理能力，改善生態環境，保證水源安全。該市500個農村生活污水處理設施建設完成后能夠實現最高4500 m3/d的污水處理量。污水處理嚴格按照《農村生活污水處理排放標準》（DB 44/2208—2019）中的二級標準。

4.2 污水處理技術選擇原則

采用哪一種污水處理技術對農村污水處理的效果有著至關重要的影響，同時關乎著污水處理的前期投資情況和運行成本，是污水處理工程中最重要的環節之一。根據農村生活污水排放特點，選擇農村生活污水處理技術時應該遵循5項原則：①污水處理后排水情況穩定，能滿足國家有關排放要求。②系統具有較強的抗沖擊能力和一定的調節能力。③可以處理不同濃度的污水，系統運行成本低。④技術流程相對簡單，系統管理方便。⑤便于標準升級，滿足擴建需要。

4.3 技術方案

針對廣東地區農村生活污水處理站點分散、規模小、濃度低、水量波動大的特點，推薦采用AAO、MBR技術、接觸氧化法、人工濕地這幾種技術進行污水處理。在本案例中按照技術要求和經濟實用性選擇了接觸氧化法和MBR技術兩種方案進行優缺點對比（表1），以明確技術方案。

表1 接觸氧化法與MBR技術優缺點比對

接觸氧化法：接觸氧化法占地面積較大，前期投入中等，后續投入少，運行管理簡單，產泥量較少，抗沖擊能力較好，處理效果較好。

MBR技術：MBR技術處理負荷高，占地面積小，前期投入大，后續投入也較大，運行管理較復雜，抗沖擊能力強，產泥量極少，處理效果好。

考慮到廣東地方農村生活污水排放二級標準的要求，對出水水質要求較低，接觸氧化法已能完全滿足要求。各地農村可征地面積較大，不存在占地受限情況。故投資較少、運行管理簡單、處理效果較好的接觸氧化法為本案例最佳方案。

5 結語

現階段我國很多農村生活污水處理系統并不完善，許多農村盲目跟從其他農村的污水處理技術，實施起來卻并不適用當地需求。只有選擇合適的技術才能達到低投入、高效率的污水處理效果，才能符合我國大多數農村的情況。在污水處理過程中，相關人員要充分了解和分析環保基礎設施的使用情況，有效研究和解決存在的問題，對在役基礎設施，特別是管網基礎設施進行全面檢查，才能為和諧發展奠定基礎，創造良好農村生態環境。