德陽市農村生活污水綜合治理技術及對策研究

劉潔嶺 郭 娜*

（四川建筑職業技術學院 四川省城市污泥資源化工程技術研究中心 四川德陽 618000）

引言

為了實現鄉村振興，中共中央、國務院印發了《鄉村振興戰略規劃（2018-2022 年）》，明確指出以鄉村環境容貌為突破口，主要包括農村人畜糞便垃圾、河湖水、生活污水治理，以及村容村貌建設與更新，逐步展開農村人居環境綠色行動，將農村生活污水處理工作劃為農村人居環境治理的重點工作。2018 年，四川省提出了“推進綠色發展建設美麗四川”的重大決策部署，先后編制了《四川省農村生活污水治理五年實施方案》《“美麗四川·宜居鄉村”推進方案（2018-2020 年）》等文件對四川省農村污水治理提出目標和要求。針對農村污水治理問題，四川省德陽市人民政府于2019 年制定了《德陽市農村生活污水治理五年實施方案（2018-2022 年）》，從建立污水處理設施及污水處理設施家庭化、資源化，以及加強管理、監督工作等多方面建立可行、有效、長期的保障機制，形成有特點的農村生活污水治理路徑和模式，促進鄉村振興，建設美麗鄉村。2019 年，夯實基礎，步步推進污水治理“千村示范工程”建設，完成26 個“百鎮建設行動”試點鎮所轄行政村、692 個幸福美麗新村農村生活污水處理設施建設，實現德陽市超過半數的行政村具備生活污水處理能力。2021 年，全方位鋪開德陽市農村生活污水處理設施建設，實現德陽市九成以上的行政村具備生活污水處理能力，提高農村居民環保意識，建立監測與評估體系。2022 年，進一步完善和鞏固農村生活污水治理成果，總結推廣先進經驗，確保德陽市1417 個行政村基本實現生活污水處理設施全面覆蓋，技術創新，管理優化，資源整合，確保工程有效性和可持續性。

由于德陽市農村地區自然地理條件、資源環境特征及社會經濟狀況的空間差異性較大，農村生活污水處理技術的應用和推廣必須因地制宜、分類指導。因此，關于開展德陽市農村污水處理現狀以及最佳可行技術甄選研究的工作具有重要意義。本文通過對國內外農村污水主流治理技術的研究，結合德陽市農村污水排放現狀及地區特征，甄選適合德陽市農村污水的“處理技術+管理模式”，同時提供切實可行的政策保障措施，為德陽市落實農村污水處理設施推廣工作提供理論依據。

1 德陽市農村生活污水排放特征

德陽市現轄旌陽、羅江、廣漢、什邡、綿竹、中江六區（市、縣）和國家級德陽經濟技術開發區、國家級德陽高新技術產業開發區，共有71 個鄉鎮。根據德陽市《德陽統計年鑒2021》的統計數據，截止到2020年德陽市鄉村人口數量248.3897萬。農村生活污水是指農村居民在日常生活中產生的污水，包括洗滌、沐浴、廚房、廁所等產生的廢水。這些污水中含有大量的有機物、氮、磷等營養物質，以及細菌、病毒等微生物。具有來源廣泛、水質復雜、處理難度大、資源利用潛力大等特點[1]。四川省農村生活污水的特點是單戶污水量少、排放分散、水質水量波動大[2]。農村的排水系統包括農村污水、雨水排除系統，可分為分流制和合流制2 種，德陽市農村地區大部分采用雨污合流制排水方式。

根據住房和城鄉建設部發布的《西南地區農村生活污水處理技術指南（試行）》中西南地區農村居民生活用水量參考值，取80（L/人.d），農村居民排水量按照60%取值，則德陽市農村排水量為248.3897×80×365×60%≈4352 萬t。西南地區農村居民生活用水量參考取值詳見表1。

表1 西南地區農村居民生活用水量參考取值

2 國內外農村生活污水處理技術研究

目前，國內外研究比較多的農村生活污水處理技術主要有2 種，即單一工藝處理技術，如人工濕地、穩定塘系統、三格化糞池、沼氣池等；組合式工藝處理技術，如生物濾池-人工濕地-穩定塘組合生態處理系統、厭氧池-人工濕地技術、一體化污水處理裝置等。以下對各種工藝的特征和優缺點分別作出介紹。

2.1 單一工藝處理技術

2.1.1 人工濕地

人工濕地是一種經過設計的污水系統，主要由濕地植物、土壤媒介和相關的微生物群落組成[3～5]。根據結構不同，人工濕地主要分為表面流人工濕地（SFCW）、水平潛流人工濕地（HFCW）、垂直流人工濕地（VFCW）及復合流人工濕地[6]。人工濕地對污水中COD、BOD、TSS、糞便指示菌、病原體、營養物質和重金屬等均具有較高的去除效率，同時也適用于處理一些含有農藥、洗潔精、化妝品等物質的污水。由于人工濕地具有污水處理效率高、便于運行和維護、成本低等優點，能夠輔助維持區域水平衡、涵養水資源，同時還能為野生動物提供良好的棲息場所，因此被認為是一種有效實現可持續性污水管理的措施。

2.1.2 穩定塘系統

穩定塘處理是一種天然或半天然的生物處理工藝，其處理效率對自然環境因素的依賴較大，處理過程中污水緩慢流入塘內并長時間停留以進行充分地生物降解[7]，污水中的氮素經塘中水生植物吸附、微生物硝化/反硝化和氨氧化作用去除，通過沉積物吸附/解吸、擴散、水生植物吸附/利用及其他化學反應，污水中的磷也能得到有效去除。穩定塘系統運行維護方便且費用較低，僅需定期打撈固體垃圾、清理底泥、收割和補種植物即可，因此在發展中國家的農村地區被廣泛應用[8][9]。

2.1.3 三格化糞池

化糞池是農村地區應用最廣泛的污水處理方式之一，利用沉淀和厭氧發酵對污水進行處理，造價低廉，工藝簡單，能夠滿足分散度較高的村莊需求[10]。目前絕大多數處理技術將化糞池處理作為生活污水收集和預處理模塊，與生物濾器、厭氧活性污泥、人工濕地等處理方法聯用，以保證處理效果[11]。

2.1.4 沼氣池

沼氣池適用于一家一戶或聯戶農村畜禽養殖污水的初級處理，經沼氣池處理后的沼液可直接還田農用[12]。處理系統幾乎不耗能，沼氣回收還可產生一定的經濟效益。但沼氣池的運行維護至關重要，沼氣池是“三分建，七分管”，由于農村居民管理知識匱乏，不能長期穩定地使用，往往會造成一定的浪費[13]。

2.2 組合式處理工藝

2.2.1 生物濾池-人工濕地-穩定塘組合生態處理系統

該工藝適用于擁有自然池塘或閑置溝渠且規模適中的村莊處理分散式生活污水和養殖污水[14]。生活污水依次經過水平流生活濾池和垂直流生物濾池，通過填料的吸附和微生物轉化作用去除氮、磷等污染物；隨后污水流過一級表面流人工濕地去除氮、磷、COD；最后通過穩定塘達標排放。在系統運行方面，工藝因勢利導，利用山地自然地形地貌形成落差，生物和生態雙結合，減少消耗；在系統維護方面，需定期對雜物和植物進行清理及管理，生物濾池每年清掏1 次。

2.2.2 厭氧池-人工濕地技術

該技術適用于以一產為主、經濟條件有限和對氮磷去除要求不高的村莊。趙兵等[15]、高鵬等[16]將厭氧發酵-人工濕地系統和“無動力厭氧+人工濕地”組合工藝用于四川省農村生活污水的綜合治理。其主要工藝流程為生物污水通過厭氧池，對污水中的COD、BOD 等有機污染物進行處理，處理后的污水進入人工濕地做進一步的處理。厭氧池可利用現有三格式化糞池、凈化沼氣池改建。

2.2.3 一體化污水處理裝置

該處理裝置一般包括收集預處理、生物處理、沉淀、消毒等處理流程[17]，主體工藝包括A/O（厭氧/好氧活性污泥法）處理系統[18]、A2/O（厭氧/缺氧/好氧活性污泥法）處理系統[19]、MBR（膜生物反應器）處理系統[20]等。該套系統具有投資低、能耗少、管理方便、處理效率高、占地面積小、運行成本低等優勢，特別適用于農村地區生活污水治理使用。但值得注意的是，該套系統的適應性、占地面積、造價和運行成本會因主體工藝不同而存在一定的差異。

3 國內農村生活污水處理設施管理模式

農村生活污水處理設施的運行維護是決定生活污水處理設施能否正常運行的關鍵因素，由于農村污水處理制度不足、管理水平不高、處理費用有限等因素，嚴重影響處理效率。當前，農村生活污水處理設施的管理模式有業主自主模式（村集體和村民自主維護模式）、維護合同模式、集中運營模式等。

3.1 業主自主模式

業主自主模式分為村集體管理或村民自主管理2 種模式，適用于維護簡單的分散處理系統，其主要責任人為村民或者村集體，基本無運維費用或費用極低。由于我國農村發展落后，經濟條件差，加之村民環保意識薄弱，相關負責人不具備專業的技術管理能力，而且缺乏必要的配套支持，直接導致大量設施損壞、停運。但由于該管理模式幾乎不產生管理費用，適合散戶或經濟條件較差的村莊使用，因此該模式仍是我國農村地區污水處理設施的主要管理模式之一。

3.2 維護合同模式

戶主和有資質的運維公司簽訂維護合同，由運維公司對系統進行定期維護。該模式適用于較為復雜的分散處理系統，運行集中化程度較高，但其基本運維費用高，且大部分由用戶承擔，因此對經濟條件落后的農村并不適用。

3.3 集中運營模式

集中運營模式包括建設企業負責制和專業服務企業管理2 種模式。其中,建設企業負責制模式的優點在于建設企業熟知技術要點和維護關鍵點，能夠最大限度地對設施進行養護，運維效率高，但該模式的缺點也比較明顯，由于設施建設任務被打包進入了合同之中，因此建設企業往往會傾向于使用本公司生產的處理設備，而一定程度上忽視了設備的適用性。專業服務企業管理模式適合環境極為敏感區域，由政府機構統一對處理設施進行運維，運維效率極高，但由于該模式需要政府機構組織專門人員管理污水處理設施，因此大多用于管理村鎮中小型集中式污水處理廠（站）。

綜合來看，針對規模較大、工藝復雜的污水處理設施和有需求、有條件的農村地區，采用第三方集中運行管理模式能夠取得比較理想的效果。

4 德陽市農村生活污水處理建議及對策

4.1 因地制宜開展農村生活污水治理

各村鎮應因地制宜開展農村生活污水治理。一是對靠近城鎮的村莊，可采取以城帶鄉的方式，優先考慮將村莊生活污水納入城鎮污水收集管網。二是對居住比較集中、人口較多，又不能納入城鎮污水收集管網的村莊，可結合實際建設雨污分流收集管網，利用污水處理站、生物氧化塘、一體化污水處理設施、人工濕地等集中式處理設施對生活污水進行處理。三是對居住相對分散，生活污水難以統一收集的村莊，可采用分散式處理模式，結合疏浚溝渠收集生活污水，利用三格式化糞池、沼氣池等無害化處理設施，同時通過衛生廁所、廁污共治、單戶式人工濕地、小型人工濕地、穩定塘等處理方式，因勢利導，就地回用。

4.2 綜合選擇生活污水處理設施管理模式

在生活污水處理設施管理模式的選擇上應綜合考慮各村鎮經濟發展條件和村民文化素質。對于經濟基礎較差的農村地區宜采用業主自主模式，并定期邀請專業公司提供技術培訓；對于環境敏感程度較高或經濟環境較好的村鎮，宜采用集中運營模式。

結語

農村生活污水治理是當前中國鄉村建設和環境保護的重點任務及重要課題，是實現鄉村振興，增強農村競爭力的必由之路。在農村生活污水處理設施的設計、運行和管理過程中，務必要保證因地制宜地開展工作。同時，要加大環保理念在農村地區的推廣力度，做好生活污水治理技術相關培訓，保障農村生活污水處理設施的正常運行。