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來源：環(huán)保水圈

本文共計四部分：

1、農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀
2、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)

3、農(nóng)村污水面臨的問題

4、農(nóng)村污水處理方案對策 

據(jù)統(tǒng)計，我國廢水總排放量為600億t/a，其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水為200億t/a，農(nóng)村生活污水為80億t/a，農(nóng)村污水處理率僅為6%，96%的村莊都沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。而這些污水的隨意排放，給自然環(huán)境造成了很大的污染。

為了解決農(nóng)村污水處理問題，近年來，國家也頒布了不少政策。

2015年4月，國務(wù)院發(fā)布了《水十條》，要求“實行農(nóng)村污水處理統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理。到2020年，新增完成環(huán)境綜合整治的建制村13萬個”。

黨的十九大報告提出：開展農(nóng)村人居環(huán)境整治行動，青山就是金山銀山。

2018年的“兩會”政府工作報告中再次強調(diào)，要推進“廁所革命”，加大污水處理設(shè)施建設(shè)力度，并提出到2018年底排放污水中的化學需氧量、氨氮排放量要下降2%的目標。

我國農(nóng)村生活污水處理單元技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展的很成熟了，但是由于每個單元技術(shù)都有各自的缺陷、適用范圍，所以必須因地制宜地選取農(nóng)村生活污水處理技術(shù)。現(xiàn)在我們?nèi)狈Φ氖窍到y(tǒng)集成技術(shù)的創(chuàng)新。

本文針對農(nóng)村污水處理現(xiàn)在所面臨的問題和工藝技術(shù)上的問題，都提出了一些對策和建議。

農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀

一、農(nóng)村生活污水特點

1、高分散性，難于統(tǒng)一收集。我國幅員遼闊，加上農(nóng)村地形復(fù)雜、經(jīng)濟發(fā)展程度低的影響，污水無法利用市政管網(wǎng)統(tǒng)一收集，農(nóng)戶一般直接將其排放到房外溝渠或潑灑到地面。

2、水量小，水量波動大。由于農(nóng)村分散，常駐人口不多，相應(yīng)產(chǎn)生的生活污水也很少，但每天居民的用水習慣基本相似，在早、中、晚各有一個用水高峰期，其他時間用水很少，用水量日變化系數(shù)一般為1.9～2.5。季節(jié)特征明顯，夏季排放量比冬季大。

3、有機物濃度偏高。生活污水中含有COD、氮、磷等元素，可生化性強，COD平均最高濃度可達到500mg/L。但生活污水中不含重金屬元素等有害物質(zhì)，利于運用生物處理技術(shù)。

4、水質(zhì)、水量地區(qū)性差異大。由于我國農(nóng)村各個區(qū)域的發(fā)展程度、地形氣候、個人習慣各不相同，使得農(nóng)村生活污水在每個地方的水量、水質(zhì)各不相同。

二、農(nóng)村生活污水來源

1、廚房污水。廚房污水是農(nóng)村生活污水中有機物的主要來源，排放量占生活污水總量的20%。

2、洗滌污水。洗滌污水占生活污水總量的50%以上，含大量的氨氮、磷等元素，是造成農(nóng)村水體富營養(yǎng)化的主要原因。

3、廁所污水。廁所污水是農(nóng)村生活污水中氮、磷、COD、細菌、病毒的主要貢獻者。

農(nóng)村生活污水處理技術(shù)

一、生物處理技術(shù)

1、生物接觸氧化法

原理：利用外界曝氣的條件，既能讓污水和附著在填料表面的微生物所形成的生物膜充分接觸，又能使好氧微生物分解水中有機物，從而達到凈化的目的。

優(yōu)缺點：出水水質(zhì)好、占地面積小、耐沖擊、適應(yīng)性強、沒有污泥膨脹問題，運行管理方便。但存在填料容易堵塞、坍塌、需要鼓風曝氣設(shè)備、基建投資和運轉(zhuǎn)費用偏高的缺點。

2、生物濾池法

原理：以碎石、塑料為濾料，將污水從濾料上面均勻流下，使濾料表面形成微生物膜，利用微生物膜對有機物的分解作用，達到污水凈化的目的。

優(yōu)缺點：運用時無需沉淀池、節(jié)省占地、抗沖擊性強、運行成本低。為避免運行過程中的曝氣工序增加運行成本，目前多采用自然通風生物滴濾池。

如將生物滴濾池與人工濕地結(jié)合使用處理農(nóng)村生活污水時，CODcr、NH4－N、TN、TP的平均去除率分別可達到92．53%、99．55%、62．26%、63．82%，出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準，效果較好。

但該法存在蚊蠅滋生、處理效率低、填料容易堵塞、反沖洗耗能的缺點。

3、蚯蚓生物濾池技術(shù)。

在生物處理系統(tǒng)中創(chuàng)新地引入了蚯蚓。

由于蚯蚓的存在，填料中微生物種類更多，蚯蚓和微生物二者可互相協(xié)同，降解有機物，處理效果更好。同時，由于蚯蚓在土壤中的穿梭覓食，解決了傳統(tǒng)濾池易堵塞、生物膜更新的問題。

但該法為了滿足蚯蚓生長要求，對環(huán)境濕度、溫度要求嚴格，而且水力負荷較低。

4、厭氧沼氣池技術(shù)。

目前，厭氧沼氣池在我國農(nóng)村應(yīng)用較為廣泛，它利用微生物的厭氧發(fā)酵，將污水中的有機物變?yōu)檎託?，同時分解污水中的有機物，從而達到凈化的目的。

優(yōu)缺點：運行費用低，出水可用于農(nóng)田灌溉，既可埋入地下，又可產(chǎn)生能源，資源利用率高?？蓱?yīng)用于一家一戶或聯(lián)戶農(nóng)村污水的初級處理。對于養(yǎng)殖一定數(shù)量家禽的用戶，可再次對沼渣、沼液進行利用，但其出水有惡臭味。

5、一體化污水處理技術(shù)。

借鑒日本推行“凈化槽”的經(jīng)驗，我國在處理農(nóng)村生活污水方面也推行了一體化污水處理技術(shù)，它可埋置于地下或安裝于地上，將傳統(tǒng)生物處理工藝的反應(yīng)、沉淀、污泥回流集中于一個反應(yīng)器中，可實現(xiàn)污水就地處理。

優(yōu)缺點：它集抗沖擊性強、能耗低、維護管理簡便、見效快等優(yōu)點為一體。但存在工程施工要求較高、處理水量不宜過大的缺點。適用于急需解決農(nóng)村生活污水污染問題且土地和水資源較少的地區(qū)。

二、生態(tài)處理技術(shù)

1、人工濕地

人工濕地是將污水投配到生長有蘆葦、香蒲等特定植物的土地上，利用填料的過濾、吸附作用和植物的吸收、微生物的分解作用，去除水中的有機物。

優(yōu)缺點：人工濕地系統(tǒng)具有出水水質(zhì)好，投資、運行費用低，抗沖擊性強、處理效果穩(wěn)定，生態(tài)效益顯著等優(yōu)點。

但其占地大，脫氮、除磷效率低，并且處理效果受氣溫和植物生長季節(jié)的影響。尤其是在寒冷地區(qū)的冬季，低溫可能導(dǎo)致人工濕地微生物活性降低、植物休眠死亡、濕地處理效率大幅下降甚至濕地凍結(jié)無法運行。

適用于資金少、技術(shù)人才缺乏、有大量土地可供利用的南方農(nóng)村地區(qū)。

2、土壤滲濾

原理：土壤滲濾系統(tǒng)屬于土地處理的一種，其工作原理是將水解池中經(jīng)過預(yù)處理的污水，由滲濾溝有控制地通入到已設(shè)計好的滲濾田，利用土壤的滲濾和毛細作用，使污水向各個地方流動，利用土壤、微生物、植物的過濾、吸附、分解作用去除有機物。

優(yōu)缺點：地下滲濾系統(tǒng)工程簡單、管理簡便、運行費用低、處理效果穩(wěn)定、水質(zhì)好，但存在占地面積大、土壤易堵塞的缺點。

而且如果設(shè)計不周，在運行過程中會出現(xiàn)污染周邊地下水源的情況。

目前，土地滲濾技術(shù)在國內(nèi)已有運用。如上海市寶山區(qū)羅店鎮(zhèn)張墅村采用了土壤滲濾系統(tǒng)處理生活污水，出水可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級B標準，且整個處理系統(tǒng)建造成本低，基本免維護。

3、穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘是將污水在塘內(nèi)滯留較長時間，依靠菌藻、微生物的各種代謝活動，使污水進行生物處理的一種污水處理技術(shù)。

優(yōu)缺點：穩(wěn)定塘充分利用地形，且有基建費用低、運行管理成本低、能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化、美化環(huán)境的優(yōu)點。但該法占地面積大，易產(chǎn)生臭味、滋生蚊蠅，污水處理效果受季節(jié)、氣溫、自然因素影響較大，處理效果不夠穩(wěn)定。

該法適用于有水溝或池塘、土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)。

國內(nèi)目前應(yīng)用較廣泛的穩(wěn)定塘是在太湖地區(qū)的高效藻類氧化塘，其對COD的平均去除率可達70%；氨氮主要通過硝化作用去除，去除率高于90%；磷酸鹽主要通過沉淀作用去除，去除率為50%。

三、生物－生態(tài)系統(tǒng)集成處理技術(shù)

由于目前單一的生物技術(shù)需要復(fù)雜管理，單一的生態(tài)處理技術(shù)對環(huán)境的依賴性又強，二者都存在一定的局限性，可能導(dǎo)致出水達不到規(guī)范標準。

因此，我國小部分農(nóng)村地區(qū)也采用了創(chuàng)新型的生物－生態(tài)組合工藝來處理農(nóng)村生活污水問題。

例如，在江蘇農(nóng)村地區(qū)采用的厭氧/跌水充氧接觸氧化/水生蔬菜型人工濕地組合工藝，其對COD、NH4－N、TN、TP的去除率分別高達68．15%、68．15%、69．50%、86．30%，處理效果較好且穩(wěn)定。但該法要求技術(shù)創(chuàng)新條件較高。

農(nóng)村污水處理面臨的問題

單看上面我國農(nóng)村生活污水處理單元技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展的很成熟了，但是由于每個單元技術(shù)都有各自的缺陷、適用范圍，所以必須因地制宜地選取農(nóng)村生活污水處理技術(shù)?，F(xiàn)在我們?nèi)狈Φ氖窍到y(tǒng)集成創(chuàng)新。

我國農(nóng)村生活污水處理所面臨的問題主要有如下幾點：

1、建不起、用不起農(nóng)村污水處理設(shè)施。

由于村鎮(zhèn)經(jīng)濟水平低，有的鎮(zhèn)財政資金短缺，導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)買不起設(shè)備，或者已建成但沒有經(jīng)濟條件維護污水處理廠的日常運營費用，只能擱置。

2、運行操作復(fù)雜，缺乏專業(yè)技術(shù)人員管理。

許多農(nóng)村污水處理設(shè)備運行步驟復(fù)雜，需要專業(yè)技術(shù)人員才能操作。但由于農(nóng)村的經(jīng)濟、地理等外部條件所限，許多技術(shù)人員不愿到農(nóng)村污水處理廠(站)工作，導(dǎo)致污水處理設(shè)備閑置。

3、污水處理廠(站)設(shè)計規(guī)模、管網(wǎng)鋪設(shè)長度過大。

我國在設(shè)計農(nóng)村污水處理設(shè)施時，照搬城市處理的經(jīng)驗，對污水處理量上的設(shè)計過大，而由于農(nóng)村地區(qū)常駐人口少，產(chǎn)生污水較少，達不到污水處理設(shè)備的設(shè)計值，導(dǎo)致污水處理站只能低負荷運行或間歇性運行。同時，由于設(shè)計的污水處理站規(guī)模過大，導(dǎo)致市政污水管網(wǎng)的鋪設(shè)長度也過大，基建投資費用偏高。

4、未做到因地制宜。

某些地方政府在建設(shè)污水處理項目時施行“一刀切”政策，即在該地區(qū)統(tǒng)一施行一種污水處理技術(shù)。但該地區(qū)農(nóng)村分散，每個農(nóng)村各自的地形等條件又不一樣，導(dǎo)致有的地方根本不適合建這種污水處理設(shè)施，所以所建的污水處理廠(站)也就達不到預(yù)計效果了。

5、農(nóng)村管網(wǎng)建設(shè)薄弱。

許多農(nóng)村地區(qū)由于地形復(fù)雜、財政資金少，沒有健全的污水排水管網(wǎng)系統(tǒng)，導(dǎo)致許多農(nóng)戶居民室內(nèi)無污水管道，無法外排，這也使得所建成的污水處理設(shè)施沒法使用。

6、居民對污水處理項目的質(zhì)疑。

當一個村想要眾籌購買污水處理設(shè)備或收取農(nóng)村生活污水處理費用時，村民由于缺乏環(huán)保意識，對所收取的污水處理項目資金的使用產(chǎn)生質(zhì)疑，不支持、不擁護政府的決策。

兩個層面上的對策

一、針對農(nóng)村污水所面臨的問題上的對策

以目前我國農(nóng)村的發(fā)展現(xiàn)狀和前景來看，經(jīng)濟水平落后、管理人員缺乏、操作管理困難仍是阻礙農(nóng)村生活污水處理的三大屏障。

因此，今后的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)勢必要研發(fā)出具有基建費用低、操作運行和維護簡單、運行成本低廉、裝置便于安裝等一系列優(yōu)勢的處理工藝。

針對以上問題給出下列對策：

1、開發(fā)新工藝，降低污水處理設(shè)備建造、運行費用

對于建不起、用不起農(nóng)村污水設(shè)施的問題，其主要原因還是水處理設(shè)備建造、運行費用太高。所以應(yīng)鼓勵科技創(chuàng)新，開發(fā)新型污水處理工藝，在保證出水效果的同時，還能大幅降低建造、運行費用。

2、推行操作、管理簡單工藝

對于運行所需操作復(fù)雜、缺乏專業(yè)技術(shù)人員管理的問題，其根本原因還是工藝過于復(fù)雜。所以政府應(yīng)多提倡運用無需專人管理或只需簡單操作的小型智能污水處理技術(shù)。

3、將水處理裝置“設(shè)備化”

由于農(nóng)村污水處理裝置在安裝中經(jīng)常出現(xiàn)工期時間長、施工慢的問題，建議推行水處理裝置設(shè)備化，以設(shè)備的形式實現(xiàn)污水處理，加快建造速度，縮短施工工期。

4、完善農(nóng)村生活污水處理規(guī)范

針對我國農(nóng)村污水處理廠(站)設(shè)計規(guī)模過大的問題，應(yīng)結(jié)合農(nóng)村實際情況，盡快編制、完善農(nóng)村污水處理相關(guān)規(guī)范，為以后的設(shè)計做出規(guī)范性指導(dǎo)，避免在設(shè)計時出現(xiàn)無標準可依、規(guī)模不合適的問題。

二、工藝上的對策

針對農(nóng)村生活污水特點與存在的問題，以現(xiàn)有的技術(shù)及應(yīng)用成果為基礎(chǔ)，提出能夠快速應(yīng)用并推廣的微動力、易管理的新型農(nóng)村生活污水處理工藝技術(shù)和設(shè)備裝置，具體可列為以下3套技術(shù)方案。

1、C－CBR 一體化生物反應(yīng)工藝

C－CBR(Continuous－flowContinuousBiochemicalＲeactor)即連續(xù)流連續(xù)生化反應(yīng)器，C－CBR工藝是基于倒置A2/O工藝的一體化活性污泥法裝置。

經(jīng)格柵、沉砂池處理后的污水由進水管進入?yún)捬鯀^(qū)，多點進水。內(nèi)循環(huán)經(jīng)水泵與射流器的組合將污水由厭氧區(qū)吸至好氧區(qū)，在聚磷菌的作用下完成生物除磷；

富含硝酸根離子的硝化液由好氧區(qū)重力回流至缺氧區(qū)，并通過氨化－硝化－反硝化過程實現(xiàn)生物脫氮。

缺氧區(qū)的污水重力自流至厭氧區(qū)，從而達到缺氧－厭氧－好氧不斷循環(huán)的目的，實現(xiàn)生化反應(yīng)的連續(xù)進行，從而達到高效的脫氮除磷效果。沉淀區(qū)產(chǎn)生的污泥部分回流至好氧區(qū)，部分外排，出水經(jīng)溢流堰由出水管排出。

C－CBR 一體化生物反應(yīng)工藝示意圖

1）該工藝為一體化活性污泥法裝置，理論基礎(chǔ)為A/A/O工藝。通過一臺水泵實現(xiàn)混合液回流、曝氣充氧和混合攪拌等功能。

2）設(shè)計總水力停留時間為15.5h，其中好氧區(qū)停留時間為9.3h，缺氧區(qū)停留時間為2.4h，厭氧區(qū)停留時間為1.3h，沉淀區(qū)停留時間為2.5h；

經(jīng)過污泥培養(yǎng)后的試驗裝置在穩(wěn)定運行期，COD、NH4－N、TN、TP的平均出水濃度分別為57.2、15.9、27.1、1.7mg/L，平均去除率為74.3%、53..8%、50.1%、60.3%，運行費用為0.55元/t，試驗裝置對COD及TP有較好的去除效果。

2、強化通風分級跌水充氧生物過濾器

強化通風分級跌水充氧生物過濾器的主體工藝為具有生物脫氮功能的A/O工藝。

A池為水解調(diào)節(jié)池，內(nèi)置彈性填料，具有均衡水質(zhì)和反硝化功能。A段末端設(shè)置污水提升泵，經(jīng)水射器充氧將污水提升至生物過濾器。

O池為強化通風分級跌水充氧生物過濾器，污水經(jīng)內(nèi)部兩級跌水板以及通風管拔風充氧進入填料區(qū)進行生物處理，實現(xiàn)硝化反應(yīng)和泥水分離。出水流入出水槽，部分回流至調(diào)節(jié)池進水口，部分外排。

強化通風分級跌水充氧生物過濾裝置的示意圖如圖所示。

強化通風分級跌水充氧生物過濾裝置示意圖

1）該工藝通過射流器、強化通風分級跌水實現(xiàn)兩次充氧，布水均勻且充氧效率高，克服了傳統(tǒng)生物濾池處理效率低、滋生蚊蠅、易堵塞等缺點；

2）整套污水處理裝置耗電設(shè)備僅為一臺潛污泵，每噸水的處理費用低于0.5元；

3）操作簡單、管理方便，無需污泥回流，無需專人值守，運行管理簡便；

4）基建費用低、施工周期短，適合遠離市政管網(wǎng)的村鎮(zhèn)生活污水處理，滿足當前節(jié)約型農(nóng)村生活污水處理的要求。

3、接觸氧化跌水充氧污水處理工藝

整體工藝采用A/O工藝，原水經(jīng)人工格柵后進入水解調(diào)節(jié)池，經(jīng)均衡水質(zhì)和反硝化后，泵提升至配水井，配水井之前設(shè)置射流器實現(xiàn)第1次充氧。

配水井把來水均勻配送至跌水充氧接觸氧化池，接觸氧化池分五級跌水，實現(xiàn)第2次充氧。

然后經(jīng)出水槽實現(xiàn)出水和回流水分離，回流水重力回流至格柵池，出水重力流入中水池。最終處理的出水可用作農(nóng)田灌溉。脫落生物膜少，污泥采用干化處理，無需脫水設(shè)備。

接觸氧化跌水充氧污水處理工藝示意圖

該工藝運轉(zhuǎn)設(shè)備僅為1臺水泵，充氧方式為射流器充氧和跌水充氧，省卻傳統(tǒng)的鼓風曝氣設(shè)備，具有以下3個顯著特點：

1）運行費用低廉;

2）操作管理簡單;

3）安裝施工便捷。

目前，農(nóng)村已成為我國環(huán)境整治的新陣地。必須根據(jù)村莊所處的地形地貌、排水特點、人口規(guī)模，結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟承受能力，采用適宜的農(nóng)村生活污水收集、處理方法進行農(nóng)村生活污水處理。

只有因地制宜，選擇建設(shè)運行費用低、管理操作方便的設(shè)備裝置，才能做到“建得起、用得起、管得好、用得好”。

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