農村生活污水處理與利用的簡易模式初探

張金衛　李江濤　丁農　何起利　魚南洋

摘要針對目前農村生活污水處理設施普遍存在建造成本高、運行維護難度大、難以在農村地區推廣普及等問題，在此提出了一種農村生活污水處理的簡易模式，該模式由化糞池沉淀、厭氧消化、簡易過濾器凈化及還田利用四部分組成，該簡易模式示范工程的淺層地下水樣COD值達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）二級標準。這個構建的農村生活污染處理簡易模式實現了生活污水就地處理和資源化利用，可作為當前農村生活污水處理的過渡模式，在污水收集及處理系統還沒有遍及的農村地區應用推廣。

關鍵詞農村生活污水；簡易處理；簡易過濾器；利用

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）12-03645-02

基金項目湖州市一般科研計劃項目（2011YN09）。

作者簡介張金衛（1977-），男，浙江縉云人，農藝師，從事特種養殖研究。*通訊作者，高級工程師，從事農業機械設施、設備開發研究。

我國現有60多萬個行政村、250多萬個自然村，居住生活著2億多農戶、近8億農村人口[1]。據測算，全國農村每年人糞尿排泄物產生量達2.6億t，生活垃圾2.8億t，生活污水達90多億t。根據2010年《中國城鄉建設統計年鑒》相關數據的統計分析，全國農村生活污水已處理的村莊達27 825個，處理率僅為4.9%[2]。農村生活污水不僅造成地表水和地下水嚴重污染，還極大破壞農村人居環境[3]。

農村生活污水是指居民生活過程中廁所排放的污水、洗浴、洗衣服和廚房污水等[4]。我國從20世紀80年代就開展了農村生活污水處理技術研究，各種形式的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應用，如厭氧沼氣池處理、穩定塘處理、人工濕地處理、土壤滲濾等[5]。但目前許多農村生活污水處理技術大多參照城市污水處理模式，存在諸如需增加管網建設工程、占用大量土地、運行維護復雜等缺點，在沒有政府政策扶持和資金保障的情況下，很難得到大范圍應用推廣。筆者在此探討了一種農村生活污水處理簡易模式，為現階段我國農村生活污水處理及資源化利用提供思路。

1農村生活污水特點與簡易處理思路

1.1 生活污水特點農村生活污水的水質特點是N、P含量高，但含有大量營養鹽、細菌、病毒等，基本不含重金屬和有毒有害物質，污染物相對簡單、可生化性強。隨著我國農村家庭使用抽水馬桶等衛生潔具增多，每戶用水量增長快，農村生活污水污染濃度較低。此外，農村生活污水還具有水質波動較大、排放點分散等特點。

1.2簡易處理思路農村生活污水處理通常要考慮以下3個因素：①滿足達標排放與再生利用的需要。既要解決當前村莊污水處理達標排放問題，又要充分考慮今后污水處理回用的需要；②處理技術經濟適用性。處理技術的選擇必須充分考慮農村地區的財力狀況薄弱、經濟承受能力低這一情況，選用成熟可靠、適合農村實際的污水處理技術；③運行操作簡便、日常維護管理簡單。考慮到農村地區從業人員技術水平和管理水平較低，污水處理技術選擇應特別注重簡便易行、運行穩定、維護方便等，以利當地處理設施正常運行[6]。由于農村生活污水面廣分散、來源多，多數無管網覆蓋而難以收集，一般通過化糞池收集、沉淀，但卻沒有排放系統設施，而僅僅依靠土壤滲濾或直接溢流。隨著農村社會經濟的發展，農村家庭大量使用抽水馬桶，造成生活污水中含水比例高、營養稀釋，原有的肩挑或農用工具運輸的入地施肥利用變得相當困難，加劇了農村生活污水的直接排放。據對部分農村家庭化糞池的周圍地表水調查，其COD值甚至有高達936 mg/L，已屬嚴重超標排放。為此，在我國農村污水收集及處理系統還無法全面遍及的現狀下，尋求一種農村生活污水簡易處理與資源化利用途徑作為農村生活污水處理的過渡模式。農村生活污水簡易處理思路不必照搬當前農村污水處理的原則和標準，可側重利用農村生活污水營養豐富、含水量高的特征，經簡易處理作為肥水就地或就近還田利用、灌溉農作物，這既滿足農作物對水分和養分的需求，又可大大減少污水收集池或化糞池內的污水量。但灌溉的肥水量與土地的可消納的肥水量相匹配，以免影響農作物生長。

2農村生活污水簡易處理工藝設計

2.1 工藝流程農村生活污水經化糞池收集、沉淀后，經厭氧消化、酸化水解作用分解有機物，殺滅病菌和寄生蟲卵；然后在水泵等微動力作用下，中間層水液經簡易過濾器中砂石等過濾材料的物理、化學綜合作用，進一步凈化出水，直接或經噴灌系統輸送入農田、旱地；最后經農作物的養分吸收，實現生活污水的入地利用（圖1）。該系統還裝備有清水進水管閥，以適時稀釋肥水有機物濃度。

2.2簡易過濾器結構在農村生活污水簡易處理工藝的實現上，其核心在于設計、制作簡易過濾器。簡易過濾工藝分初級過濾和細過濾。簡易處理過濾器由外壁過濾孔、過濾填料層、引導管和桶體等部分組成（圖2）；可采用40 L左右的水箱作為過濾器的桶體，在桶體底部的1/3部分均勻鉆有6 mm孔徑的過濾孔（300個以上），作為污水水液進入桶內填料層的第1級過濾；過濾填料層以砂石作為填料，填料層高約為桶高的1/2，粒徑為10 mm左右，作為第2級初過濾。而細過濾方法則是在水泵進水底閥端包扎上60目尼龍網篩，引導管由桶體上端延伸至地面上，其作用在于引導水泵進水管的提起或導入，以利于清洗細過濾尼龍網篩。

3 農村生活污水簡易處理效果

試驗在湖州農村家庭和家庭農場建立了示范工程，對農村家庭生活污水簡易處理工藝的處理效果進行了初步評估。所調查的五口家庭每周沖廁用水約600 L。沖廁污水經化糞池收集、沉淀和簡易處理，然后以滴灌方式灌溉屋旁的菜地。菜地上選擇種植偏喜水好肥的蔬菜品種，春夏季種植絲瓜、芋艿、茄子、番茄等，秋冬季種植青菜、萵筍、蘿卜等。試驗按每人20 m2配套滴灌菜地面積，定期對其地下1.2 m的水樣COD值進行監測。據測算，一年向100 m2菜地灌溉的經簡易處理后的肥水量約為30 t以上。監測結果顯示，化糞池肥水的COD平均值為321.5 mg/L，滴灌肥水前地下水樣的COD平均值為119.0 mg/L，而滴灌1年后的地下水樣的COD平均值為85.1 mg/L，說明菜地地下水樣的COD值沒有發生明顯的變化，其滴灌使用后的COD值可以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）二級標準，表明農村家庭按以上的污水量和菜地配套標準進行生活污水的簡易處理是有效和安全的，利用該簡易處理工藝處理農村生活污水可以達到預期效果。

4小結

我國農村人口居住分散，農村污水治理工作起步較晚，迄今未形成規模。農村生活污水排水量少，排放點分散，無市政排水管網，幾乎每戶房屋旁邊都有一定的農田、旱地，加以利用，就近處理生活污水。文中設計的簡易處理模式，結合了化糞池消化和微型砂濾處理系統功能，農村生活污水經化糞池收集、沉淀和消化以及自制簡易過濾器過濾凈化，就近還田利用，可實現生活污水就地處理，達到水資源的合理回收利用。該處理工藝簡單，不需要增加工程建設，自行制作簡易過濾器即可，可作為當前農村污水處理的過渡模式，在污水收集及處理系統還沒有遍及的農村地區應用推廣。

參考文獻

[1] “農村污水處理國際研討會”新聞通稿[EB/OL].http：//www.chinacitywater.org/rdzt/sjsdh/3126.shtml.

[2] 鐘玉秀，王亦寧.我國農村生活排水和污水處理發展對策[J].農村水利，2013（1）：35-37.

[3] 鄭安.農村污水處理亟待重視[J].中華建設，2007（9）：20-21.

[4] 曹群，余佳.農村污水處理技術綜述[J].環境科學與管理，2009，34（3）：l18-121.

[5] 梁祝，倪晉仁.農村生活污水處理技術與政策選擇[J].中國地質大學學報：社會科學版，2007，7（3）：18-22.

[6] 環境保護部自然生態保護司.農村環保實用技術[M].北京：中國環境科學出版社，2008：5.