農村生活污水治理問題及分散式污水處理技術進展

O 陳 洋（山西水利職業技術學院 山西 044000）

農村生活污水治理問題及分散式污水處理技術進展

O 陳 洋
（山西水利職業技術學院 山西 044000）

農村生活污水造成的污染已不容忽視，治理問題日漸突出。本文闡述了目前農村生活污水治理存在的問題，分散式污水處理的工藝研究進展以及典型的一些分散式污水處理模式。

污水治理；問題；分散式污水處理

我國農村生活污水普遍缺乏有效治理，已經成為當前我國水污染的重要因素之一。據住房和城鄉建設部統計，我國58萬個自然村中分散式污水處理率2012年僅達8%，未處理的分散式污水總量是城市和縣城采用集中式污水處理總量的1．5倍。如何有效地提高農村生活污水處理效率、改善農村水環境是現階段亟待解決的問題。

1.農村生活污水治理存在的問題

近年來，隨著農村環境連片整治工作的開展，農村生活污水治理發展較快，尤其是污水處理設施迅猛增加，也漸漸顯現出一些問題。

(1)管網覆蓋滯后，質量無保證

近年來農村污水治理工作主要集中在污水處理工程，大多數村莊缺乏配套管網，污水無法有效收集，使污水處理設施不能正常運行。

部分村莊配備了管網建設，但因各地的施工隊伍大多資質低，施工質量得不到保證，后續管理水平不高，常出現池體滲漏，管網破損，入戶支管過細等一系列問題。

(2)缺乏長效運行機制

目前我國農村生活污水的處理設施的運行與維護大多以鎮、村為單位自行運行管理，建設資金，尤其是后期運行資金得不到保障。加上農村污水處理設施規模小，分布散，運行維護較困難，常常缺乏必要的人員配備，導致運行管理水平不足。設備得不到保障，設備處理效率低，甚至癱瘓未運行。

(3)處理工藝選擇不當

在一些農村的污水處理工程設計中，存在設計規模與實際處理量不匹配的現象；一些村鎮因財力制約，工藝過于簡單，造成實際運行中無法保障污水的處理效果，且可能形成新的污染源；一些工藝，照搬城鎮用水，設計規模偏大，成本高、運行維護的費用高，大大超出了農村自身的經濟承受能力，造成設施無法正常運行，設備閑置。還有一些則是未能考慮到鄉鎮企業的排水水質，造成設計工藝處理效果不理想，出水水質差。

2.分散式生活污水處理技術的進展

一直以來我國的污水處理都是以集中式污水處理為主，但農村生活污水來源簡單，主要是生活中產生的洗滌用水及廁所沖水、污染物以COD、氮磷、懸浮物及病菌為主。所以農村生活污水較城鎮生活污水有自己的特點：因各地水資源的擁有量，社會經濟發展水平的不同，污水排放量存在較大的空間差異；季節變化，春節前后會造成排放量在時間上波動的特點；因居住點分散，生活污水排放也分散。近年來，許多的學者開始研究適用于來自獨戶或相對集中的小片商業區和住宅的少量污水，利用中小型污水處理設備進行就地處理的技術，實現達標排放或回收，即分散處理技術。

馮華軍等人為考察填料式厭氧折流板反應器（CABR）處理分散式生活污水抗短期有機負荷沖擊對CABR運行性能、中間產物累計以及微觀微生物活性3個層次來研究不同溫度下短期有機負荷沖擊對CABR運行性能影響。表明，在28℃高溫條件下，分散式生活污水的有機負荷沖擊不會對CABR出水造成顯著影響，但在18℃中溫和10℃低溫條件下，CABR抗有機負荷沖擊的穩定性隨溫度的下降而下降。劉德永、楊春梅針對分散式生活污水的處理需求，設計了以兩級A/O串聯、分段進水、無回流為特征的一體化反應器，考察了其對模擬生活污水的處理性能。表明：在HRT為9h、分段進水流量分配比例為1:1、水溫為25～28℃的條件下，當進水COD、NH3-N、TN、TP、SS分別為（350～420）、（26～36）、（27～37）、（1．4～2．7）、（260～400）mg/L時，一體化反應器對以上指標的平均去除率分別為94．9%、97．1%、46．5%、55．6%、94．2%，出水水可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準。該一體化反應器具有結構緊湊、性能優良、節省能耗等優點，適用于分散式生活污水的處理。蔡勛江、范洪波等人采用投加高效微生物菌劑的方式處理食堂污水，考察微生物菌劑用于城鎮污水分散式處理的可行性。與傳統活性污泥法相比，該技術的投資費用降低了一半以上，運行維護費用降低了30%以上，這作為一種新的方法給城鎮污水分散式處理技術提供了一種新的途徑。

在一些偏遠地區或交通不便的地區，集中式污水處理技術很難展開，而生物造粒流化床作為一種短流程分散式污水處理技術就能得到廣泛的應用，因其對地域的要求不高，處理后的生活污水和生產廢水的再生水能用來噴灑街道或澆灌草坪，極大的降低了使用成本。從處理工藝穩定性、維護管理成本、投資成本等方面歸納了適宜的處理工藝應該具備：反應器可長期不排泥、維護頻率較低并且對維護操作人員專業要求較低，在較大水質水量波動及環境氣候改變時反應器仍舊能穩定運行的特點。

3.分散式污水處理典型處理模式

(1)生物濾池

生物濾池是模仿自然生態系統的原理，通過填料來建立生物處理構筑物，利用微生物和生物膜來凈化污水。適合建在不適宜利用自然系統的巖石底層上的村鎮地區，生物濾池因抗沖擊能力強、處理負荷高、占地面積小、基建和運行費用低、維護管理簡單的優點，很多地區采用此技術進行污水分散式處理，研究學者也力求在此方向研究出更成熟的實用性技術。通過試驗研究了有機負荷、水力停留時間、氣水比等因素對曝氣生物濾池處理效能的影響，結果表明曝氣生物濾池對有機負荷、水力停留時間、氣水比變化具有良好的適應能力。尹志高、陸志波等人通過分析1-7月份生物濾池中進出水水質情況，用蚯蚓作為觀察，闡述蚯蚓生物濾池對農村分散生活污水處理效果。表明：蚯蚓生物濾池對BOD5、NH4+-N及CODCr有較好的去除效果，平均去除率分別為78．2%、77．8%與38．1%，在進水水質變化的同時，出水水質也較為穩定，同時，溫度也出現變化。此時，具有較強的抗沖擊負荷能力；而對TN和TP的去除效果不理想，平均去除率分別為26．4%、24．3%。

(2)自然凈化系統

自然凈化系統主要是利用土壤作為處理和排放的載體對污水進行就地處理，優點有：處理成本低，管理簡單，處理效果穩定。處理形式有：人工濕地、氧化塘、地下滲濾等。因其突出的優勢，受到廣泛的關注與應用。王團團等人針對目前我國農村存在的生活污水隨意排放問題，構建了一種安裝方便、工藝簡單的回流立式組合人工濕地系統用于處理生活污水，研究其對污染物質的去除效果和過程，結果表明不同基質組濕地對生活污水處理效果存在顯著差異，礫石組對NH4+-N、TN的去除效果較好，火山石組對COD、TP去除效果較好，可分別作為人工濕地脫氮除磷的優先選擇，說明了回流立式組合人工濕地是一種具有廣闊發展前景的農村污水處理技術。牟銳等人以構建的三級生物沸石人工濕地處理分散養豬沖洗水厭氧出水，考察了濕地的運行性能、污染物隨時間變化以及生物沸石層ORP分布情況。結果表明，基于生物沸石的三級人工濕地可實現分散養豬廢水厭氧出水的高效處理。水力負荷為0．047m3·(m2·d)-1，COD和NH4+-N主要在濕地一區去除，COD去除機制包括在沸石層的好氧講解及在磚渣層的反硝化。

(3)復合工藝

由于以上的各工藝都有各自的優缺點，在實際應用中常常設計出幾種工藝共同處理生活污水的復合工藝。張增勝等人綜合了氧化塘/人工濕地復合系統，對養殖池塘微污染水體中COD、TN、TP、SS和葉綠素a的去除效果均較好，凈化效果呈現出季節性變化，夏季的凈化效果最好。李紅芳、劉鋒等人研究了一種組合生物濾池、人工濕地和穩定塘的處理農村分散式污水的復合性工藝。師范工程一年期水樣監測結果顯示，出水水質穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準，此方式具有生態性的處理技術在農村有著極為廣泛的應用前景，其特點是污水處理效果好、操作和管理簡潔、成本較低等特點，在農村具有良好的應用推廣前景。

結語

就市政排水系統而言，分散式的處理方式能把污水就地處理或者是能單獨處理，這樣對其依賴性降低，這是一種全新的污水處理方式，對那些地理條件限制性較大的地區或者是經濟欠發達的農村偏遠地區以及中小城市，生活污水處理較困難，不適合實行，應將污水就地處理并回收利用。在我國，農村占據了重要的地位，農村的生活污水排放問題是一個極為重要的問題，對農村生活污水分散式處理符合可持續發展道路，目前，分散式處理生活污水仍具有良好的發展前景，需要進一步的研究探索。

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[3]王陽,石玉敏.分散式污水處理技術研究進展[J].環境工程技術學報,2015,5(2):168-174.

[4]馮華軍,汪美貞等.CABR處理分散式生活污水抗短期有機負荷潛能[J].環境工程學報,2012,6(11):4053-4058.

[5]劉德永,楊春梅.分散式生活污水一體化處理裝置的性能研究[J].中國給水排水,2015,31(7):67-70.

[6]蔡勛江,范洪波等.高效微生物菌劑用于城鎮污水分散式處理的研究[J].中國給水排水,2010,26(7):58-61.

Rural Sanitary Sewage Treatment and Decentralized Sewage Treatment Technology Development

Chen Yang
（Shanxi Water Conservancy Vocational and Technical College,Shanxi, 044000）

The pollution caused by rural sanitary sewage cannot be ignored and the treatment problems increasingly become prominent. Thi s paper expounds the problems existing in current rural sewage sanitary treatment, research developmentof decentralized sewage treatment technolog y and some typical decentralized wastewater treatment models.

sewage treatment；problems；decentralized sewage treatment

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陳洋（1987～），女，山西水利職業技術學院，研究方向：環境工程與水污染控制。