南方山丘農村低碳源生活污水治理技術探究

陳川

（廣東自遠環保股份有限公司，廣東 梅州 514700）

當前我國農村生活污水多為無序排放，且污水預處理并不規范，且污水排放量不斷增加，使得河流出現了不同程度的污染，水體多為黑色且伴隨著惡臭，影響鄉村環境建設。南方山丘農村低碳源生活污水急需處理，國家也啟動了農村環境連片整治示范工作，為我國農村生活廢水處理奠定了基礎。

1 南方山丘農村低碳源生活污水特點

（1）單位排水量大，排水特征分散；（2）生活習慣以及衛生化糞池完善，污水有機碳源濃度較低，以氮磷污染物為主；（3）變化系數較大，夜間排水量較小，早晚排水量較大；（4）污水面廣分散，收集難度較高。

2 南方山丘農村低碳源生活污水傳統治理技術

南方山丘農村低碳源生活污水治理技術的選擇，要量力而行，充分考慮農村地區財力狀況、地理環境狀況，結合《農村生活污水處理技術規范》（DB33／T868—2012）標準開展治理設計、治理施工與驗收，治理技術運行與維護，選擇最佳南方山丘農村低碳源生活污水治理技術。鑒于低碳源水質特征，生物工程治理技術應用場景受限，且投資維護成本一般較高，生態工程為核心的治理技術應優先擇取。

2.1 土地處理技術

人工濕地屬于土地處理技術一類，為人為模擬“自然濕地”建造的一個“自然系統”，通過人為將石、砂、土壤，煤渣作為基質，選擇性地植入植物，利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用使污水得到凈化。生物作用包括微生物的生物降解、轉化及固定，植物的吸收、轉化、降解和合成；物理、化學作用包括土壤基質的吸附、離子交換作用以及機械攔截和物化阻留作用。有機物去除機理包括過濾、吸附和生物代謝作用。微生物的生長及其在地表形成的生物膜對污水有機物的去除起到主要作用；SS的去除主要通過土壤孔隙的過濾和吸附或者植物、生物的截留作用；氨態氮通過吸附、揮發及作物吸收；有機氮可被截留和沉淀；氨態氮還可通過微生物的硝化作用轉化成硝氮，有利于作物吸收和土壤吸附，還可通過反硝化作用最終去除氮；磷的去除主要通過作物的吸收、化學沉淀、物理攔截形式；金屬的去除主要通過吸附、沉淀、離子交換等方式。按照污水流動方式，分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。

人工濕地特點包括：（1）系統工藝簡單，設備管理維護便捷，能耗與運行費用較低；（2）水負荷適應性較強，可耐受住沖擊負荷；（3）凈化水質良好，凈化效果穩固；（4）占地面積較大，且會受到氣候的影響，運行伴隨著一些異樣味道。

其余土地處理技術還包括慢速滲濾系統、快速滲濾系統、地表漫流系統等，作用機理類似于人工濕地。

2.2 生態塘

是利用天然或人工池塘進行污水治理的工藝。污水中污染物在池塘中經較長時間停留，被塘中生物系統分解、吸收及穩定。按運行方式可分為好氧穩定塘、兼性穩定塘和厭氧穩定塘、曝氣穩定塘幾種。好氧穩定塘深度較淺，氧源由塘內藻類通過光合作用和塘面復氧作用提供；厭氧穩定塘凈化速率慢，停留時間需較長，但有機負荷率高；兼性塘兼具好氧塘、厭氧塘的特點。好氧、兼性、厭氧塘都是基于創造模擬自然水體自凈過程。實際應用中，為取得更好的出水水質和兼做養魚塘利用，大多需要采用多級串聯穩定塘系統。厭氧塘一般作為預處理塘，設置在1級。兼性塘設置在2級。好氧塘設置在第3、第4級。好氧、兼性塘中，氧的供應依靠藻類的光合作用，塘水的混合依靠風力，完全受自然條件制約。

3 新治理技術探究

組合式生物濾池技術近年來，組合式生物濾池成為研究和工程應用的熱門。組合式生物濾池是在普通生物濾池基礎上對結構設計的提升。即通過鋼構框架取代傳統鋼砼結構，增加了濾池的延展性，實現車間預制生產，現場拼接組裝，大大縮短建設周期和施工成本，對于偏遠的山丘地區效益更加彰顯；同時濾床單元采用組合式模塊化設計，代替傳統濾床系統，有效解決了傳統濾池易布水不均、氧傳質速率低、濾床堵塞的問題。組合式生物濾池的特殊設計，不僅保留高負荷率特點，可根據設計需求靈活拓展單元結構件和功能模塊濾床；而且組合式濾床的安裝形式便于維護人員觀察監測和對濾床濾料保養維護，尤其對于偏遠山村地區污水設施長效管理具有重要意義。

3.1 人工濕地資源化利用

人工濕地作為造價低、工藝簡單、料源豐富的治理模式已得到廣泛應用。而近年來農村生態理念越發深入人心，資源化利用已成為農村環境治理很重要的導向。生活污水治理后的資源化利用往往是用于生物生長，包括濕地植物，農田灌溉等。人工濕地通過栽植具有資源價值的植物，一方面實現污水凈化，一方面通過收割作物再利用。典型的如綠狐尾藻，具有高氮磷吸收速率和吸收能力，在低碳源底物濃度污水條件下，可長期保持對氮磷底物優異的吸收效果；其在南方地區全年正常生長，越冬能力突出。更關鍵在于其具有較高的營養價值，適口性好，結合其生物量大的特征，是農村畜禽養殖很好的飼料資源，是承接治污與資源化利用的重要載體。

4 建議

不同地理面貌往往影響著污水產源特征、排放路徑特征等，村鎮生活污水的治理模式需因地制宜，依據土地資源、經濟狀況、進水水質、水環境現狀、出水排放要求、地形和氣候等污水處理組合技術與工藝選配。加快治理技術的研發，南方山丘農村低碳源生活污水是一項嚴峻問題，急需解決。這一領域還處于初級階段，應當注重技術的研發，以此提升污水處理效率，為南方山丘農村低碳源生活污水處理提供技術支撐。

針對南方山丘農村低碳源生活污水具備的相關特征，應采用生態工程為核心的治理技術，同時應重視污水治理與資源化在地利用，環保工程與農村生態發展的內在關系。南方山丘農村低碳源生活污水治理，是南方農村污水治理的關鍵點。責任主體不明確，主體分散，沒有明確的責任主體，難以實現有效集中；沒有長效穩定專門的資金來源支撐；設施分散，缺乏環境治理監督管理能力，缺乏基層環保組織管理能力，缺乏科學管理手段是治理過程遇到的阻力。因此科學的治理決策必須切中上述關鍵限制性因素，充分考慮特定區域現有發展狀況。