農村生活污水收集模式與常用處理工藝技術研究

郭東良 常震 于立洋

近年來，隨著農村居民的經濟生活水平的不斷提高，生活用水量不斷增加，大量生活污水的任意排放已成為農村環(huán)境污染的主要因素。農村生活污水的隨意排放，不僅惡化農村人居環(huán)境，而且還會污染地下水和地表水，從而誘發(fā)各種疾病，影響農村居民的身體健康。為實現對農村生活污水的有效治理，保護農村生態(tài)環(huán)境和居民的身體健康，必須加強農村生活污水處理基礎設施建設。而建設農村生活污水處理設施，必須掌握農村污水的收集模式和常用處理工藝。

一、農村生活污水的主要特點

農村生活污水是指農村生活區(qū)內小型加工業(yè)、服務業(yè)以及家庭日常生活產生的綜合性污水，其中以家庭日常生活中產生的污水為主，其構成成分和污染濃度與當地居民的用水情況及生活習慣有著密切的聯系。通常情況下，污水中的有機物質的含量比較高，易于生化，有害物質少，水質的變化情況較少。

二、農村生活污水收集模式

農村地區(qū)地域發(fā)展不平衡，不同區(qū)域地勢差異明顯，宜采用多元化的污水處理模式，主要包括城鎮(zhèn)集中、連片集中、村莊分散和農戶分散型四種污水處理模式。

1.城鎮(zhèn)集中型處理模式

將距離市政污水管網較近、且具備施工條件的農村生活污水接入市政管網統一處理，即村莊內所有農戶污水經污水管道集中收集后，統一接入鄰近市政污水管網，利用城鎮(zhèn)污水處理廠統一處理。該模式具有投資省、施工周期短、見效快、統一管理方便等特點。不僅節(jié)省農村地區(qū)污水處理設施的投資，且污水由城鎮(zhèn)污水處理廠統一處理，具有良好的污水處理效果以及運行管理保障。

2.連片集中型處理模式

主要針對連片集中居住的中心村、集居區(qū)或人口聚集的自然村之間，建設配套管網收集系統，將農戶產生的污水進行集中收集，行政村之間集中統一建設污水處理設施處理村莊生活污水。

3.村莊分散型處理模式

將農戶污水按照分區(qū)進行收集，每個區(qū)域污水單獨處理。污水分片收集后，采用中小型污水處理設備或生態(tài)處理等形式處理農村污水。該處理模式具有布局靈活、施工簡單、管理方便、出水水質有保障等特點。適用于村莊布局分散、自然村較多且距離較遠、地形條件復雜、污水不易集中收集的村莊。

4.農戶分散型處理模式

將農戶污水進行聯戶或獨戶收集后單獨處理，該處理模式具有布局靈活、節(jié)約管網鋪設成本、施工簡單等特點，適用于農戶居住分散、地形條件復雜、施工難度較大、污水不易集中收集的村莊。

三、農村生活污水處理工藝的選擇

農村生活日漸城市化，生活污水主要來自農家的廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、淋浴排水及其他排水。根據水中污染物濃度高低，可分為黑水（沖廁水）和灰水（其余排水）兩部分。農村污水具有污水量小，水質水量晝夜波動較大，當地技術力量相對薄弱、經濟條件相對較差等特點。

1.工藝技術選擇的原則

鑒于農村經濟技術落后性的特點，在資金和人力投入上比較薄弱，要采用因地制宜的方式，避免照搬城鎮(zhèn)污水處理方式，實現科學性與合理性的統一。需根據進廠污水水質、出廠水質要求、處理廠規(guī)模、污染處置方案以及當地氣溫、工程地質、環(huán)境和經濟水平等條件來慎重選擇。各種處理工藝都有一定的適用條件，工程設計時需因地制宜，選擇經濟效益最佳和污水處理效果有效的工藝。

2.管理簡便

農村的經濟發(fā)展水平有限，技術人員匱乏，很多地區(qū)雖然實現了生活污水處理設施的安裝，但仍不能維持后期正常的日常管理，因此，農村適合選擇一些后期維護少、簡單的處理技術。

3.運維費用低

農村在生活污水處理方面的經費有限，城鎮(zhèn)污水處理中的好氧處理技術需要的費用較高，不適合在農村進行推廣。為此，要盡可能采取生態(tài)或者厭氧的處理技術，將能耗降到最低。

4.工藝程序簡單有效

農村的污水處理設施屬于較小的基礎裝置，流程不宜過于復雜，要將中間環(huán)節(jié)減到最少，這樣更加易于整個系統的運行、維護和管理。通常我們可以考慮采用一種體積較大的均勻催化池法來代替溫度調節(jié)池和二次初沉池，利用傳統生態(tài)化學處理膜法或采用生物催化膜法則可省去二次初沉池。

四、農村生活污水處理常用技術工藝

1.好氧生物處理技術

生物化學接觸濾池氧化改良法的主要技術是利用生物接觸濾池，通過生物接觸濾池曝氣的膜形式氧化改良技術實現生物濾池膜氧化處理的關鍵技術。這種處理方式由于操作簡單，便于管理，適合用于農村。好氧綜合生物處理濾池的主要材料為一些大理石粒或者其他塑料塊等物品，當土壤污水池的噴灑量達到生物濾床的底部時候，形成了綜合生物處理膜，實現了土壤污染物的綜合吸收，可以有效實現對土壤污染物的高效、低耗的綜合處理。

2.厭氧生物處理技術

厭氧二氧化碳生物污水處理工藝技術，是一種比較廣泛地應用于農村生活污水處理的技術，產泥水數量不多，無需多次曝氣即可充分厭氧。主要技術分為厭酸污水復合凈化池和沼氣池、厭酸臭氧固氮生物水過濾池以及污水復合厭酸臭氧生物處理池等技術，是羧酸厭氧活性處理法和厭酸脫氧活性生物細胞膜活性法相互結合的一種厭氧處理方法。污水生物凈化臭氧沼氣池主要結構是由臭氧沼氣池和臭酸厭氧污水生物氧化濾池組合設計，使用靈活，出水速度比較穩(wěn)定，凈化污水效果明顯，可以單戶一起使用，也或者可以幾戶或者聯合一起使用。這種厭氧方式的主要技術特點之一是技術成本低、用于氧氣維護和厭氧管理的材料費用低，對厭氧管理人員的相關專業(yè)技術要求不高。

3.生態(tài)處理技術

（1）人工濕地

污水人工凈化濕地處理工藝主要是指借助濕地自然界和濕地的生態(tài)特性，利用濕地自然界中的動植物進行污水處理。人工濕地系統主要由土壤、填料和水生植物組成。人工濕地具有基建投資和運行費用低；水力負荷遠高于天然濕地，處理效果好，對氮、磷、重金屬和難降解有機物也有處理效果；濕地植物有一定的經濟價值；具有一定的景觀功能。但是需要的土地面積大；凈化效果受氣候和植物生長影響大，有蚊蠅孳生；容易造成二次污染。適用于在土地面積相對豐富的地區(qū)應用，不僅可以治理生活水污染、保護水環(huán)境，而且可以美化環(huán)境，節(jié)約水資源。

（2）土地處理

土地處理工藝主要是在人工調控作用下，充分利用土壤、植物和微生物組成的生物系統綜合作用，利用一系列的物理、化學作用，實現污水的處理以及水中營養(yǎng)物質的回收，實現廢水水質的凈化和改善，并通過系統的營養(yǎng)物質和水分的循環(huán)利用，使綠色植物生產，從而實現廢水的資源化和無害化。土地污水處理方式主要由基層水流的流動速度和運行軌跡因素決定的，可以將其細分為慢速、快速基層滲濾漫流系統、地表基層漫流滲濾系統和地下基層滲濾漫流系統。其中比較實用的一種是地下基層滲濾排水系統。這一系統主要位于地下，對地面的任何設施、景觀、建筑不會造成破壞，不受氣候變化的影響，能夠適應干燥和寒冷的環(huán)境，為此比較適應農村污水的處理。但是，要控制好負荷，否則出現堵塞的情況，同時由于整個系統處于地下，造成成本也很高。

（3）穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘是利用天然水中存在的微生物、藻類，對生活污水進行好氧、厭氧生物處理的天然或人工池塘，它可以通過生物自凈作用，在自然條件下完成生活污水的生物處理，是在經過人為的修理后而發(fā)揮排污作用的圍堤和防滲層。其體現的是機體的自我凈化作用，發(fā)揮微生物的代謝功能，借助相關的物化作用，達到污染物的轉變和消除。穩(wěn)定塘壩能充分利用地形，結構簡單，建設費用低；處理成本低，操作管理相對容易；不僅具有較好的BoD5去除效果，還可以有效地去除氮磷等營養(yǎng)物質及病原菌、重金屬及有毒有機物；能實現污水資源化。但是需要的土地面積大，處理效果受環(huán)境條件影響大，處理效率相對較低，可能產生臭味及滋生蚊蠅，不宜建設在居住區(qū)附近。適用于在土地面積相對豐富的農村地區(qū)，可考慮采用村內現有坑塘和洼地、荒地、廢地、劣質地等。

五、結語

隨著環(huán)保意識的不斷增強，農村環(huán)境綜合整治工作的不斷推進，農村已經成為環(huán)境治理的重要區(qū)域。除了相關部門要做好宣傳教育工作提升農民的環(huán)保意識以外，還要注重農村生活污水的收集和處理的相關技術工作，運用多種模式和工藝，并結合不同地區(qū)的特點，因地制宜選擇成本最低、管理最容易的污水處理方式，實現農村生活污水的有效治理。