農村污水處理的技術方法與問題探討

雷曉慧

（河南省商丘生態環境監測中心，河南 商丘 476000）

隨著經濟全球化的持續發展，我國經濟得到了高速發展，但同時導致了嚴重的環境污染問題，且近幾年該問題已經從城市蔓延到了農村。水污染是農村面臨的主要污染問題，其不僅會破壞農村居民的生存環境，而且會帶來生存危機，使農田得不到優質水源的灌溉，直接威脅農村、農業的可持續發展。治理農村污水污染問題，避免污水直接排放造成鄉村地區水體污染，不僅僅是鄉村振興的基本要求，也是推進環境治理工作的主要內容。除此之外，治理農村污水污染問題也是農村居民當前的迫切需求［1］。

1 農村污水的概念及特點

農村居民在生活及生產過程中產生的污水被統稱為農村污水，主要分為生活污水和生產污水兩種類型：農村居民在如廁、洗衣、做飯等行為中產生的污水被稱為生活污水；農村地區的放牧、農產品加工及水產養殖等行為產生的污水被稱為生產污水［2］。

一方面，農村污水主要是由人們生產、生活產生，其中基本不會有大量的重金屬或有害物質，但其中氮和磷的含量相對較高。另一方面，農村地區居民的居住密度較小，且沒有統一的排水口進行污水排放，污水統一治理也因此具有較大的難度［3］。

2 國外污水處理技術

2.1 過濾污水處理系統

澳大利亞環保機構組織提出了一種新型的利用土壤過濾并與隱藏式排水管相結合的污水處理再利用系統，其主要是利用污水完成草坪或農田的灌溉，在灌溉之后，經過土地的二次過濾，再利用隱藏式排水管將其統一匯集和排出［4］。該污水處理系統不僅可以滿足植物對于水分和營養成分的需求，而且能降低污水中有害物質的含量。同時，這種污水處理系統可以很好地完成生活污水處理的任務，且成本較低，在土地資源相對豐富，可以實現輪耕輪作，甚至休耕的地區有較高的效益［5］。

2.2 生態廁所技術

生態廁所技術最早被日本使用，其工作原理是在坐便器下放置一個長方形的儲物池，儲物池內用木屑作為附著物，并給予較小的動力進行流通，同時使其與氧氣充分接觸，直至發酵，其實質是將排泄物轉變為水、二氧化碳及有機肥的過程。這種生態廁所，不需要利用水資源進行清洗；廁所內沒有刺激性味道，而且能生成有機肥，不僅節約了水資源，而且節省了大量的人力、物力、財力，同時緩解了水體中的肥料污染問題［6］。

2.3 高效藻類塘處理技術

高效藻類塘是由美國首先提出并進行技術投入發展的污水處理技術，其是由原本的池塘穩定法進行改變的。該技術主要是加入藻類生物，充分利用其與細菌的共生關系，對水中污染物進行過濾處理。這種高效藻類塘的主要優點是相對于傳統的池塘穩定處理技術需要的時間較短，所需資金較少，后期維修簡單，建設難度低及占地面積小等。但其也存在一定的缺點，如受環境影響大，氣溫的變化會影響藻類生物的生長和養分的產出及代謝速度；水體的性質、腐蝕物質的含量及其他浮游生物均會影響藻類生物的光合作用［7］。

3 農村污水處理現狀與問題

3.1 污水處理資金薄弱

要想全面建設和升級農村污水處理系統，必須提供大量的資金作為后盾。但目前，我國農村的經濟發展水平較低，且不具備穩定的經費來支撐農村生活污水設施的日常運行。由于政府及相關部門的資金投入較少，導致農村污水處理系統的建設相對滯后，進而大量的污水在未經處理的情況下，直接被排放進湖泊、河流中，使農村水污染問題日益嚴重［8］。除此之外，農村污水沒有得到有效的循環合理利用，污水中的磷含量嚴重超標，最終使灌溉用水受到嚴重污染［9］。

3.2 污水處理系統未得到合理規劃建設

多數農村污水治理方案均是直接使用城市污水排放和相關治理方案，導致污水排放量規模虛高，達不到預期的污水治理效果。多數農村畜牧業相對發達，但污水處理技術落后，進而導致畜牧業產生的糞便污染水質，使水質不達標。加之村民不夠重視生活污水的排放和凈化，沒有規劃和建設污水處理系統，導致大量廢水直接被隨意排放到耕地、池塘甚至河流中，最終導致二次污染［10］。

4 我國農村污水處理發展趨勢

隨著我國經濟的持續發展，環境污染問題日益嚴重。因此，必須貫徹落實“兩手都要抓，兩手都要硬”的治理原則，加大對污染問題的治理。污水是社會經濟發展的必然產物，污水問題的日益嚴重和國家經濟的快速發展是密不可分的，國家經濟發展越快，污水處理工作越嚴峻。因此，不能只重視經濟發展而忽視污水治理；不能為了推動經濟發展而忽視水資源保護。水是生命的源泉，人們的日常生活離不開水，農村、農業、農民的發展更是與水息息相關。面對這一問題，政府必須發揮其重要職能，投入大量的資金來建設農村污水處理系統，對水資源進行充分利用和保護，在經濟發展和水資源保護上絕對不能顧此失彼。

5 建設農村污水處理系統的必要性

5.1 對污水處理系統的迫切需求

隨著新農村建設的持續深入，農村經濟發展水平穩步提升，農村的污水排放量也在逐年增加。過去數十年，我國一直將環保工作的重點放在城市的環境治理上，從而忽視了我國廣大農村地區的環境治理問題。農村環境的水污染問題日益突出，農村生活用水水質不斷惡化，有80%村民的飲用水中大腸桿菌超標。且村民在進行作物耕作中使用的農藥、化肥含量也嚴重超標，已經無法滿足人們的日常生活需求，嚴重影響了農村居民的身體健康和農村的經濟建設，農村污水的全面性、合理性治理，已經成為我國當今水體污染治理的重要目標之一。

5.2 農村污水治理系統建設滯后

農村污水治理系統建設沒有得到相關部門的大力支持，既缺乏建設資金又缺乏完善的污水治理機制，且污水治理還是沿用傳統的“老方法”，這些因素使農村的污水治理系統遠遠落后于城市地區。“十二五”規劃要求全國范圍內的村、縣的污水循環利用比例要超過總污水排放量的80%，但事實上，由于農村的污水處理方式和處理污水的基礎設施非常落后，截至目前，我國村、縣污水循環利用比例僅占污水處理總量的50%，與“十二五”規劃中的污水處理要求還有非常遠的距離，因此，我國農村污水治理相關政策及資金的落實已經迫在眉睫。

5.3 廢水所產生的沖擊負荷較大

我國處理農村污水的相關設施建設主要面臨的問題是廢水中所蘊含的沖擊負荷相對較大，因為農村土地價格相對較低，多數環境污染大或占地面積較多的工廠都會選擇在農村或農村周邊建立，以達到控制生產成本的目的。在實際的生產過程中，這些生產企業并沒有按照國家下達的污水處理標準來進行污水排放，很多企業將污染物含量極高的工業廢水直接排放到農村的河流或下水管中，對農村水資源造成了嚴重污染，而且在污水處理設施建設初期，農村污水處理廠的污水處理能力有限，但污水排放量卻極其龐大，進而嚴重影響了農村污水處理設施的正常運轉。

5.4 污水治理系統運行成本較高

支撐農村污水處理系統良性運轉需要大量的資金投入。之前，我國農村污水處理廠所用的污水處理設備主要是進口設備，這些設備經過幾年的運行之后，會出現設備老化、難維護的問題，技術人員需要經常對受損的零件進行維修，然而機器的維修成本很高，因此，農村污水的處理成本也會隨之提高。

6 農村污水處理系統建設對策

6.1 加大對污水處理的資金投入

農村污水處理設施建設初期對建設資金的需求量相對較大，因此，政府相關部門必須高度重視，并提供相應的資金支持，可以通過財政撥款、社會籌款及優化利用政府資金等方式來加大現金流投入。還要通過宣傳手段，使農村居民自發地參與污水治理行動，提高鄉村企業的參與度，加大政府的補助力度，取得村民的支持，充分落實好國家的扶持政策。

6.2 對污水進行有效處理和合理利用

在農業經濟發展過程中，采用有機農田灌溉、園林灌溉等新型農業發展形式，合理利用處理后的污水。在降低農業生產成本的同時，減少資源浪費。這不僅有效推動了新農村經濟的發展，也減少了一些不必要的農業投入。例如，可以利用農村污水來制作沼氣；結合農業養殖、種植等產業發展所需，使畜牧業、污水處理與種植業形成完整的水資源循環利用鏈條。

6.3 合理規劃與建設農村污水處理系統

在全面構建農村污水治理體系的同時，要深度結合當地的實際情況，真正做到因地制宜地建設農村污水處理系統。在規劃和建設過程中，首先要制訂方案，明確指導思想、目標任務、運作模式和保障措施。其次要宣傳動員，如召開農村污水處理專項工作動員會，安排部署農村污水處理工作。再次是實施建設，分階段規劃好建設工作，全面完成農村污水處理工作目標。最后不能忽視全面驗收工作，要對農村污水處理目標任務完成情況進行驗收。除此之外，還要對村民進行新型農村污水處理系統使用方式方面的培訓，提高村民對新型污水處理系統的熟悉程度，發揮污水處理系統的最大效益。

6.4 保證污水處理技術設計的規范性

建設農村生活污水治理設施時，要符合當地的用地規劃。農村生活污水處理工程的設計、施工、監理、工程招標、重要設備與材料的采購等各工程管理環節均要按照相關文件的規定執行。在進行農村生活污水治理時，要實行源頭控制，遵循節約用水、雨污分流原則，應將各類生活污水全部集中收集起來后再進行處理。黑水不應加入農村生活污水處理工程中，其必須要經過化糞池或者沼氣池進行處理；廁所污水也要與普通的生活污水分開處理，糞水要進入標準的化糞池中進行無害化處理；畜禽散養的糞污也應采用標準化的糞池或沼氣池進行無害化處理，無害化處理標準還應符合國家的糞便污水衛生處理標準。

7 農村污水處理方法

7.1 活性污泥法

一直以來，城市生活用水去污泥主要是采用活性污泥法，這也是應用最為廣泛的一種污水處理方法，這種方法處理效率比較高，處理后的水質比較好。污水經過沉淀池進行污泥回流，回流后將污泥排出，廢水和活性泥一起進入曝氣池（曝氣池可視為反應容器），會形成混合的溶液，通過一定的設備將空氣注入，曝氣池內的混合溶液與空氣中的氧形成混合物。混合物得到充足的攪拌以后，會形成一種懸浮的狀態，這樣廢水中一些生物就能夠充分地進行接觸反應，隨后這些混合物就開始注入沉淀池，在混合液中懸浮的固體，會逐漸與水分離，最后從沉淀池中流出的就是凈化以后的水。

7.2 生物膜法

生物膜法主要是指從廢水中去除具有溶解性質的有機污染物，其主要特點在于微生物附著在具有介質的表面，進而形成一種生物膜，污水與生物膜接觸后，溶解的有機污染物會被微生物吸收轉化為其他物質，從而起到對污水進行凈化的目的，其所需要的氧氣主要來自空氣。這種方法主要是用來處理一些小規模的廢水，采用的載體主要有高負荷生物濾池和生物轉盤。其中生物濾池在我國南方地區比較適用。隨著新技術的不斷開發和完善，對污水進行處理的生物膜方式也得到了快速發展。由于生物膜法對污水的處理效率比較高，能夠產生更好的效能，且便于操作管理，因此，其具有很強的競爭力。

7.3 氧化法

氧化法是當前極具潛力的一種污水處理方法。根據氧化劑的種類及反應器自身的類型進行分類，氧化法具體可分為化學氧化法、超臨界氧化法等。化學氧化法操作起來非常簡單，最終的處理效果也十分理想，但由于其成本較高，在城市污水處理中使用并不多。為了提高最終的處理效果，降低運行成本，后來逐漸開發了一些其他的氧化技術。氧化法相對較簡單，對運行環境的要求較低，氧化能力也非常強，具有極強的殺菌能力，處理效果比較徹底。因此，氧化法在對污水的深度處理及有機廢水的處理中，具有廣闊的應用前景。

7.4 人工生物凈化法

這種污水凈化方法主要是人為地創造出大量的微生物，利用這些微生物對污水中的有機物進行不斷降解和代謝，最終達到污水治理的目的。這種方法是當前我國生活污水處理的重點工藝之一。

7.5 人工生物凈化與自然生物凈化

在土地資源豐富、地價相對便宜的城鎮，多采用人工生物凈化與自然生物凈化相結合的方法。生物凈化處理污水的主要處理流程為：生活污水→沉淀→曝氣氧化塘或土地處理(農業灌溉)，曝氣氧化塘與土地處理污水的形式均具有運行費用低、耗能少及管理簡單等優點。曝氣氧化塘能去除部分氮、磷、病菌和寄生蟲。

7.6 厭氧沼氣池處理技術

在我國農村實際的生活污水處理過程中，經過檢驗使用最普遍、資金利用最少、環境效益最佳且能夠適應社會發展需要的生活污水處理技術是厭氧沼氣池處理技術。這種技術是將污水進行合理利用，將污水轉化為可持續發展的能源，污水不僅可以得到很好的水質凈化，還能夠在厭氧的作用下產生一種新能源。處理后的污水中已經沒有大量的污染物，達到了水質凈化的目的，而由此產生的沼氣也可以作為農村家庭日常生活的主要能源之一。經過厭氧中和處理后的污水可以用在農田灌溉、農業作物生產領域。在農村，有大量可以轉化為沼氣的材料，如農業生產所產生的干枯植物、畜牧業中動物的糞便等。調查顯示，農作物生產中主要產生的秸稈，經過燃燒后所產生的沼氣要比直接燃燒所產生的能量提高5 倍之多。這種污水處理方法不僅解決了農村污水處理的問題，還減少了農村家庭的日常支出，具有較高的經濟效益和社會效益。

7.7 穩定塘處理技術

傳統意義上的穩定塘處理技術具有使用及維修費用較低、能耗超低、對地形沒有要求、可以實現污水資源化等優點。但在實際使用過程中也有氣候條件限制多、運轉速度較慢、需要較大的工程面積等缺點。隨著科技的發展，藻類塘處理技術出現，其是在原本池塘穩定法處理技術的基礎上進行改善的，即在處理塘中加入藻類生物，利用藻類與細菌的共生關系，對水中污染物進行過濾、處理。

7.8 人工濕地處理技術

濕地是指地表過濕或者經常積水，生長濕地生物的地區。人工濕地處理技術主要是基于物理、化學、生物等方面的技術支持，對污水進行處理。按照水流的方式可以分為地表流濕地和垂直流濕地，這兩種濕地均是人工制造的系統，其生態系統中包括各種各樣的生物，可以在人為的濕地環境設計和控制下，提升農村生活污水處理的能力。

7.9 土壤滲濾處理系統

土壤滲濾處理系統是應用自然系統中的凈化功能，有效地控制污水進入土地，通過生態系統中的生物、化學、物理所具有的功能，對污水起到固定的作用，對水中所包含的營養資源進行再一次循環利用，以此對污水中的一些污染物進行降解，將污水從有害轉變為無害的狀態，保證地下水的潔凈，對污水凈化以后。

7.10 蚯蚓生態濾池污水處理技術

蚯蚓生態濾池污水處理技術是利用水生微生物和人工填料上的生物膜形成的模仿自然生態系統來進行污水凈化的一種水處理技術，污水中的顆粒物主要通過人工填料進行過濾，生物膜與微生物主要負責處理污水中的可溶性污染物。而蚯蚓生態濾池是在常規生物濾池中接種蚯蚓后構成的人工生態系統，這項技術主要適用于農戶對污水進行集中處理。濾池主要由布水裝置、排水裝置等組成，有不同的層次，其中最為重要的是蚯蚓活動的場所，土壤上面可以種植一些植物。

8 結語

合理的處理工藝是保證出水質量和出水穩定的前提條件。如果運營可靠，污水處理設備則可以有效發揮作用和提高經濟效益。目前，我國農業發展中存在政策扶持缺乏、資金不足的情況，較適合的農業污水處理技術是一次性投資較少、運轉平穩、能持續使用及實用性較高的農業污水處理技術。因此，必須進一步研究與發展農業環境污水處理技術，并加大宣傳力度，使農業環境保護的意識深深植入農戶心里與生產生活之中，進一步推進農村生態農業建設，積極改變農村生產方式，提出科學合理的、系統的農業污水處理措施，推動示范工程項目的建立，并落實節水減排任務，以實現自然環境和社會主義經濟建設、美麗鄉村建設的和諧發展。