農村分散式污水處理技術分析

鄧學文

（廣東藍龍環境科技有限公司，廣東 東莞 523000）

隨著我國城鎮化建設的快速發展，農村人口數量逐漸降低，但生活水平卻日益提高，因此，也越來越重視生態環境保護。目前，農村地區由于地處偏僻、經濟技術落后、人口分散等問題，導致新農村在建設中存在諸多問題，尤其是農村污水的收集與處理問題，大量無組織的污水排放對農村環境造成了嚴重影響。所以，目前應結合農村人口居住分散的特點，采取分散式污水處理技術，優化農村環境。

1 農村污水處理現狀

農村污水以生活污水為主，根據不同污水的來源與濃度，可將其分為灰水、尿液、糞便污水、廚房廢水等。此類污水的特點是，水體體積與質量受人口規模、季節變化、生活方式等影響，波動性較強；且廢水含有的有機污染物高，接近于城市生活污水；在這些污水中，通常含有磷、氮、寄生蟲卵、病毒、細菌等物質，造成了蚊蠅滋生、魚蝦絕跡[1]。

隨著社會經濟的發展，農村人口逐漸向城市流通，造成了農村地廣人稀的情況，而污水排放更為分散，收集處理難度更高，再加上缺乏完善的處理體系，治理現狀很不樂觀。目前，農村地區在處理污水方面存在如下問題：

（1）農村污水為分散性污水，布置收集管網難度高，水處理設施運行難度較大；

（2）農村與城市污水處理、收集及排放的標準不同，缺乏相關的標準規定，因此造成污水隨機排放的情況時有發生，嚴重污染水土；

（3）由于農村地區的人口分布、地形條件、成本投入等因素均影響水處理構筑物與管網的布置建設，且水中物質的構成、水量大小，也會影響參數取值與工藝選擇。

所以，根據上述問題，農村應選擇分散式污水處理技術，將大區域劃分成若干小單元，每個單元均布置獨立管網，以此構建污水處理設施。由于各個單元之間互相不影響，在小區域范圍內也可以完成污水處理，而且投入成本小，更具有應用優勢。

2 分散式污水排放要求

2.1 水質

農村污水排放的水質情況，應結合當地調查數據確定，如果沒有進行數據調查，可參考表1的取值范圍。

表1 污水水質參考（mg/L）

2.2 排放要求

農村污水排放無統一標準，但各地政府已出臺了部分地方標準，所以，已有標準的地區，應按照標準設計污水排放系統，未制定污水排放標準的，可參考《城鎮污水處理廠污染物排放標準》，同時，要考慮收納水體的容量等。因此，只有滿足出水水質的排放標準要求（詳見表2），才能達到農村污水的處理效果。

表2 出水水質（mg/L）

3 農村分散式污水處理技術的應用

3.1 生物濾池技術

生物濾池技術屬于傳統污水處理工藝，是利用生物膜法凈化處理污水。目前，在傳統工藝技術不斷改進優化的情況下，生物濾池從低負荷向高負荷發展，研究出了塔式生物濾池（簡稱“塔濾”）。塔濾為第三代生物濾池，其平面為圓形，由排水通風裝置、濾料、噴淋裝置、濾塔主體構成，濾料層為核心工藝。其優點是占地面積小、結構簡單。因濾料中存有多種生物，所以，生物活性高，污泥產量低，污泥沉降性好，便于維護管理以及節約能源等[2]。

塔濾每天能處理10倍填料體積的污水量，凈化能力為1～3 kg/d.m3COD，相比于普通生物濾池高10倍，處理能力強。其工藝原理是，污水在濾池頂端布水器下，通過整理的方式自然下落，一部分吸附于濾料表面，而另一部分則滲流過濾料，構成流動水層，排出池外。污水經濾料過濾后，懸浮物被截留以及吸附了污水內部的溶解性物質與膠體。同時，微生物借助吸附有機物而繁殖生長形成生物膜，以攝取污水中的有機物為營養物，最終達到凈化污水的目的。例如，寧波市農村大部分采用生物濾池技術，通過農業科研院分析處理效果顯示，該技術處理TN、SS、BOD、COD污染物的效率分別為61.5%、68.9%、68.7%、66.9%，且年平均污染物處理率較為穩定。

3.2 人工濕地技術

人工濕地技術是采用填料-水生生物-微生物的三重協同作用，以基質吸附、過濾、襯墊、植物吸收、離子交換與微生物降解，達到高效凈化污水。水生生物是利用光合作用將氧從根莖傳輸至桿部，構成好氧環境，而根部距離較遠的位置則形成厭氧環境。因此，人工濕地能夠依次產生“好氧-厭氧”環境，為處理污水提供了良好的生物反應條件。

隨著科學技術的發展，人工濕地逐漸從單一污染水體凈化逐漸轉變為能夠收集雨水，提高了景觀多樣性的綜合生態系統，拓寬了應用范圍。例如，在江蘇省的某些村莊中，廣泛應用厭氧池-氧化渠接觸-人工濕地工藝與水解池-生物濾池-人工濕地的方式，其出水指標符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中一級B標準。如果再結合其他生物技術共同處理農村生活污水，還能形成美麗的鄉村景觀[3]。

3.3 厭氧沼氣池技術

該技術主要是通過厭氧微生物及堿性厭氧微生物實現甲烷化、酸化與水解等反應，達到有效降解污水中的有機物。而凈化水體后生成的沼氣，可帶來非常好的經濟效益，該技術目前已成為農村重要的處理污水技術。在實際應用中，有機物負荷、碳氮比、pH值、優勢菌種、溫度均會對甲烷的產氣量造成影響。冬季可在甲烷沼氣池內添加噬冷甲烷菌種及微量元素，其形成的沼氣菌劑可提高甲烷產氣量的30%，而且在溫度為16 ℃時仍能夠持續產氣。

3.4 土地處理技術

土地處理技術是指將污水投配至土地上，通過植物系統與土壤的化學、物理、生物過濾、吸附以及自我調節方式，達到降解污染物質的目的。土地處理包括預處理、調節儲存水量、配水布水、處理土地、植物以及排水監測這幾個部分，在實際應用中，是以土地處理田作為核心。

其工藝過程包括物理吸附過濾、化學沉淀與微生物代謝等。①物理過濾吸附，是指土壤顆粒空隙將污水中的懸浮物截留，使流經土壤后的污水得到有效凈化；②化學沉淀指的是土壤部分組分能夠與污水中的金屬離子產生化學反應，以此生成化合物沉淀，調整土壤氧化還原電位，即生成硫化物，或是調節pH值生成氫氧化物；③微生物代謝是通過微生物對溶解性固體、有機物進行降解轉化，即借助污水中的有機物去除污染物質。

3.5 組合工藝

以上污水處理技術各有優缺點、適用范圍等，相關技術人員可基于原有的處理技術，以創新的方式對污水處理技術進行綜合應用，通過各項技術的取長補短，達到有效處理污水的目的。例如，穩定塘處理可與人工濕地技術、生物接觸氧化、沉淀池合理結合應用；厭氧接觸可與人工濕地結合，形成厭氧與生態組合處理技術。該技術在去除COD與SS方面，去除率可分別達到84.3%、97.6%，同時還能去除TN、TP、NH4+-N；厭氧沼澤池可與人工濕地結合，借助厭氧、好氧預處理人工濕地工藝處理COD、NH4+-N等，其處理效率分別為86.6%和75.6%。因此，人們可結合農村的實際情況對各種污水處理技術進行綜合應用，不僅能夠降低處理成本，提高處理效果，還能穩定出水水質。

4 總結

綜上所述，農村地區污水具有水量水質變化大、污染面廣、分散性強的特點，具有治理難度較高，管理困難、處理效率低的情況。因此，應選用分散式污水處理技術，并結合農村的實際情況，從而為提高農村的污水處理質量，建設可持續發展的新農村奠定良好基礎。