我國農村污水現狀及處理技術研究與創新發展

鄭潤武

（中國葛洲壩集團水務運營有限公司，武漢 430000）

0 引言

近些年，隨著鄉村振興和農村經濟的飛速發展，農村污水的排放及污染日趨嚴重，成為農村水源地潛在的安全隱患，對農村生態環境造成了負面影響。因此，需要對農村污水處理技術現狀及其存在的問題進行研究分析，采取科學污水處理技術，尋找適合農村污水的處理工藝和運行模式，具有迫切的現實意義。

1 農村污水特點

由于經濟水平、生產方式及生活習慣或生活方式等不同，農村污水的水質、水量存在較大的地區差異，有如下特點。

（1）高分散性、不易收集。由于農村污水具有污染源分散、污染點多、收集處理難度大等特點，加上早期并未得到重視，導致污水處理難度大且效率低。

（2）污水管網建設、處理設施建設不足。一些村莊沒有專門排水溝和污水處理系統，大多數污水以無組織排放的狀態直接排放到附近河流。

（3）以家庭生活污水為主。由于農村居民生活規律相似，生活污水量不穩定，波動系數大。

（4）部分地區存在小型工廠和小作坊。污水水質成分可能更為復雜。因此，有必要詳細調查區域排水點和排水水質，以確定處理方案。

（5）排放標準未完全普及。在當前的農村污水處理項目中，采用的大多數標準都是基于GB 18918－2002《城市污水處理廠污染物排放標準》，針對農村污水的具體排放標準普及度低［1］。

2 農村污水處理的迫切性及現狀

“十四五”時期，推進美麗中國建設，全面建設社會主義現代化國家，實現中華民族偉大復興，農村作為最廣泛最深厚的基礎，環境問題不容忽視。自2017年以來，每年的中央一號文件，均從低碳綠色發展的高度，要求推進投入品減量化、生產清潔化、廢棄物資源化、產業模式生態化、統籌推進山水林田湖草沙系統治理的農業綠色發展，以及加強水環境治理和農村飲用水水源保護，分類推進農村廁所革命、生活垃圾分類，梯次推進農村生活污水治理的美麗鄉村建設，并就加強農村污水處理，明確要求“根據農村不同區位條件、村莊人口聚集程度、污水產生規模，因地制宜采用污染治理與資源利用相結合、工程措施與生態措施相結合、集中與分散相結合的建設模式和處理工藝。推動城鎮污水管網向周邊村莊延伸覆蓋。積極推廣低成本、低能耗、易維護、高效率的污水處理技術，鼓勵采用生態處理工藝。加強生活污水源頭減量和尾水回收利用。”在此基礎上，“十四五”期間將統籌農村改廁和污水、黑臭水體治理，因地制宜建設污水處理設施，接續推進實施《農村人居環境整治提升五年行動計劃》，以實現到 2025年，全國農村人居環境整治提升取得階段性進展，為鄉村振興戰略的階段成效提供生態支撐。由此表明，農村生活污水的處理，經過十多年的發展，將進入一個以綠色生態為主要特征的新階段。這對于促進農業綠色發展、農村生態宜居、農民幸福生活具有十分重要的意義。

農村水污染主要來源即生活污水和生產廢水，根據農村生活污水處理方法的不同，主要分為集中處理和分散處理。集中式污水處理方式的特點是管道連接較長，埋深較大，投資標準較高，更適合經濟條件較好，集鎮或城市郊區。這在一定程度上限制了全國農村污水處理技術的推廣和選擇。因此，筆者僅討論分散式污水處理技術。

3 農村生活污水處理技術的選擇

我國農村生活污水的處理，不僅應根據各地農村發展的實際，合理地確定其處理的出水水質標準，同時應與城市污水處理一樣，充分結合我國2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標，在處理和治理技術策略的選擇中，不僅應因地制宜地制定處理出水排放和資源利用標準，更應充分利用農村就近能源資源回收利用的特殊優勢，將實現對“污染物”有效處理的目標方式轉向治理和利用的目標方式，向與綠色農業生產發展相結合、與美麗鄉村建設相協同的低耗低碳、能源資源回收利用的目標方向，走向低碳綠色發展。

當前，農村分散式污水常用處理技術主要包括：人工濕地，厭氧沼氣池，生物濾池，地下土壤滲透，凈化池和一體化綜合污水處理設備等［2］。其中，常用的主要方法有厭氧－ 好氧（A/O 或A2/O）+MBR工藝、序批式活性污泥（SBR）工藝、移動床生物膜反應器（MBBR）、厭氧－人工濕地、土壤－植物－微生物滲濾系統及生態塘、生態浮床等。相較城市，由于我國農村污水日均排放量少，缺乏完善的污水收集系統，無法配備專業的污水處理、運行管理技術人員，因此在選擇農村污水處理技術時，應考慮以下要求［3］：建設費用低、運行費用低；抗沖擊負荷能力強，宜就近單獨處理：處理后的污水能夠達標排放；運行操作簡便，日常維護管理簡單；盡量減少污泥產量或者無污泥產生。

處理技術根據以上農村污水處理技術的選擇原則，目前適合農村生活污水處理技術主要有生活污水凈化沼氣池處理技術、土地滲濾處理系統、穩定塘處理系統、人工濕地處理系統、生物濾池技術等。

生活污水凈化沼氣池處理技術。生活污水凈化沼氣池處理技術是利用有機物厭氧發酵的原理，在厭氧和兼性厭氧的條件下對污水進行處理的一種技術。這種技術在我國農村生活污水處理的實踐中，是最通用、節儉、能夠體現生態效益與社會效益結合的生活污水處理方式。污水中的大部分有機物經厭氧發酵后產生沼氣，發酵后的污水被去除了大部分有機物，達到凈化目的；產生的沼氣可作為浴室和家庭用能源；厭氧發酵處理后的污水可用作澆灌用水和觀賞用水。

在我國，生活污水凈化沼氣池主要用于取代傳統的化糞池，漆貫學等的課題研究認為生活污水凈化沼氣池技術的主要問題包括工藝設計不合理，運行穩定性難以保證，處理效果不及二級污水處理廠等［2］。毛華海對生活污水凈化沼氣池池型、工藝改進進行了初探，提出了改進生活污水凈化沼氣池處理效果的3 個方向［3］。目前，生活污水凈化沼氣池工藝已較為成型，曹軍等對其工藝流程及施工流程進行了詳細的介紹［4］。

土地滲濾處理系統。土壤滲濾處理系統是利用自然系統的凈化功能，將污水有控制地投配到土層中，通過“土壤－植物”系統的生物、化學、物理的吸附、固定，對污水資源及N、P 等營養元素再利用，對污水中的污染物進行降解。常用的技術有慢速滲濾處理系統和人工快速滲濾系統。

穩定塘處理系統。它主要利用水生生物系統，依靠自然生物凈化功能，使污水得到凈化。這種工藝基建費用低，運行費用低，無污泥處理，但同時存在有機負荷低、占地面積大、處理效果受氣候條件影響大的缺點。為了提高穩定塘的處理能力和效果，研究者們提出并發展了高效藻類塘，最大限度地利用藻類產生的氧氣，充分利用菌藻共生關系，對污染物進行高效處理。目前我國已在太湖地區建立了高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污水的試驗研究［5］。

人工濕地處理系統。人工濕地，是一種為處理污水而采用工程手段模擬自然濕地系統建造的構筑物，在構筑物的底部，按一定的坡度填充選定級配的填料，如碎石、沙子等，在填料表層土壤中種植一些對污水處理效果好、成活率高、生長周期長、美觀以及具有經濟價值的水生植物，通過生態處理系統內的微生物和水生植物的協同作用，實現污染物的去除。人工濕地是一種經濟、高效地處理系統，可用作處理農村生活污水。它的凈化機理比較復雜，植被系統起著重要的作用［6］。

生物濾池技術。生物濾池是一種由碎石或塑料制品等惰性過濾材料填充，材料表面生長生物群落，污水與填料表面上生長的微生物膜間隙接觸，得以去除的生物反應器。其特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省了后續沉淀池，具有池容小、占地面積小、出水水質好和流程簡單等優點。童晶晶等研究表明，高效功能陶粒用作填充材料，生物濾池能取得更好的效果［7］。

4 總結及建議

農村污水的處理與利用，已受到世界各國的高度重視和廣泛推進。作為我國生態宜居美麗鄉村建設的一項十分重要的任務，我國農村污水處理，在政府的大力推動下，經多年的發展，已有良好的進展、廣闊的基礎和明確的方向。但與生態宜居的美麗鄉村建設發展要求尚不相適應，任務還很艱巨。基于低碳綠色的理念、按照因地制宜的原則、本著循環利用的目標，亟須采取正確的技術策略和技術路線，進一步加大規劃治理力度、提高污水的收集和處理率。鑒此，筆者提出如下建議：

（1）應盡量采用符合農村特點的人工濕地、凈化槽結合工藝，不能照搬照抄城市污水處理工藝［8］。選擇合適工藝污水處理應根據出水標準選擇合適工藝，避免選擇高投入、管理難度大、運行成本高的工藝。

（2）加強對管網建設的重視。管網建設施工影響大、投資高，是建設農村污水處理工程的重難點。不然，很可能導致無法收集設計水量、雨水與地下水混入污水管道等情況［9］。

（3）對標高標準，推進現有處理系統改造。應針對農村生活污水處理工程進行全面的系統性改造，不斷地強化出水水質的高標準。對于已有工程，要按實情予以改進，完善處理系統，提升出水水質。（文責自負）參考文獻

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[4]曹軍，程衛錦．生活污水凈化沼氣池技術［J］．農村服務，2007，24(05):23－25．

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[6]梁繼東，周啟星，孫鐵珩．人工濕地污水處理系統研究及性能改進分析［J］．生態學雜志，2003，22(02):49-55．

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[8]王洪臣．探索農村污水治理的中國之路：淺議農村污水治理設施的規劃、建設與管理［J］．給水排水，2018，54（05）：1-3．

[9]郭榮華，吳寅．淺談浙江農村污水治理的經驗與思考［J］．資源節約與環保，2020（09）：71-72．