农村污水处理技术应用及对策分析

摘要：文章介绍了国内农村污水处理常用的厌氧生物处理技术，生物转盘工艺，人工湿地等处理技术和应用现状，提出了改善农村污水污染的措施，以期为农村有效改善和治理污水提供借鉴。 
关键词：农村；污水处理技术；应用现状；对策分析 
　　0 引言 
　　农村生活污水主要包括洗衣和家庭清洁污水、厨房炊事污水、人畜排泄及冲洗粪便污水、农村居民洗澡污水。由于大部分农村没有完整的排水系统和污水处理设施，往往是在不做任何处理的情况下进行污水的任意排放，农户外排的废水顺着沟渠就近流到村庄周围的农田、水渠或沟壕中，随意排放的污水使得农村的水资源、土地环境、河流、湖泊生态环境、人居环境和村民的身心健康严重受影响，对农作物的生长，农产品的安全产生直接影响，也对社会主义新农村的建设极为不利[1]。为使农村环境免受水污染的损害，保护农村居民的身体健康，为改善农村生态环境，农村污水治理被列为农村环境综合整治的重要内容，加强污水处理技术的应用迫在眉睫。 
　　1 污水处理技术的应用 
　　农村污水处理工程应充分考虑适用于农村地理环境、居住条件、当地的经济发展状况、处理技术和工艺的合理性以及工艺运营的可靠性。目前，农村生活污水处理技术多种多样（见表1），常用的农村污水处理技术主要有生物接触氧化、人工湿地、曝气生物滤池、膜生物反应器等，每种工艺技术都有其特点和适用性，具体应用时，可结合农村地区经济状况、基础设施、自然环境条件等灵活选择。 
　　1.1 厌氧生物处理技术 
　　即厌氧发酵或厌氧消化，厌氧生物处理工艺主要包括升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧内循环反应器（IC）、膨胀颗粒污泥床（EGSB）、厌氧流化床、厌氧生物滤池（AF）、复合厌氧反应器等[2]。该技术是多种兼氧或厌氧微生物在厌氧条件下分解有机物，将二氧化碳与CH4产生的过程，该技术无需曝气供氧、产泥量少，具有成本低、易管理的特点，能有效处理降解难和浓度高的污水，并且能将沼气产生[3]，能够满足农村地区污水处理的要求。 
　　1.2 生物接触氧化工艺 
　　即借助固体物表面附着生长的生物膜处理有机污水，该技术具有占地面积小、停留时间短、容积负荷高、运行管理简单、有机物去除效果好的特点，建设和运行费用一般，使用模式为分散和集中，对广大农村均适用。 
　　1.3 人工湿地 
　　人工湿地主体由土壤和按一定级别充填的填料等组成，并在床表面种植水生植物而构成的一个独特的生态系统，国内外已经有很多成功实例。 
　　该技术具有工艺简单、缓冲容量大、投资省、能耗低，建设运行费用低、管理方便、处理效果好等特点，净化的水质稳定且良好，对技术人才少、投资少的农村较适用，缺点是处理效率较低，占地面积大，易受病虫害影响大、处理效果不稳定，如若运行不当，就会导致臭气污染。[4] 
　　1.4 曝气生物滤池工艺 
　　该技术能过滤和降解生物氧化，融合了活性污泥法与生物膜法，处理负荷大，出水水质高，污泥产量少，适用面较广，运行管理较复杂，适应于出水要求高的地区。 
　　1.5 膜生物反应器（MBR）工艺 
　　该技术融合了生物处理和膜处理技术的优点，组成上包括了生物反应器和膜分离组件，该技术是对水中有机污染物借助反应器降解好氧微生物，同时对污水氨氮采用硝化细菌转化的，能将水中异味有效消除，同时借助中空纤维膜高效分离固液，该工艺具有操作管理简单、占地面积少、出水水质稳定、抗负荷冲击性强、污泥排放量少等特点，因此应用具有广泛性。如国内太湖地区采用MBR/人工湿地组合的方式处理农村生活污水取得了良好的环境效益和经济效益。 
　　1.6 A/O法处理工艺 
　　该技术能降解有机污染物，除此还能除磷脱氮。但工艺流程较长，处理构筑物多，造价高，需要专门技术人员运行管理，不符合农村因地制宜的污水处理方针。由此可见，该技术能够将活性污泥改进，污泥产生量多、出水稳定性好，该技术操作较复杂。 
　　1.7 生物转盘工艺 
　　属于一种生物膜法处理污水生物的技术，能够强化土地处理和污水灌溉，该手段能促进生物转盘填料载体上微型动物的繁育生长，进而将膜状生物性污泥形成，沉淀池处理污水后接触生物膜，使得污水中有机污染物被生物膜上微生物摄取，进而进化污水。该技术运行管理方便，对水质要求低、经济条件差的地区较适用[6]。 
　　1.8 三格式化粪池 
　　该技术多与水冲式厕所配套，组成包括了盖板、过粪管、分格池及其进粪管等，具有较强的水质和水量适应性、运行管理方便、工艺环节少、污泥产量多，取运行费用，为一次性投资建设，清渣频率为3年左右一次，化粪池主要缺点是清掏困难、产生恶臭气体和堵塞管道。 　　1.9 污水净化沼气池 
　　生活污水净化沼气池是一种新型的农村生活污水处理技术，是在我国农村沼气池和传统的三格式化粪池技术基础上，借鉴日本、德国及台湾等地的农村生活污水处理技术基础上发展而来的。其根据现代农村居民的用水状况及污水水质特点，在装置内增设多处水力缓冲设施，能在一定范围内适应生活污水水质、水量波动较大的特点[7]。 
　　1.10 CASS工艺 
　　即循环活性污泥工艺，该技术具有污泥产量较多、出水稳定性好、水量适宜性强与水质适应强的特点，但是费用相对较高，适用于经济条件好的农村地区。 
　　厌氧发酵-人工湿地工艺是利用厌氧菌的降解作用以及土壤、微生物、植物组成的生态系统净化污水。为了补偿人工湿地的水头损失，该工艺设置泵提升单元。一体化生物集成反应池工艺是采用适当工程措施使反应器中存在厌氧、兼氧、好氧等不同生物菌群，实现降解污染物，净化水质的目的。无动力厌氧发酵工艺主要利用厌氧发酵和兼性生物作用达到净化生活污水的目的，增加氧化渠的目的主要是提高出水水质，减少厌氧异味。 
　　2 农村污水处理现状与问题 
　　2.1 污水处理资金薄弱 
　　污水处理系统的建设离不开强大的资金后盾，我国农村经济水平有限，且其生活污水处理设施的运行缺少稳定的经费来源[8]。受政府投入资金的限制，使得污水处理系统建设标准低，导致污水很少经过处理进而向河道直接排放，部分“三格式”化粪池向地下渗入，使得水体严重污染。 
　　2.2 污水未得到有效、合理的利用 
　　主要表现为农村厕所冲水直接向灌渠排入，使得水中微生物、氮磷及其有机物等超标严重，严重污染了农业灌溉用水。 
　　2.3 污水处理系统未得到合理规划建设 
　　主要表现为设计方案比较盲目，照搬城市污水排放系统的设计，造成了排水规模过大，起不到很好的作用。 
　　2.4 污水处理技术不规范 
　　基于农村养殖业比较发达，猪粪污染了水质，水质净化系统不够完善，引起水质不达标，没有充分考虑生活废水的疏导排放，一些废水直接排放到菜园果园里，或者池塘中，引起了二次污染，但是在处理中并未将三格式化粪池工艺采用，使得粪便无法再利用。因此，在设计和选择工艺的时候，工艺流程、环节的不规范，处理效果不能满足相关规定和标准，都是达不到预期处理效果的。为便于运行管理，在经济能力有限情况下，尽量选择造价低，运行费用低的工艺。 
　　3 农村污水处理管理的对策 
　　3.1 加强对污水处理资金投入 
　　在面对农村污水处理的基础设施建设时，技术工作者加强对污水处理器材的资金预测，并尽量符合农民的承受能力，建立涉及面广、科学规范且系统的农村污水处理系统自然离不开资金的投入，因此必须加强政府的引导与支持，使村民能够自觉行动和主动参与，并与新农村建设相结合，加强企业参与、农民支持、地方补助、国家扶持与实践建设，保证资金的广泛筹集与参与机制的多渠道性和多元性。除此之外还可将信贷优惠、税收优惠等污水处理优惠政策在农村推行，使社会各界都能广泛关注和参与农村污水处理，并积极投入资金，促进农村污水系统的运转和实施[9]。 
　　3.2 对污水有效处理和合理利用，推进有机农业发展 
　　直接回用处理后的污水，将其用于园林绿地的灌溉，将农业生产成本节约的同时，也将化肥使用率降低，促进农民增收，推进农业可持续发展。如对村镇生活污水采用沼气来处理，有机结合种养业，将猪-沼-菜的生物链工程推广，使物流、生产单元内部能源和农民基本生活形成良性生态循环，将获得良好的成效。 
　　3.3 合理规划与建设农村污水处理系统 
　　在规划建设农村污水处理系统的时候，保证因地制宜和结合实际，保证系统建设的规范性，除此之外建设中还要结合环境目标、自然条件极其农村经济水平，保证污水处理工艺的有效性和高效性。此外，要增加对污水处理技术的资金和管理模式的介绍与评价，还要加大对管理模式的教授，使农民真正懂得如何管理污水处理装置，这样才能增加农民对污水处理系统的熟悉程度，最大限度地发挥污水处理系统的作用[10]。 
　　3.4 保证污水处理技术规范性 
　　对于我国来说，目前在污水处理施工技术与规划设计上尚未达到国家规定标准，因此在进行污水处理工程建设的时候，必须结合地区的水量极其水质特点进行集中处理和分散处理的选择，并且保证农村生活污水处理设备与技术的经济性和有效性，将相应的农村排水工程施工技术与规划设计标准制定，实现工程设计和建设的分类指导，进而更好地开展出水处理。 
　　每一种污水处理技术都有特定的应用环境，针对农村复杂的地理条件，前期应该对农村污水中的污染物特点进行详细调查，然后经过分析设计出科学、合理的污水处理方案。除此之外，还应该考虑运行成本和资金投入，由于农村的土地条件丰富，建造人工湿地可以利用植物降解污水中的污染物，绿化空气，同时能够稳定水质，投资少，所以非常有利于农村污水处理。在处理农村污水时，应该因地制宜。 
　　4 结语 
　　合理的处理工艺，是出水稳定达标的前提。运营可靠，污水处理设施才能有效发挥作用和效益。针对中国农村环境污染资金不足等状况，较适宜的污水处理技术是一次性投入低、运行稳定、可长期使用、实用性较高的污水处理技术。农村污水治理技术需要不断的研究和发展，强化宣传，将环保意识深深植入农民心中和生产生活中，加强生态农村建设，改善农业生产方式，将有效的、系统的污水处理对策提出，促进示范工程的建设，并将节能减排任务落实，实现自然环境与经济社会建设、新农村建设的和谐发展。 
　　参考文献： 
　　[1]朱海波，赵敏娟，荆勇.关中地区农村污水处理的适宜技术研究[J].陕西农业科学，2015（07）：64-66，114. 
　　[2]北京市市政工程设计研究总院.给水排水设计手册第5册：城镇排水（第2版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2004. 
　　[3]王京来.浅谈城市生活污水处理工艺[J].科技资讯，2010，36：81. 
　　[4]韩冬，王加晶.浅谈农村生活污水处理技术与对策[J].山东工业技术，2016（07）：243. 
　　[5]陈伟，陈静.抽屉式膜技术在农村生活污水处理中的应用[J].环境工程，2014（08）：15-17，28. 
　　[6]麻泽龙，何荣智，周芸.四川农村生活污水处理技术现状浅析[J].中国建设信息（水工业市场），2010（02）：41-44. 
　　[7]何安吉，黄勇.农村生活污水处理技术研究进展及改进设想[J].环境科技，2010（03）：68-71，75. 
　　[8]康乐.农村生活污水处理实用技术浅析[J].资源节约与环保，2013（06）：151-152. 
　　[9]]盛战.农村污水处理技术应用及对策分析[J].建筑工程技术与设计，2015（7）：86. 
　　[10]李仰斌.农村生活污水处理技术研究与示范[M]北京：中国水利水电出版社，2010：3-14.