【中國環(huán)保在線 技術(shù)前沿】在新農(nóng)村建設(shè)的目標(biāo)下，農(nóng)村污水處理成為十分迫切的需求。針對農(nóng)村生活污水特點(diǎn)，目前國內(nèi)外都比較傾向于采取分散式生活污水處理技術(shù)。我國農(nóng)村生活污水處理技術(shù)主要包括一體化處理、土壤滲濾處理、人工濕地處理以及穩(wěn)定塘處理等方式。
 

　　“十三五”規(guī)劃提出了“圍繞城鄉(xiāng)發(fā)展一體化，深入推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)”的歷史任務(wù)，并指出需加大農(nóng)村污水處理和改廁力度，全面推進(jìn)農(nóng)村人居環(huán)境整治。隨著我國農(nóng)村居民生活水平的迅速提高，使得農(nóng)村生活污水的排放也在不斷增加。大部分的村莊缺乏完善的排水渠道和污水處理系統(tǒng)，隨意排放的生活污水對農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，不僅對地下水造成嚴(yán)重威脅，而且引起湖泊氮、磷富營養(yǎng)化，甚至可能導(dǎo)致黑臭水體的產(chǎn)生。因此，加強(qiáng)農(nóng)村生活污水治理十分迫切。針對農(nóng)村生活污水的特征，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會情況，因地制宜地采用不同的農(nóng)村生活污水分散式技術(shù)是解決農(nóng)村水體環(huán)境污染問題的關(guān)鍵所在，也是改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的必要措施?；诖耍疚耐ㄟ^綜述目前國內(nèi)外分散式生活污水處理技術(shù)，以期能夠探尋到適合我國農(nóng)村地區(qū)生活污水分散處理的技術(shù)。
 

　　農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀
 

　　1農(nóng)村生活污水特點(diǎn)
 

　　由于農(nóng)村人口居住分散，使得農(nóng)村生活污水具有以下特點(diǎn)：
 

　　1)總量大且不斷增加，環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著我國新農(nóng)村建設(shè)飛速發(fā)展，農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)、生活污水的排放量也不斷增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國農(nóng)村污水排放量約為90×108t，預(yù)計(jì)到2017年，我國農(nóng)村污水排放量將達(dá)到148×108t。污水任意排放導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)河網(wǎng)以及地下水水質(zhì)持續(xù)快速惡化，農(nóng)灌溝渠及農(nóng)村河道水環(huán)境普遍為劣Ⅴ類，甚至許多河渠達(dá)不到農(nóng)灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
 

　　2)有機(jī)物含量高。農(nóng)村生活污水主要是農(nóng)村居民生活當(dāng)中產(chǎn)生的廚房污水、洗滌用水及廁所沖水，其中COD、氮磷、懸浮物及病菌等為主要污染物，氨氮、總氮、總磷等污染指標(biāo)濃度總體較高。
 

　　3)水質(zhì)水量波動大，粗放型排放。按照農(nóng)村生活規(guī)律，污水明顯表現(xiàn)為間歇排放且日變化系數(shù)較大，一般可達(dá)3.0——5.0，污水排放有著明顯的早中晚三峰特征或早晚雙峰特征；同時受作物生長、地理環(huán)境、氣候等多種因素的影響，不同農(nóng)村地區(qū)不同季節(jié)排放的水質(zhì)水量均不同。另外，由于農(nóng)村污水排放管網(wǎng)不完善，農(nóng)村生活污水一般為粗放型排放，排放量小且分散。
 

　　2農(nóng)村生活污水處理情況
 

　　近年來，我國對環(huán)境問題的高度重視，污水的處理率不斷提高。住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，到2013年年底，我國城市污水處理率已達(dá)89.34%，縣城的污水處理率達(dá)78.47%，對生活污水進(jìn)行處理的建制村僅為5.1%。目前，僅上海市的農(nóng)村污水處理取得一定成果，處理率達(dá)43%，為全國高。導(dǎo)致我國農(nóng)村生活污水處理困難的原因主要有：
 

　　1)農(nóng)村生活污水成分日益復(fù)雜，水質(zhì)水量波動大，難以正確評估生活污水的污染負(fù)荷從而影響到污水處理方案的合理設(shè)計(jì)以及處理工藝的正確選擇；
 

　　2)農(nóng)村居民環(huán)保意識薄弱，農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不一、地理?xiàng)l件各異，污水處理技術(shù)的選擇受多方面因素的制約；
 

　　3)我國農(nóng)村人口居住相對分散獨(dú)立，人口基數(shù)大、規(guī)模小、密度低。
 

　　綜上，農(nóng)村生活污水處理不能效仿城市，應(yīng)當(dāng)選擇規(guī)模小，成本和運(yùn)行費(fèi)低，管理維護(hù)簡單方便的技術(shù)。
 

　　農(nóng)村生活污水處理技術(shù)
 

　　20世紀(jì)80年代末，我國開始從事農(nóng)村生活污水處理的研究工作。近年來，越來越多的污水處理技術(shù)在我國農(nóng)村得到了應(yīng)用和發(fā)展。目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的適用于分散式生活污水的工藝(見圖1)可分為一體化處理系統(tǒng)和分步處理系統(tǒng)，其中分步處理系統(tǒng)又可分為初級處理工藝和主體處理工藝。初級處理主要用于去除部分固體懸浮物。主體處理工藝主要用于去除N、P和部分有機(jī)物。

　　一體化處理系統(tǒng)
 

　　一體化污水處理設(shè)備是集污水預(yù)處理、二級處理和深度處理設(shè)備于一體的中小型污水處理技術(shù)裝置。目前應(yīng)用較為廣泛的有接觸氧化反應(yīng)器、氣升回流一體化裝置、凈化槽處理系統(tǒng)等。
 

　　張俊等探討將土地滲濾和生物接觸氧化裝置組合而成的一體化污水處理工藝，對TN、TP等污染物的去除率在 80% 以上，并在上海寶山區(qū)、崇明縣等郊區(qū)農(nóng)村得到廣泛應(yīng)用。劉惠敏等研究開發(fā)的氣升回流式一體化接觸氧化反應(yīng)器，將原有裝置的TN利用曝氣實(shí)現(xiàn)硝化液回流、強(qiáng)化脫氮，將TN 去除率增加了5%——20%。張媛媛等、周琦等針對分散型生活污水處理改進(jìn)氣升回流一體化工藝，改變好氧區(qū)、厭氧區(qū)和沉淀區(qū)的容積比，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)對COD、NH4+-N、TN 的去除率分別可達(dá)80%、90% 和60%。
 

　　凈化槽處理系統(tǒng)是起源于日本的一種小型一體化生活污水處理裝置，目前有66%的日本人使用該技術(shù)對污水進(jìn)行凈化。國內(nèi)引進(jìn)、改造后凈化槽，獲得較好的處理效果。干鋼等在日本凈化槽的基礎(chǔ)上，將膜式凈化槽系統(tǒng)在浙江示范應(yīng)用。系統(tǒng)對 COD、BOD5、NH4+-N、TP和SS的平均去除率分別為 83.64%、84.46%、97.94%、94.13%和93.95%，處理后出水達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 18918-2002)規(guī)定的一級 A 標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　土壤滲濾處理技術(shù)
 

　　土壤滲濾處理技術(shù)是利用土壤-植物-微生物復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，通過土壤的吸附、微生物的降解、植物的吸收作用，使污水得到凈化的一種處理方法。目前，土壤滲濾處理技術(shù)主要分為慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲濾系統(tǒng)、地下滲濾系統(tǒng)3種類型。
 

　　1土壤慢速滲濾系統(tǒng)
 

　　土壤慢速滲濾系統(tǒng)是將廢水緩慢投配到種植作物的土壤表面，廢水在流經(jīng)地表土壤-植物系統(tǒng)時得到充分凈化的一種土地處理系統(tǒng)，但其水力負(fù)荷較小，處理污水能力有限。研究表明通過改進(jìn)布水排水設(shè)施能提高土壤慢速滲濾系統(tǒng)的去除率。段增強(qiáng)等研究優(yōu)化傳統(tǒng)土地慢速滲濾處理系統(tǒng)的布水排水措施，使系統(tǒng)對TN、TP、COD、TOC、NH4+-N的平均去除率分別達(dá)80.7%、89.2%、89.5%、60.2%、85.7%。趙建芬等通過增大水力負(fù)荷，改進(jìn)排水設(shè)施，使得慢速滲濾土地處理系統(tǒng)出水水質(zhì)優(yōu)良，除TN外各指標(biāo)濃度達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。同時，土壤滲濾系統(tǒng)對高濃度污水也有很好的去除效果。王振等開展高濃度較養(yǎng)豬廢水的土壤慢速滲濾系統(tǒng)處理效果研究，結(jié)果表明，系統(tǒng)對TN的去除率達(dá)80.2%，對TP、COD去除率均在90%以上。
 

　　2土壤快速滲濾系統(tǒng)
 

　　土壤快速滲濾系統(tǒng)是將一定量的污水投配到滲濾性良好的土壤表面，向下滲透過程中，污水通過生物過濾、沉淀、氧化、硝化、反硝化等一系列作用從而得到凈化。北京昌平快速滲濾池運(yùn)行穩(wěn)定時對COD、NH4+-N、SS、BOD5、TN、TP去除率分別為91.5%、85.6%、98%、95.3%、83.2%、69%。此外，迅速發(fā)展起來的人工快速滲濾系統(tǒng)利用滲透性能好的天然河砂和特殊填料，代替了傳統(tǒng)滲濾系統(tǒng)中的天然土層，提高水力負(fù)荷，減少占地面積，提高系統(tǒng)的富氧能力以及對污染物的去除效果。平玉煥等針對包氣帶進(jìn)行研究，得出人工快速滲濾系統(tǒng)包氣帶對COD以及NH4+-N有很好的去除效果。王楓等對人工快速滲濾系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)濾池出水水質(zhì)穩(wěn)定、良好，NH4+-N和SS的去除率在90%以上。但是，人工快速滲濾系統(tǒng)易受季節(jié)、溫度等因素影響。馮紹元等對不同季節(jié)下人工快速滲濾系統(tǒng)進(jìn)行研究，結(jié)果表明，在夏季高溫時，系統(tǒng)對地表微污染水的凈化效果較好，對COD和NH4+-N的平均去除率分別為45%和65%；在冬季低溫時，對COD和NH4+-N的平均去除率只有20%和60%。