浅析农村生活污水处理系统及工艺

王坚

(广州市白云区环境监测站,广东 广州 510405)

浅析农村生活污水处理系统及工艺

王坚

(广州市白云区环境监测站,广东 广州 510405)

本文对农村污水特点和在实施农村生活污水处理系统中遇到的常见问题进行介绍；通过对已建成项目的各种工艺特点和效果的分析，建议在中国农村生活污水处理应根据实际情况选取操作简单、运行费用低的处理组合工艺。

农村生活污水；污水处理工艺

随着我国乡镇经济发展，农民的生活水平提高，其农村生活污水的排放量不断增加，但农村住户居住分散，没有完善的污水收集系统，长期以来缺乏有效治理措施，其污水直接排入就近的水渠、鱼塘，直接导致农村地区及其周边水环境的恶化。各政府主管部门在加大对城市生活污水处理投入的同时也将目光转移到农村，增加了对农村污水处理的投入，针对偏远地区和城市污水管网未能覆盖地区建设农村生活污水处理系统。本文对我国农村污水处理系统现状和特点进行了分析，结合实际经验，以期为我国农村污水处理建设提供参考。

1.农村污水的特点

1.1 目前大部分的农村污水排水现状

管网收集系统不完善，属粗放型排放，污水分散排放且流量小。随着近年来一些城市附件的农村工业发展与人口增加，大量未经处理的污水直接通过各村原有的明渠、暗渠和天然沟渠等不完善的污水管网直接排入就近的水塘、洼地、农田、灌溉渠或水渠等，最终被土壤吸收或排入附件大的江河流域。未经处理污水的排放，使农村沟渠、池塘的水质发黑变臭，蚊虫滋生，影响农村人居环境，威胁着农民的身体健康。同时，农村污水造成饮用水源污染，湖泊、水库富营养化的现象也越来越突出。

1.2 农村污水的组成

农村生活污水分为灰水和黑水,属于低浓度污水类型[1]，主要包括洗涤、洗浴和厨房用水及人、畜尿和家禽养殖废水等。农村污水的主要来源就各地区的经济不同而侧重点不同，部分农村城市化程度较高，其污水除生活污水外还包括工业企业排放污水和餐饮业污水等，而以传统耕作为主的农村则其排放的污水主要为生活污水、农田污水和畜牧业污水。

1.3 农村污水排放的特点

农村污水排放，特别是农村生活污水排放与当地农民生活方式及作息规律密切相关。其排放规律具有间歇性，一般的排放高峰期在中午12点到2点和下午5点到7点，表现为从早上到晚上呈上升趋势，夜间排放量持续下降[3]。2农村生活污水处理系统建设应解决的问题

2 提高农民的环保意识

目前大多数农民由于知识水平的局限性，对污水污染情况认识不足，主要关心的仍是其经济收入，农民参与的积极性不高。对农村污水处理工作主要由村干部主导，而村干部的环保意识主要集中在解决村内卫生方面，以解决村里垃圾和改善、美化村环境为主。因此，在建设农村生活污水处理系统前，应加大对广大农民的教育和宣传，提高其认识，调动其参与该工作的积极性。

2.1 优先解决处理站场用地问题

农村生活污水处理站场用地一般采取“不征地，不租地，产权属村”的原则。在设计农村生活污水处理系统时，应根据各村的规划情况选择用地，但由于大多数农村没有完善的规划，选择站场用地时应加强与村干部沟通，尽量选用村属的荒地、低洼地，避开耕地和村民自留地。

2.2 根据实际情况选择截污模式

农村生活污水不能套用城市大面积铺设市政管网、集中至污水处理厂的处理模式,应当根据实际发展情况，因地制宜、合理规划排水系统。各村的建设发展情况不一，有些农村其规划较好应考虑雨污分流，截污管道铺设到户；有些农村的住宅密集，分布杂乱，没有统一的规划，在设计管道时应考虑长远规划情况，结合社会主义新农村建设目标采用雨污合流方式，铺设主管的同时，加强村里原有沟渠的改造，避免管道铺设后由于村庄建筑整改而荒废。

设计前应加大力度对村里工业、餐饮业、畜牧业排水调查，根据其污水污染特征和污染量的实际情况考虑是否将其纳入农村污水处理系统，同时应加强与各政府部门的协调，由政府部门对工业、餐饮业、畜牧业排水的监督。

2.3 合理选择污水处理工艺

目前，成熟的污水处理工艺主要集中在城市污水处理系统，农村污水处理工艺技术仍在探索阶段，并没有合适的大范围推广模式。在选择农村污水处理工艺时应优先考虑技术的合理性、处理达标效果和管理上的简便性，兼顾较低的建设成本和维护管理运作成本。

2.4 加强农村污水处理系统工作人员的培训，合理安排运行资金的投入

农村污水处理系统在各村内实施，其规模较小，具有分散性。在管理上，各级政府部门和各村应指定相关人员负责系统运作的管理，同时农村污水处理系统涉及到相关环境保护专业知识，相关工作人员和管理人员上岗前应加强专业技术的培训，提高管理和操作水平，确保项目建成后的正常运行。建设该系统的主要目的在于运作，在后期维护管理运作上，各级部门应确实落实资金安排，减少因项目投入运行后加大村委、村民的经济负担，避免一些项目因资金问题而停止运作。

3 广州市白云区已建成的农村生活污水处理系统采用处理工艺和效果

目前，广州市白云区已对偏远或市政污水管网暂未能到达的39条村建设了分散式农村生活污水处理系统，将这些村的生活污水通过管网引到各个处理站点进行处理，解决了16万多人口的生活污水处理问题。这些处理站点根据实际情况采用了厌氧水解、人工湿地、接触氧化、稳定塘等不同处理工艺的组合模式，污水经过处理后能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准或农灌水标准，符合设计要求。

3.1 厌氧水解池+复合人工湿地模式

人工湿地类型可分为表面流和潜流两类[5]，潜流湿地处理主要有垂直流和水平流两种方式。复合人工湿地工艺将表面流、水平流、垂直流组合起来，组成组合式湿地床对污水进行处理。厌氧生物处理其主要问题是对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些，而人工湿地的缺陷是进水要求较高，必须有前处理去除生活污水中大颗粒物质，避免引起湿地滤料的堵塞。人工湿地处理系统能有效去除生活污水的COD、BOD，同时通过水生植物吸收、微生物的硝化和反硝化以及氮的挥发等以及人工土壤固磷及植物根系吸收方法去除氨氮和磷[4]。通过填料颗粒径级配合调整，滤清出水。这两种技术取长补短，有机结合起来其处理效果非常好。

比较而言，采用该工艺其运行费用较低，易维护，可缓冲对水力和污染负荷的冲击；但占地面积较大，易受虫害影响，受季节影响较为明显。根据建成后的采样分析，采用厌氧水解池+复合人工湿地模式出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，其对污染物去除效果见下表：

3.2 厌氧好氧模式

该工艺利用在厌氧池中厌氧及兼氧微生物水解，将长链有机物初步分解为短链有机物，产生生物酶；在接触氧化池中进行曝气，利用好氧生物的生长代谢降解水中有机污染物。AO工艺负荷较高，占地面积小，处理的建筑物少，可以采用地埋式处理，维护可采用全自动方式进行，但需要较多的维护管理与运行费用。经检测分析可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，其对污染物去除效果见下表：

表1 农村生活污水厌氧水解池+复合人工湿地处理系统对污染物去除率表

3.3 生物滤池方式

废水经收集，通过格栅池和调节池后将污水引到高负荷生物滤池中进行处理，再经沉淀后排放。在高负荷生物滤池中装填料，污水流经填料表面时，悬浮物被截留，胶体物质被吸附，废水中的微生物则以此为养料而生长繁衍，这些微生物又进一步吸附悬浮物、胶体和溶解状态的有机物，在适宜的条件下，逐渐形成具有生物化学活性的生物膜。由于微生物的增殖和生物膜对悬浮物的吸附，生物膜逐渐增厚，膜表面由于易吸收营养物和溶解物，微生物增长迅速，形成了好氧和兼性微生物组成的好氧层。在生物膜内部，由于氧无法进入，形成了厌氧和兼性微生物组成的厌氧层。随生物膜的增厚，靠近填料表面的兼性微生物无法得到营养物，其生长进入内源生长期，生物膜呈老化现象，在水力冲刷下脱落，并重新长出新的生物膜。

表2 农村生活污水厌氧好氧模式系统对污染物去除率表

该工艺占地面积小，操作简单，处理运行比较稳定，能有效去除对水中的COD、BOD，对总氮、氨氮、总磷有一定的处理效果，但需要一定的运行费用，并且系统在运行较长时间后容易产生填料堵塞现象，需要及时更换。其对污染物去除效果见下表：

表3 农村生活污水生物滤池方式系统对污染物去除率表

3.4 厌氧水解+生态沟+稳定塘处理工艺

该工艺利用厌氧菌水解、酸化作用将有机物进行初步分解再进入生态沟，利用水生植物的生长，吸收氮磷，降低有机物含量。生态沟出水进入氧化塘，通过自然充氧，氧化分解作用和水生生物的吸收作用，进一步降低水中有机物。由于南方地区的气候温暖多雨，农村卫生条件较差，需要在处理设施末端设置应急消毒池。该工艺简单可行，可以分建或合建，可以利用自然鱼塘、闲置沟渠，总占地面积少。在人口不多，污水量不大的自然村落采用该工艺能有效去除污染物，同时达到美化环境效果。其对污染物去除效果见下表：

4 结语

随着我国社会主义新农村的建设，解决农村生活污水污染问题已势在必行。要实现农村生活污水的有效处理，需要实事求是，根据当地的地形、气候、经济、行政管理等综合因素进行考虑，采用简单、有效、易管理、运行费用低的、与实际情况相符合的处理工艺。

表4 农村生活污水“厌氧水解+生态沟+稳定塘处理工艺”系统对污染物去除率表

[1]GA JUREL D R,LI Z,OTTERPOHL R.Investigat ion of th e effect iveness of source control san itat ion concep ts including pretreatmen t w ith Rottebe haelter[J].Wat SciTeclino,l 2003,48(1):111-118.

[2]胡恒祥,吕伟娅,梁磊,王晓玲.农村地区生活污水处理技术研究.安徽农业科学,2010,38(31).

[3]白晓龙,顾卫兵,沃飞，等.农村生活污水处理技术与展望[J].农业环境与发展,2008(6).

[4]向速林.农村生活污水处理的组合工艺试验研究[J].安徽农业科学,2008,36(2).

[5]徐光来，徐晓华.人工湿地污水处理技术的应用初探[J].云南地理环境研究，2006，18（3）.

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