农村生活污水处理与利用的简易模式初探

张金卫　李江涛　丁农　何起利　鱼南洋

摘要针对目前农村生活污水处理设施普遍存在建造成本高、运行维护难度大、难以在农村地区推广普及等问题，在此提出了一种农村生活污水处理的简易模式，该模式由化粪池沉淀、厌氧消化、简易过滤器净化及还田利用四部分组成，该简易模式示范工程的浅层地下水样COD值达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。这个构建的农村生活污染处理简易模式实现了生活污水就地处理和资源化利用，可作为当前农村生活污水处理的过渡模式，在污水收集及处理系统还没有遍及的农村地区应用推广。

关键词农村生活污水；简易处理；简易过滤器；利用

中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）12-03645-02

基金项目湖州市一般科研计划项目（2011YN09）。

作者简介张金卫（1977-），男，浙江缙云人，农艺师，从事特种养殖研究。*通讯作者，高级工程师，从事农业机械设施、设备开发研究。

我国现有60多万个行政村、250多万个自然村，居住生活着2亿多农户、近8亿农村人口[1]。据测算，全国农村每年人粪尿排泄物产生量达2.6亿t，生活垃圾2.8亿t，生活污水达90多亿t。根据2010年《中国城乡建设统计年鉴》相关数据的统计分析，全国农村生活污水已处理的村庄达27 825个，处理率仅为4.9%[2]。农村生活污水不仅造成地表水和地下水严重污染，还极大破坏农村人居环境[3]。

农村生活污水是指居民生活过程中厕所排放的污水、洗浴、洗衣服和厨房污水等[4]。我国从20世纪80年代就开展了农村生活污水处理技术研究，各种形式的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置得到应用，如厌氧沼气池处理、稳定塘处理、人工湿地处理、土壤渗滤等[5]。但目前许多农村生活污水处理技术大多参照城市污水处理模式，存在诸如需增加管网建设工程、占用大量土地、运行维护复杂等缺点，在没有政府政策扶持和资金保障的情况下，很难得到大范围应用推广。笔者在此探讨了一种农村生活污水处理简易模式，为现阶段我国农村生活污水处理及资源化利用提供思路。

1农村生活污水特点与简易处理思路

1.1 生活污水特点农村生活污水的水质特点是N、P含量高，但含有大量营养盐、细菌、病毒等，基本不含重金属和有毒有害物质，污染物相对简单、可生化性强。随着我国农村家庭使用抽水马桶等卫生洁具增多，每户用水量增长快，农村生活污水污染浓度较低。此外，农村生活污水还具有水质波动较大、排放点分散等特点。

1.2简易处理思路农村生活污水处理通常要考虑以下3个因素：①满足达标排放与再生利用的需要。既要解决当前村庄污水处理达标排放问题，又要充分考虑今后污水处理回用的需要；②处理技术经济适用性。处理技术的选择必须充分考虑农村地区的财力状况薄弱、经济承受能力低这一情况，选用成熟可靠、适合农村实际的污水处理技术；③运行操作简便、日常维护管理简单。考虑到农村地区从业人员技术水平和管理水平较低，污水处理技术选择应特别注重简便易行、运行稳定、维护方便等，以利当地处理设施正常运行[6]。由于农村生活污水面广分散、来源多，多数无管网覆盖而难以收集，一般通过化粪池收集、沉淀，但却没有排放系统设施，而仅仅依靠土壤渗滤或直接溢流。随着农村社会经济的发展，农村家庭大量使用抽水马桶，造成生活污水中含水比例高、营养稀释，原有的肩挑或农用工具运输的入地施肥利用变得相当困难，加剧了农村生活污水的直接排放。据对部分农村家庭化粪池的周围地表水调查，其COD值甚至有高达936 mg/L，已属严重超标排放。为此，在我国农村污水收集及处理系统还无法全面遍及的现状下，寻求一种农村生活污水简易处理与资源化利用途径作为农村生活污水处理的过渡模式。农村生活污水简易处理思路不必照搬当前农村污水处理的原则和标准，可侧重利用农村生活污水营养丰富、含水量高的特征，经简易处理作为肥水就地或就近还田利用、灌溉农作物，这既满足农作物对水分和养分的需求，又可大大减少污水收集池或化粪池内的污水量。但灌溉的肥水量与土地的可消纳的肥水量相匹配，以免影响农作物生长。

2农村生活污水简易处理工艺设计

2.1 工艺流程农村生活污水经化粪池收集、沉淀后，经厌氧消化、酸化水解作用分解有机物，杀灭病菌和寄生虫卵；然后在水泵等微动力作用下，中间层水液经简易过滤器中砂石等过滤材料的物理、化学综合作用，进一步净化出水，直接或经喷灌系统输送入农田、旱地；最后经农作物的养分吸收，实现生活污水的入地利用（图1）。该系统还装备有清水进水管阀，以适时稀释肥水有机物浓度。

2.2简易过滤器结构在农村生活污水简易处理工艺的实现上，其核心在于设计、制作简易过滤器。简易过滤工艺分初级过滤和细过滤。简易处理过滤器由外壁过滤孔、过滤填料层、引导管和桶体等部分组成（图2）；可采用40 L左右的水箱作为过滤器的桶体，在桶体底部的1/3部分均匀钻有6 mm孔径的过滤孔（300个以上），作为污水水液进入桶内填料层的第1级过滤；过滤填料层以砂石作为填料，填料层高约为桶高的1/2，粒径为10 mm左右，作为第2级初过滤。而细过滤方法则是在水泵进水底阀端包扎上60目尼龙网筛，引导管由桶体上端延伸至地面上，其作用在于引导水泵进水管的提起或导入，以利于清洗细过滤尼龙网筛。

3 农村生活污水简易处理效果

试验在湖州农村家庭和家庭农场建立了示范工程，对农村家庭生活污水简易处理工艺的处理效果进行了初步评估。所调查的五口家庭每周冲厕用水约600 L。冲厕污水经化粪池收集、沉淀和简易处理，然后以滴灌方式灌溉屋旁的菜地。菜地上选择种植偏喜水好肥的蔬菜品种，春夏季种植丝瓜、芋艿、茄子、番茄等，秋冬季种植青菜、莴笋、萝卜等。试验按每人20 m2配套滴灌菜地面积，定期对其地下1.2 m的水样COD值进行监测。据测算，一年向100 m2菜地灌溉的经简易处理后的肥水量约为30 t以上。监测结果显示，化粪池肥水的COD平均值为321.5 mg/L，滴灌肥水前地下水样的COD平均值为119.0 mg/L，而滴灌1年后的地下水样的COD平均值为85.1 mg/L，说明菜地地下水样的COD值没有发生明显的变化，其滴灌使用后的COD值可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准，表明农村家庭按以上的污水量和菜地配套标准进行生活污水的简易处理是有效和安全的，利用该简易处理工艺处理农村生活污水可以达到预期效果。

4小结

我国农村人口居住分散，农村污水治理工作起步较晚，迄今未形成规模。农村生活污水排水量少，排放点分散，无市政排水管网，几乎每户房屋旁边都有一定的农田、旱地，加以利用，就近处理生活污水。文中设计的简易处理模式，结合了化粪池消化和微型砂滤处理系统功能，农村生活污水经化粪池收集、沉淀和消化以及自制简易过滤器过滤净化，就近还田利用，可实现生活污水就地处理，达到水资源的合理回收利用。该处理工艺简单，不需要增加工程建设，自行制作简易过滤器即可，可作为当前农村污水处理的过渡模式，在污水收集及处理系统还没有遍及的农村地区应用推广。

参考文献

[1] “农村污水处理国际研讨会”新闻通稿[EB/OL].http：//www.chinacitywater.org/rdzt/sjsdh/3126.shtml.

[2] 钟玉秀，王亦宁.我国农村生活排水和污水处理发展对策[J].农村水利，2013（1）：35-37.

[3] 郑安.农村污水处理亟待重视[J].中华建设，2007（9）：20-21.

[4] 曹群，余佳.农村污水处理技术综述[J].环境科学与管理，2009，34（3）：l18-121.

[5] 梁祝，倪晋仁.农村生活污水处理技术与政策选择[J].中国地质大学学报：社会科学版，2007，7（3）：18-22.

[6] 环境保护部自然生态保护司.农村环保实用技术[M].北京：中国环境科學出版社，2008：5.