村镇生活污水3级消解资源化利用模式探讨

袁红军 占明飞 王伟 宁军

摘 要：针对目前农村地区缺乏有效的污水收集管网和处理设施等现象，该文结合农村地形地貌、经济条件等提出了一种农村污水3级消解资源化利用模式。该模式不仅解决了能耗和运维问题，而且实现了农村污水就地处理和资源化利用，可作为当前农村污水处理的理想模式在居住分散或污水收集及处理系统缺乏的农村地区推广应用。

关键词：农村污水;3级消解;资源化利用

中图分类号 X703文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）01-0121-03

Abstract：In view of the lack of effective sewage collection pipe network and treatment facilities in rural areas，this paper proposes a three-stage digestion and resource utilization mode of rural sewage in combination with rural topography and economic conditions. This simple processing mode not only solves the problem of energy consumption and operation and maintenance，but also realizes the in-situ treatment and resource utilization of rural sewage. It can be used as an ideal model for rural sewage treatment in rural areas where residential dispersion or sewage collection and treatment systems are lacking.

Key words：Rural sewage;Three-stage digestion;Resource utilization

黨的十八大将生态文明建设纳入“五位一体”总体布局，并提出建设美丽中国的重大战略任务，十九大又将生态文明建设提升到一个新的高度。农村是生态文明建设的重要领域，其生态环境的好坏与人民生活质量和社会经济的发展密切相关。同时，农村也是生态文明建设的薄弱环节，随着城镇化进程加快，农村生态环境遭受破坏的程度不断加剧。

我国农村地区经济基础薄弱，资金筹措困难，多数未建立污水处理和资源化设施。生活污水治理设施的建设、运行、维护等费用高，对于经济基础本就薄弱的农村是一个难题[1]。有些地区建立了示范性的设施，但缺乏有效的资金和专业的人员运管，正常运转的比例很低，造成了财力物力的极大浪费。相较于城市污水，农村污水一般只含大量N、P和营养盐，不含重金属和有毒有害物质，污染物相对简单、可生化性强[2-4]，经适当处理后，可用作果蔬或农田肥料。因此，我国农村污水治理不能照搬城市污水治理模式，应遵循“因地制宜、尊重习惯、应治尽治、利用为先、就地就近、生态循环、梯次推进、建管并重、发动农户、效果长远”的原则，寻求一种低能耗、低投入、少运维，处理效果稳定，可资源化的污水处理方式，从而实现经济增长和环境保护双赢的局面。

1 农村水污染防治难点

1.1 认识局限 大多数农村居民和领导干部对水污染防治重视程度不够，特别是经济不发达地区，大家仍然只关心经济收入，环境保护意识较弱，知识水平有限，因而对农村污水处理与资源化不够积极。

1.2 方法欠科学 对于较完善的城市污水收集处理体系而言，农村地区经济基础薄弱、地形条件复杂、居民居住分散，如果按照城市建造污水处理厂，必然要构建复杂的收集管网、占用大量耕地，不仅与农村注重生产本质相背离，而且建设成本、运营资金以及专业的运维人员成本均大大提升，很难得到大范围应用推广。即使建设小型的污水处理厂，也由于收集处理存在设计规模与实际污水量不匹配、工艺选择不合理等问题而搁浅。

1.3 排放标准单一 目前国家尚未建立针对农村水去向、水功能的污水排放标准，各地仍然盲目的套用城镇污水处理标准，但是农村与城市存在区别，农村的污染相对单一，同时拥有自己的自然环境和对污染物消纳途径，因此，对于农村污水处理要根据不同的水用途、水去向设定不同的标准，避免过度处理造成浪费。

1.4 资源化利用不足 目前，农村污水处理技术数量多，种类杂，但大多技术都背离了农村应注重经济效益与环境保护相适应的本质。此外，大部分居民对农村生活污水资源化利用的认识不足，对生活污水进行乱排乱放，造成农村周边水环境质量严重下降，对生活污水进行处理时，只能模仿城镇建造污水处理厂或应用较小规模的一体化设备，经集中或分散式处理后排放，未能结合农村污水水质水量特点，过度处理，循环利用不多，资源化率低，这不仅忽视了生活污水资源化利用向农作物提供肥力的作用，造成资源浪费，而且增加了污水处理的成本。

1.5 产业化发展乏力 农村的污水其实是资源，要以“用”的理念对待，只有将污染资源化、资源产业化，带动当地经济的发展，才是可持续的处理模式。然而受到经济水平和知识水平的限制，目前村镇生活污水处理仍处在探索阶段，多数研究方案仍集中在污水统一收集处理方面，污染资源化，资源产业化相关的方案较少，缺乏有效的技术支撑。

2 农村污水资源化利用模式探讨

2.1 利用思路 由于农村污水来源广且较为分散[5-6]，多数无管网覆盖而难以收集，部分通过化粪池收集、沉淀，但却没有排放系统设施，仅仅依靠土壤渗滤或直接溢流。基于此，寻求一种农村污水简易处理与资源化利用模式十分必要。农村污水简易处理思路的重点在因地制宜，要结合农村的地形地貌以及经济条件，侧重利用农村污水高营养、高含水量的特征，经简易处理作为肥水就地或就近还田利用、灌溉农作物，既满足农作物生长对水分和养分的需求，又对农村水污染防治起到积极的促进作用。农村污水处理要遵循以下理念：

（1）农村一定要处理好“三农”与“三生”的关系，利用“肥水不流外人田”的理念，将农民生活的污染转化到农业生产中去，结合农村生态，达到绿色、低碳、循环。

（2）农村污水治理一定要做到低投入、少维护、有产出，要根据水的功能去向设定相应的排放标准，让农村生活污水“能施肥、能灌溉”，让地表水“能洗衣、能洗菜”。

（3）農村污水治理一定做到“三结合”：污染治理与资源利用相结合，工程措施与生态措施相结合，集中措施与分散措施相结合。

（4）“产业生态化、生态产业化”是实现农村“绿水青山就是金山银山”的必经之路，要让农村污水资源化、资源产业化。

基于此，笔者提出了一种农村污水3级消解（即：1级消解为果蔬消解，2级消解为农田消解，3级消解为水体消解）资源化利用模式，为现阶段我国农村污水处理及资源化利用提供思路。

2.2 利用模式 我国农村地区土地富裕，有足够的农田消纳污水。特别是南方地区多山地或丘陵，空间形态分散，地形高度落差大[7]，最适于3级消解资源化利用模式推广应用。污水先通过化粪池收集、沉淀达到固液分离，并经厌氧发酵分解有机物、杀灭病原菌，保留氮磷，实现污水的初步处理;然后将经过化粪池初步处理的污水通过预先设置的溢流口连接管道引入房屋周边的果木园或菜地中对污水进行1级消解利用;再依据农村地区住宅与农田分布地势（屋高田低），通过铺设管道或开挖明沟（或构建生态沟渠）将1级消解利用后的出水引入农田，经农作物吸收转化，实现污水的入田2级消解利用;经2级消解利用后的农田出水进入下游的水塘，水塘中栽种一定的水生经济作物并投放水生动物（如螺蛳、河蚌、鱼类）进行3级消解利用，经3级消解利用后出水可达到供村民洗衣、洗菜的标准。最后水塘的出水（N、P含量较低）顺势流入更下游的河道中，最终进入水体大循环。这种简易处理模式将生活污水中富含的氮磷提取转化成经济作物（如果蔬、水稻）和经济动物（鱼虾和螺蚌）产出，真正实现污染资源化利用。具体模式见图1。

3 结论

我国农村人口居住分散，与城市建立污水收集管网和处理设施不同。农村居民房屋大多建造在高处，房屋四周都分布着果园和菜地，农田分布在村庄附近地势低洼地带，便于灌溉。文中设计的3级消解资源化利用模式，低投入、少维护、有产出是其核心，不仅因地制宜的利用农村生活地势条件，降低污水处理耗能问题，而且将农村污水转移到农业生产这一资源化利用的道路上，结合农村生态，达到“绿色、低碳、循环”的目的，最终实现人与自然和谐共生，实现污染减量化、资源化及再利用。通过上述技术手段将生活污水中的氮磷等营养元素转化成水生经济作物所需的有机肥料，真正实现农村污水能施肥、能灌溉，地表水体“能洗衣、能洗菜”。作为针对分散式农村污水治理模式，不仅实用性高，而且可复制性强，适宜在中国农村地区推广。

参考文献

[1]王君丽，刘春光，斯东林，等.我国农村污水处理与资源化存在问题及对策[C].农村污水处理及资源化利用学术研讨会论文集，2008-10.

[2]张金卫，李江涛，丁农，等.农村生活污水处理与利用的简易模式初探[J].安徽农业科学，2014，42（12）：3645-3646.

[3]唐志坚，储俊，张磊，等.农村水环境的生态治理模式与技术探讨[J].污染防治技术，2008，（21）：37-40.

[4]魏立安，丁园，华河林.环鄱阳湖村镇污水现状与污染防治对策建议[C].农村污水处理及资源化利用学术研讨会论文集，2008-10.

[5]李无双，王洪阳，潘淑君.农村分散式生活污水现状与处理技术进展[J].天津农业科学，2008，14（6）：75-77.

[6]金丹越，白献宇，金相灿.洱海流域农村生活污水调查与处理方案研究[J].农业资源与环境，2007，（9）：96-99.

[7]姚庆丰，王金岩，左长安.山东省农村低成本污水处理工艺探讨[J].山东农业大学学报（自然科学版），2017，48（6）：911-917.

（责编：张 丽）