我国农村污水处理工艺分析及性能比较

李晓怡，吴珍涓，陈欣，王荣华，白少元，3

（1.桂林理工大学环境科学与工程学院，广西 桂林 541004；2.广西恒晟水环境治理有限公司，广西 桂林 541004；3.广西环境污染控制理论与技术重点实验室科教结合科技创新基地，广西 桂林 541004）

因为区域的不均衡健康发展，城市和乡村之间的差距愈来愈大，农村经济发展滞后，但农村的生活污水排放量在逐年增加，未经处理过的污水直接排入到生活环境中，对人们的生活和健康带来了很大的危害，农村废水污水处理问题已经刻不容缓了，本文将通过分析比较各个适合中小型地区的污水处理技术，为我国乡村的污水处理发展提供切实的参考依据。

1 县城、乡镇及农村等中小型污水处理工艺

1.1 厌氧沼气池技术

该技术在目前我国农村的工业生活污水处理和厌氧发酵污水处理的应用和实践中，是最通用、节俭、且能够很好地体现我国农村生态环境效益与农村经济社会效益完美有机结合的一种新型污水处理方式。它将我国农村的生活地区天然污水的处理与合理开发利用有机污水资源紧密结合，实现了农村地区生活污水的处理资源化。在经生活污水处理的发酵过程中有效地去除了大部分的生活有机物，由此可以直接地达到回收和处理净化生活污水的目的；经过厌氧发酵处理产生的有机物污水沼气回收后可以直接用来作为浴室和其他大型家庭场所使用，也可以作为再生能源供各种二次能源处理设备使用；经过工业和厌氧发酵处理后的工业和生活有机物污水可以广泛地用作大型农业的浇灌用水和大型园林观赏种植用水。

1.2 土地处理技术的五种主要类型

1.2.1 慢速渗滤系统

此渗滤系统通过对地下水的快速过滤、沉淀、吸附和分解，进行生物化学的降解和光合作用等的净化处理过程使得污水在这样的环境中得到了有效净化，出水水质优良。究其原因是该系统对于慢速污水的净化和投配处理负荷一般较低，渗流的速度慢。

1.2.2 快速渗滤系统

快速厌性农田污水臭氧交替渗滤技术用于快速厌性农田灌溉、休耕土地快速灌溉污水处理与大型农业净化和再生的灌溉系统快速灌溉污水渗滤。这是一种高效、低耗、经济的广泛适用于大型农田土地的快速污水处理与大型农业净化和再生的主要污水处理方法。主要是利用快速厌性农田灌溉臭氧交替排水与快速惰性休灌农田土地臭氧交替的两种渗滤方式加快灌溉排水过程的进行，使农业灌溉污水综合治理系统处于快速厌性休灌臭氧-惰性好气农田臭氧交替排水运行的臭氧交替渗滤系统状态，依靠快速厌性农田灌溉臭氧交替排水的技术可以使快速厌性农田土壤杂质废物处理中的各种有害微生物和细菌能够快速通过灌溉排水分解，而被污染的农田土壤在农业灌溉污水处理过程中所截留的溶解性和其他的不具悬浮性的有机物，在快速厌性农田对土壤污水处理的过程中得以有效地进行清理和净化。

1.2.3 湿地处理系统

湿地污水系统综合利用净化处理的方法和综合利用湿地污水净化综合处理法的区别是它的方法是一种通过综合地处理土壤和利用低洼的天然淡水湿地和大型天然的沼泽地污水带来综合处理大量的土壤和固体湿地污水的一种综合处理的方法。主要的方法是利用湿地污水对土壤的总量和密度有一定的限度并进行了控制，同时具有一定弹性地进行污水的收集和合理地投放且合理地分配在高到低洼的种植基地的具有耐水性湿地水生植物和沼泽性湿地种有水生植物的大型天然淡水湿地上，污水系统湿地综合利用净化的处理方法，主要是将湿地综合利用耐水性湿地水生植物和固体湿地污水的综合利用通过湿地污水和土壤共同的相互作用的关系，进行湿地污水综合净化。

1.2.4 地下渗滤处理系统

地下土壤污水处理系统是将地下污水综合处理然后投放和分配到一个距离建筑地面深约0.5m、有良好渗透性的土壤污水底层中，利用底层土壤以及毛排水管的浸润和土壤的渗透作用，使地下污水向四周的土壤中扩散，通过该系统对污水过滤、沉淀、吸附以及对微生物的降解和对土壤的光合作用等处理，使得四周土壤中的地下污水得到有效净化。

1.3 人工湿地处理技术

这主要指的是一种人工直接利用天然的湿地生态植物进行水体生态工程的一种技术，在一定的天然人工湿地生态植物的填料上直接人工种植特定的一种人工天然湿地的生态植物，建立起支撑一个完全人工的天然湿地的生态植物的水体湿地生态系统，当完全人工化的天然湿地生态植物的水体生态系统流通过整个天然湿地生态系统时，其中的各种可能具有污染性的水体化学物质和其他各种具有营养性的化学物质被水体生态系统充分综合地吸收或有效地进行综合的利用和分解，使完全人工化的天然湿地生态植物的水质及其环境生态资源得到了有效的净化。

1.4 生物膜处理技术

此处理外膜技术主要目的是使存在污水生物中的其他微生物通过载体外膜附着在其他污水生物载体表面上，污水生物再通过载体外膜流经其他微生物后，在载体外膜表面的运动过程中，通过有机碳和氧对污水营养物的氧化吸附以及氧向污水生物层外膜内部的其他微生物载体扩散，在污水生物层外膜中所随时间而发生的有机氧与微生物载体氧化等的相互作用，对废水污染物的有机氧化酶进行氧化分解，进而达到污水净化的目的。

2 农村污水消毒工艺

2.1 紫外线消毒工艺

紫外线消毒并不是直接将微生物杀死，而是破坏微生物的繁殖能力间接对其进行的消毒灭活。目前使用紫外线照射杀菌消毒的一般原理是用紫外光照射污水，从而杀灭掉微生物，摧毁掉微生物增殖细胞内的遗传物质。除此之外，紫外线还可以直接破坏一些有害微生物的其他基质细胞膜的结构。紫外线杀菌消毒激光是目前最常见的消毒工艺，这种紫外线污水消毒工艺使用和管理运行起来非常方便，只需要准备一个可以在室内产生大量辐射紫外线的消毒处理设备就完全可以了。这种紫外线消毒技术已被广泛应用于污水的消毒中，其中主要的污水包括了低质量的污水、常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水，但是对紫外辐射穿透率较低的水质并不是特别适用，如未经生化污水消毒处理或只经过一级生化处理的污水，其中ss浓度高于30mg/l的污水。

2.2 化学消毒工艺

2.2.1 液氯消毒工艺

液氯的灭菌消毒的具体原理是往污水里加入液氯或者次氯酸盐（如NaClO）的溶液进行消毒，在污水里直接加入自由氯发生的一系列化学反应，HOCl，OCl-之和的化学反应称作有效自由氧化合氯，其中以液氯和水中的HOCl自由氧化合氯进行消毒的杀菌效果最好。但当水体中的氯氧化合物排入其他的水体时，氯氧化合物可能会和水中的氨氮、有机氮化物反应生成自由氯、消毒杀菌效果较差的无机氮化物，称作无效自由有氧化合氯。自由氧化合氯的杀菌消毒效果主要是受到自由氯接触水的持续时间、投加量、水质、温度、PH以及水体消毒杀菌系统的稳定度等的影响。液氯的灭菌和消毒的工艺广泛可用于水体持续的消毒和杀菌，适用于各地的公立医院、工业、民用的场所持续灭菌和消毒。

2.2.2 臭氧消毒工艺

该方法是一种利用纯净的蓝色臭氧对纯净的污水中的有机物进行氧化和消毒。存在污水和空气中的蓝色臭氧主要成分是一种硫化氢和氧的同素异形体。因为纯净的臭氧在污水中本身具有很强的氧化和消毒杀菌的能力（污水中臭氧的含量仅次于纯净的硫化氢和空气中的氟），能有效杀灭和氧化大部分的有机物。

臭氧虽然本身抵抗外界氧化的能力强，但很不稳定，甚至无法长期储藏，因此污水和臭氧的制备工艺需要根据实际的需要和情况就地进行研发和生产。臭氧的灭菌消毒可以杀死各种有害细菌，其中灭活杀菌效率远远优于普通的杀菌灯和紫外线消毒灭活杀菌灯，是普通的紫外线消毒杀菌灯的1.5～5倍，能够除藻杀菌，对于污水中的病毒、芽孢等各种生命力较强的有害细菌和微生物也同样起到很好的臭氧消毒灭活杀菌作用。该产品的臭氧消毒灭活杀菌处理工艺主要是广泛适用于饮用水、处理污水35%至98%的有毒化学物质。

3 结语及展望

当前我国农村污水处理技术尚未完善，处于摸索阶段。在选择确定污水处理工艺时，需要结合当地的地理环境、人类活动等，采用“因地制宜”的方法，在原有工艺上加以改进，使其工艺效率达到最大化。