我国农村污水治理的现状与思考

福瑞莱环保科技（深圳）股份有限公司 熊伟

建设美丽中国是实现中华民族可持续发展的迫切需要，良好的生态环境是农村最大的优势和宝贵财富，是落实“绿水青山就是金山银山”理论的重要基础。然而，随着我国城乡一体化建设和新农村建设的持续推进，由于人们环保意识的缺失导致农村生态环境保护遇到很大挑战，其中污水乱排放现象尤其突出。为了改善农村的水环境，急需探索出一条适合当前污水治理的模式。

一、我国农村污水处理现状

目前在我国有将近60多万个行政村，自然村约有250多万个，农村人口将近7.6亿，但是由于我国农村基础建设不完善，将近96%的村庄未进行污水的收集与处理，相当一部分生活污水未经处理直接排放，严重污染了河、湖等水体[1]。目前的农村水处理系统处于起步阶段，人员、设备投入不是很充分，运行管理方面存在滞后现象。

与城镇污水不同，农村生活污水量日变化系数大，排放程度不均匀，在相对集中的高峰时段排放，这种现象与农村居民生活规律密切相关。

目前农村污水处理中普遍存在以下突出问题：污水处理技术及工艺选择不合理、污水处理设备运行率低、污水处理费用偏高；在污水处理设备建设后期，常常会存在设备维护缺失、污水收集管网建设缺失、资金不足等现象，造成部分污水处理设备运行率偏低。根据文献报道，安徽省内不同工艺污水处理成本大多是每吨水0.2～2.0元，使用膜生物处理工艺高达每吨水6.0元，村民期望承担的运行费用是0.1～0.2元，对比发现：污水处理成本远高于村民期望承担的费用[2]。此外相关污水处理部门在进行农村地区污水处理的时候，并没有制定好相关的政策与措施，很多时候对于污水项目都是采取“一刀切”的方式，在整个地区都采取同样的办法去处理农村生活污水，但是这种方式并没有考虑到我国农村地区的分散、每个村的实际地形地貌和实际情况不一样等问题，部分地区对于一些污水处理设施完全不适应，导致政府花费了大量的人力、物力和财力建设的污水处理设施并没有达到预期的效果[3]。

二、我国农村污水处理的几种模式

不同地区生活污水排放存在一定的差异，但我国农村生活污水处理中普遍采用管网式、小集中式和离散式三种处理模式。以下将对三种模式的特点和适应性进行对比和分析。

（一）管网式处理模式

管网式集中处理是将距离市政污水管网较近、且具备施工条件的农村生活污水接入市政管网统一处理，即村庄内所有农户污水经污水管道集中收集后，统一接入邻近市政污水管网，利用城镇污水处理厂统一处理。2019年全国建制乡污水处理厂总数是1830座，平均每个建制乡建成拥有污水处理厂0.58座，污水日处理能力为80.11万立方米，排水管道长度为24941.86km[4]。在实际应用过程中存在以下的问题：

1.管网设施的农村适宜性较差

设计我国农村污水处理设施时，往往只能借鉴城市污水处理的经验，污水处理厂(站)设计规模、管网铺设长度大，因而设计了过多的污水处理能力。但是，由于农村居民少，污水产生量少，无法达到污水处理的设计量，再加上由于污水传输过程中的渗透等，导致污水处理站不能够收集到足够的污水，始终处在低负荷运行状态之下，或者偶尔运行造成了极大的资金浪费[3]。

2.管网设施运维难、成本高

农村管网运维管理难以落实，维修难是该类设施的典型问题。但是，大多数农村地区由于缺乏科学的管理和维护基础设施项目的人才，由于缺乏专业的运行维护体系，直接导致农村污水处理设施运营维护缺乏管理，使得污水处理厂的运行维护队伍形同虚设，降低了设施的治理能力。与此同时，由于农村可利用资源有限，对污水处理基础设施相关项目正常运营维护缺乏资金支持，无法发挥应有的作用。

3.管网设施的施工质量难以保证

在实际工程设计过程中，设计人员在实地踏勘、数据核算、图纸绘制等环节有可能存在纰漏，从而导致参数设计有误，影响设计质量。如果没有及时修正，将会对后续施工、运维过程带来麻烦，甚至从根本上影响设施的正常运行。集中管网式处理的设施建设复杂，容易出现质量问题，由于农村污水存在较大的波动性，有可能出现污水过多处理不完或者无水可处理的情况。此外在建设和维护上需要花费大量资金，对农村地区的经济压力较大。同时还存在管道泄漏后，会污染地下水源的可能。此外，在应对自然灾害（如：地震，洪水等）方面也有不足。因此，根据我国农村现状，不适合大规模建设。

（二）小集中式处理模式

在村民居住相对密集或居住人数较多的村庄中，选择多户或者整个村庄集中收集村民日常产生的生活污水，继而用一体化设备等集中处理设施就地处理生活污水，达标处理后的出水可排入就近河道，或直接用于农田灌溉。多户式集中处理模式在使用的过程中占地比较少，大大提高了污水处理的质量。但是，集中处理模式在使用的过程中也需要大量的投入，只能适用于人口密度比较大、经济水平较高的农村。多户式集中处理方式也存在一些问题，大致如下：

（1）设施选址、安装难度大。集中式污水处理设施的选址主要由设计人员与村干部、村民共同商定。设备安装在哪里，管道如何施工，都需要沟通协调。设计人员对乡村地质条件、地形地貌和气候环境缺乏深入了解，往往出现建设选址偏、专业远、地势过低、离民居太近等问题，导致污水池发生雨水倒灌、影响居民正常生活等情况，对设施的长效运行造成不利影响[5]。（2）设备运维要求高，运行成本较高。污水处理设备运行操作复杂，需要专业技术人员管理维护。村民自身由于知识储备不够，无法独立对相关的机器设备进行专业的维护操作，缺乏日常维护导致设备的污水处理效果大幅下降，最终都成了“晒太阳”工程，浪费了大量的金钱。同时，农村污水处理站的建设一般会考虑不影响村内居民的日常生活，故位置相对比较偏僻，不易定位。有部分地区虽然已经建设有多户式一体化污水处理设备，但是也因为经济支持有限，无法支付日常的运营费用，只能够将污水处理暂停。即使有部分地区有人员巡检，但由于偏远和分散，造成巡视的滞后性，设备的维修不及时，最终造成设备运行不达设计预期，也增加了维修的成本。（3）抵抗水量冲击能力不强。多户式农村污水处理设施一般为占地较小的一体化污水处理设备，一方面适合处理水量相对较小的村内污水，另一方面可以节省一部分土地资源。污水量受村内居民早晚用水量差异、冬雨季水量等因素的影响较大，雨季时系统会超负荷运行，若污水处理设备处理量不足可能发生村内污水跑冒的情况;而冬季尤其是夜晚水量较小,甚至出现断流现象，水量变化十分显著。与管网集中处理相比，多户式处理方式相对灵活，在管网建设上成本低。不过也存在一些与集中处理相似的问题，建设后的管网也会出现渗漏问题。同时由于是多户合作共同建设，所以会牵扯到复杂的合作问题。各户之间的使用水量不同，产生的污水量不同，对其中的责任鉴定、费用分担、后期维护有很大的影响。

（三）离散式处理模式

1.旱厕改造

农村旱厕改造工程改善农村群众的生活环境，避免厕所污物污染水源、传播疾病。但旱厕改造只是将粪液/粪渣储存在罐中，没有系统的后续处理设施等。部分农户定期掏挖尿液和沉泥发酵后回归农田，部分农户花钱请环卫车定期抽走。后期检查巡视过程也发现存在旱厕设备“罐满自流”问题。另外，旱厕改造只解决了厕所黑水，村民厨房洗涤废水、洗衣废水、洗涮淋浴废水等尚未处理。

2.化粪池法

化粪池在农户生活污水处理中一般被当作预处理设施。农村生活污水中含有大量粪便、纸屑、病原虫，污水进入化粪池经过12～24h的沉淀，可去除50%～60%的悬浮物。沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧发酵分解，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，从而达到预处理的效果。在实际应用中，部分农户的住房设施在建造的时候会因为化粪池的简单处理造成泄露现象，进而污染地下水，造成饮用水的污染。

3.厌氧沼气池技术

我国农村沼气池应用十分广泛，不仅可以作为生活厨房用气，还可以对生活的污水进行处理，利用微生物将有机物氧化为沼气，从而使生活污水得到净化。生活污水经过厌氧发酵产生沼气作为浴室和家庭用炊能源，厌氧发酵处理后的污水用来灌溉或进一步处理。但是沼气池无法直接把废水处理干净，剩余沼液需经管网收集后，运输到就近的污水处理厂再处理，因此存在污水处理不彻底、需增建管网的问题。

4.小型一体化设备

小型一体化设备是一种集预处理、多级深度处理于一体的污水处理装备。它们占地面积小，施工简单方便，建设成本低，设备启动快，可快速投入使用，方便在不同场景应用，是国内外农村污水处理的发展方向。小型一体化技术一般采用厌氧-好氧二级处理工艺，后设二沉池以降低出水悬浮物兼具降解有机物和脱氮的功能。对于小型一体化设备的抗冲击性强,能耗低，反应器埋置地下，受低温天气影响较小，比较适用于经济条件较好的地区。目前较为流行的一体化设备处理仍然存在着缺点，以高营养物质为主的我国农村生活污水为处理对象时，存在脱氮除磷效率低、设备占地面积大、工艺设备多等诸多问题。

一体化农村生活污水设备的主体工艺主要分为以下三类技术工艺：SBR工艺、MBR工艺和AO工艺。采用SBR工艺的一体化设备工艺流程较为复杂，该工艺的一体化设备相对剩余两类工艺占地面积较小，出水质量好，出水稳定性最高。采用MBR工艺的一体化设备出水质量最高，占地面积小，具有较高的抗冲击能力。采用AO工艺的一体化设备，工艺流程简单，具有一定的水量和水质适用能力，该工艺是一种采用活性污泥法的污水处理工艺，具有一定的脱氮除磷效果（见表1）。

表1 几种农村污水处理模式常用工艺经济指标比较

三、结论

本文介绍了目前我国农村污水处理现状，对比了目前应用于我国农村的各种污水处理工艺，针对每一种技术进行了优缺点分析。我国大部分农村地区仍无完善的污水处理系统，农村生活居民缺少节约用水及水资源保护意识，污水处理技术及相关设备缺失，导致农村生活污水处理问题一直得不到很好的解决。农村污水处理设施的设计在充分考虑当地排放标准的同时，应综合考虑最终接受水体的自净能力或污水再生用途，因地制宜研究当地农村污水的水质特点、技术水平、经济条件、管理能力，最终科学合理地实施污水排放方案。农村生活污水的处理应根据农村各自区域的特性,采用合适自身的科学的处理办法，通过社会各界的共同努力，最终促进农村生活污水的规范化处理。一体化污水处理设备安装使用灵活，可以与其他工艺设施组合使用，非常适合居住分散的农村地区。农村地区污水处理势在必行，未来必将为我国新农村建设起到关键作用。