农村生活污水生态处理工艺研究

龙 航

（铁汉环保集团有限公司，广东 广州 510308）

农村生活污水治理是农村人居环境整治的重要内容，是实施乡村振兴战略的重要举措，是全面建成小康社会的内在要求。目前，农村生活污水的处理问题已不仅仅是关系到我国水资源的保护，同时也关系着农村地区居民的身体健康以及农村地区的社会和谐。而实现污水的生态处理，是改善农村生活环境的重要途径，也是保障农村地区经济可持续发展的有效实践路径，因此，只有充分了解农村地区的污水特点，才能让污水处理机制发挥出重要作用。

1 农村生活污水的特点

1.1 污水水质特点

农村地区的人口分布特点是密度低，分布范围广，这与城市地区形成了鲜明的对比。其中，城市污水可以做到集中排放，但农村地区由于没有污水排放管网，生活污水中往往会混入雨水、山泉水等，导致污水中存在一定数量的COD、BOD、SS、N、P等污染物，其有机物含量较高，水质波动较大，处理起来有一定的难度。

1.2 污水水量特点

在2015年，农村地区的污水处理仅有22%的覆盖率，大部分的农村生活污水都被直接排放到河流中或渗入到土壤中，这也是急需解决的重要问题。按照国家环保部等11部委联合下发关于《水污染防治行动计划实施情况考核规定（试行）》的通知，根据要求，2020年生活污水处理率应达到60%以上。根据最新数据，农村污水的治理已经得到极大改善，很多地方的污水处理覆盖率已达到80%以上。

此外，农村污水排放呈现出分散的特点，但其时间特点又十分明显：如白天的污水排放量明显大于夜间，甚至有时夜间的污水排放量能达到近似于零的水平；而白天的污水排放高峰期主要集中在进餐时间。因此，农村的用水量难以准确预估，再加上农村地区的节水意识较低，这也是农村污水排放分散的特点之一。

2 农村生活污水生态处理现状分析

农村生活污水的生态处理所面临的最大难题是污水的无组织排放，想要实现集中排放和处理几乎不可能完成。而无组织排放的方式也在一定程度上增加了污水处理的难度，影响了污水处理的效率。

在农村生活污水排放的过程中，主要的处理方法是将污水集中到处理池中，其处理工艺是以生物处理和人工湿地处理两种方式为主。因此，针对农村污水的排放特点，应充分考虑农村地区的实际情况，再采取最行之有效的方法，最终实现低成本、高效率、易操作的污水生态处理。

3 农村生活污水生态处理工艺分析

3.1 “五环”式高效处理系统

（1）“五环”式（ACGMP）生态高效农村生活污水处理系统已经在国内实现了试用，其主要包括厌氧、人工湿地、湿地植物、微生物池塘[1]。主要处理流程是当生活污水进行入厌氧池后，在微分物分解的作用下将其中包含的大量有机物进行降解，分解为甲烷或者有机酸。在实际应用中，为了使微生物能够大量的生长繁殖，通常会在厌氧反应器中加入生物填料和具有高效降解机能的特定微生物，再通过扩大填料表面积的方法让微生物实现快速的繁殖和生长，达到高效降解处理的目的。而处理后的污水会流入人工湿地中，在湿地植物的作用下通过物理沉降的方式让植物根系进行阻截，同时也再次通过微生物的代谢作用去除剩余的污染物质，最终流入到池塘之中。

（2）人工湿地即人为制造的湿地环境，这种类似于沼泽地的环境能够实现人工的干预和控制，是利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用对污水进行净化处理[2]。目前，人工湿地的建造主要有表面流人工湿地和潜流式人工湿地。

表面流人工湿地采用更潜的水位，通常在90 cm之内，其特点是拥有良好的径流效果，但不管是从结构还是特性来看都与天然湿地无太大差别。从其结构上来看，在沙砾或者土壤基质上方为布水区，湿地植物就种植在土壤基质之中，在土壤基质下方还存在原有土壤，污水经上游进水口注入之后，经过表面流人工湿地的处理和净化，从低位置的出水口流出，为了达到良好的处理效果，污水的注入和排出都由人工来严格控制。但表面流人工湿地的缺点是其表面卫生条件较差，极易受到温度条件和天气条件的影响。而潜流型人工湿地采用基质床下方布置水体的方式来建造，解决了这些问题。潜流型人工湿地由于其水流方向和湿地床呈现出一个垂直的方位关系，再加上基质材料的关系，在重力的影响下水流能够快速的向下渗透。

（3）在以上完整的处理流程中，生态技术发挥了重要作用，在微生物和湿地植物的作用下，污水中的大量有机物得到快速处理且不会造成二次污染，而处理之后的污水可再次用于农作物的灌溉等用途，实现了水资源的循环再利用。“五环”式农村生活污水生态处理技术最大的优点是在于充分考虑了农村居民分布分散、污水排放不集中的问题，其处理过程节能、节约成本。同时，实现了农村水资源的循环再利用。因此，在农村生活污水处理中，采用微生物降解处理和湿地植物根系吸收等方式进行水质的生态净化，不仅能达到出水水质稳定、抗冲击能力强，还使整个处理过程具有智能化和自动化，实现了良好的成本控制。

3.2 毛细管土壤渗透沟工艺

毛细管土壤渗滤沟工艺是利用土壤、植物、填料以及其表面生长的微生物、小型动物等进行一系列复杂的物理、化学、生物的协同作用而实现的污水处理工艺[3]。其中，毛细管土壤渗滤沟的主要作用是让污水能够实现渗透和回流，且整个渗透过程是通过毛细结构的管道实现的。因其整个渗透过程较缓慢，促进了污水与微生物的接触更加均匀，使污水向四周扩散、过滤和吸附，最终完成净化处理过程。这种污水处理方式的优点是处理效果较好，但缺点是由于污水的流动速度缓慢导致生态化处理效率不高，所以，比较适用于水质较高，质量要求也较高的污水处理。

3.3 塔式蚯蚓生态滤地工艺

塔式蚯蚓生态滤地工艺主要是利用蚯蚓的生物作用，再配合使用一些特定的植物和微生物，以达到水质净化的目的。这种工艺大多数是采用模块化的结构，由上到下依次是由蚯蚓活动层、锯沫和稻壳层、钢丝滤网三部分组成。在实际应用中，污水由最上方注入，通过蚯蚓活动层的生物作用以及锯沫和稻壳层的过滤之后由最下方排出。这种工艺的优点是占地面积小，布设起来比较简单，但又拥有良好的污水处理能力，是值得推广的污水生态处理工艺，在农村有着良好的应用前景。但这种工艺本身也存在缺点，即受土壤和环境因素的影响较大，如一些土质或者环境不适合蚯蚓的生长，其功能就会受到严重限制，特别是在冬季气温比较低的时候，过低的外界温度会引起蚯蚓的大面积死亡，使整个系统失去作用。

4 结语

综上所述，通过微生物、小动物、植物等方式可进行农村生活污水的生态化处理。其中，“五环”式高效处理系统更适用于分散的生活污水排放处理；而毛细管土壤渗透沟工艺则适用于对水质要求较高的情况；塔式蚯蚓生态滤地工艺由于成本低、布设简单等特点，更适用于小面积区域污水的处理。通过以上生态化处理，在净化农村生活污水的同时也不会对环境造成二次污染，实现了农村地区绿色环境的可持续发展。