分散型村庄污水收集及处理模式分析

王 伟

（滨州市生态环境局博兴分局，山东 滨州 256500）

当前，农村环境问题较为突出，尤其是农村生活中产生的污水对当地环境造成了严重污染。而分散型农村污水的排放，对水体和土壤造成了严重影响。基于新时期的发展，农村环境保护工作已成为国家生态文明建设的重点，在这项工作中，国家明确了环境保护目标，提出整治农村水环境尤为重要。因此，在实际工作中，要加快补齐农村污水收集与处理设备，避免设施短板，并且要尽快实现污水管网覆盖，以此对污水进行科学处理，从而实现对污水排放的有效治理。

1 分散型农村与污水特征

1.1 村庄特点

1.1.1 村庄分散

当前，分散型农村存在住户分散的现状，农户居住呈现出点状分布。主要基于以下原因：由于自然因素的限制，造成农村村庄分布态势分散；国家在道路规划时，铁路等交通干线会从村落中穿过，也会导致村落被划分成分散型等。因此，分散型村庄大多远离城镇，要想实现污水的有效处理，必须要采用市政管网，而面对农村分散的局面，要想利用城镇污水处理厂对农村污水进行有效处理，会存在较大难度。

1.1.2 地势差异

分散型村庄由于受面积限制，会造成多数村落分散、街道狭窄，由此影响了污水管线工程的顺利开展。如果盲目开工，会存在较大的施工风险。且部分分散型村庄位于山区位置，存在高程起伏较大的特征，而巨大的落差也会影响村庄管网的重力流汇，所以，需要在局部地区设置泵站。

1.1.3 施工困难

开展污水工程需要开挖基坑，但由于地势差异等原因使设备难以进入，仅依靠人力开挖难以保障施工质量。再加上部分村庄地下水位较高，开挖时还需要对地基的碎石进行处理，导致施工过程困难重重。

1.1.4 污水排放现状

现阶段，由于部分村庄未建立污水处理设施，且欠发达区域依旧采用旱厕，造成废水、污水流入河中的次数增加。因此，应建立雨污河流管道，使污水就近排入河道[1]。

1.2 污水的主要特征

农村污水主要来源于村民的日常生活，而生活期间产生的污水主要包括厨房污水、冲厕污水等。不同类型的污水排放，会受到各地季节性差异以及地域的影响，会出现较大的波动性。如水量与水质的特点，会呈现出夏季污水排放量增加的特点；由于污水的可生化较好，会使水质中含有较多成分的有机物，不具备毒性，经过合理的处理和利用，可相应提高水资源的利用率；而对于经济水平相对较高的村庄，排放的污水中会含有大量油污，所以需要设置隔油池，实现排放污水过滤。

将农村生活污水与城市生活污水相比，水源相对固定，水质污染并不严重，有着较强的可生化性。但由于农村生活污水水质、水量变化较大，且部分村内污水处理布局规划不合理，导致部分地区废水的有机物含量较高。此外，农村地区的污水管理处置相对困难，通常是将污水直接排放到河流中，对水体造成了严重污染，从而影响当地生态环境发展。

2 分散型农村污水治理存在的问题

通常情况下，农村各地区的人均污水排放量不同，也就造成了不同地区污水排放量存在差异。且由于较多村落缺乏完善的污水收集系统以及农村一直以来形成的习惯，居民生活产生的污水会直接泼洒在地面上，污水既渗透到了土壤中对环境造成了破坏，而排水沟渠也无法收集到污水。此外，由于农村地区分布较广，不同村落之间的人口差异较大，所以，污水量变化也大，加之农村地形复杂，更是进一步加大了污水的收集难度。如果按照城市对废水的处理模式，要求农村集中收集污水，就需要在农村建设较为庞大的排水管网，同时还要做好各节点的污水处理设施建设工作。而对于农村而言，部分地区不具备建设条件和资金，即使有足够的运行维护资金，也会因为地方因素限制，难以推动工程开展。

当前，农村基础设施建设相对薄弱，村民文化水平较低，缺乏环保意识，导致环保意识较差，未能注意水资源的保护以及污染等问题。这就需要专业人员根据农村的实际发展情况，来提供科学的运行维护管理措施，以此推动农村污水处理设施建设实现长久运行的目标。在国外，较多地方针对农村生活污水治理进行了研究，这为国内分散型农村污水收集与处理提供了参考经验[2]。鉴于国内外农村生活方式、经济水平相差较大，需要在开展污水治理的过程中，选择可以对应农村发展实情的方法，因地制宜的开展污水收集与处理，减少污水排放造成的影响。

3 分散型农村污水收集模式与处理模式

3.1 重力流污水管线收集

在以前的农村生活中，污水处理都是通过化粪池排放，并连接重力流污水井，实现污水的排放处理。而对于分散型村庄而言，一旦管线高程受到影响，就需要设置额外的泵站，才能保障污水处理站对污水进行有效处理。但对于地势起伏较大的区域，难以有效实现管线接入，并且，受到管道坡度限制影响，使管线基坑开挖难度增加，造成了较大的施工风险。

3.2 真空排水管线收集

真空排水系统收集包括收集箱、管道、泵等多项设施构成，与重力流系统相比较，真空排水管线施工埋设管径小，对周围施工环境影响小，更适用于排水距离长、分散型的排水点。而对于地势相对平坦，地下水位高的区域，使用真空排水系统收集污水非常有效。

3.3 污水处理模式

当前，分散型农村污水处理分为集中处理与分散处理，前者是利用配套管网系统，将污水集中统一运输到污水处理站，进行统一处理；后者则是将农户使用的污水进行联户，这种方式更适用于小规模村庄，便于有效对污水进行处理。

在实际应用中，污水收集模式与处理模式都有各自的优缺点，具体内容详见表1。

表1 污水收集模式与处理模式对比

4 分散型农村污水处理方法

当前，农村生活污水对水体环境造成的影响不容忽视，已造成国内大量人工水体富营养化，这对于水体环境的发展极为不利。对于农村地区，针对分散型村庄的污水缺乏明确的认知，导致在处理过程中直接对污水进行处理，由此对当地的自然环境造成了严重破坏。

一般情况下，污水处理系统包含在线系统与群集系统，区别在于：在线系统需要收集装置回收废水，以此实现过滤与处理，较为常见的有化粪池、沥滤厂；而群集系统则可以针对更多的对象服务，但有一定的服务范围，是通过化粪池与装置连接的方式对污水进行处理，成本相对较小。而以往的污水处理工艺，分为自然、集水、传统处理模式。在新时期背景下，膜技术以较好的过滤特点成为了污水处理的主要工艺[3]。此外，膜技术相比于其他处理技术，有着巨大的发展优势，该技术能实现污水处理的小型化、分散化处理，更适用于分散型农村，下面针对不同的处理技术进行简单介绍。

4.1 无动力污水处理工艺

4.1.1 厌氧处理

分散型村庄污水处理工艺，需借助处理装置才能进行联户收集后使用。通常使用的设备不依靠水泵，是以厌氧为主，属于生物处理手段。基于厌氧阶段，能够将不容易分解的分子和有机物进行处理，可将其分解成小分子，使其成分更容易被微生物过滤。在实际应用中，由于农村的水环境污染主要是日常排放污水所致，再加上地理位置的影响，以及日常降水导致的水源污染，主要是依靠滤料减少污泥的生成量；而依靠厌氧生物与导流系统对水体进行降解处理，是为了有效去除水中的氨氮物质。一般情况下，对于高程落差较大的村庄，可采用无动力处理方式，因为无动力污水处理技术，更适用于污水量较小时的处理，且不会消耗过多动力，有着低成本的优势。而使用无动力设施，能够将其浅埋于地表下，不会占用较大空间，同时，在处理废水时，对周围环境几乎不产生任何影响。但由于无动力污水处理装置不通电力、缺乏好氧环境，难以有效去除有机物，是否能够应用，需要根据不同地区的污水排放标准进行界定。

4.1.2 人工湿地处理技术

人工湿地属于生态处理工艺，常见于欧美国家。经研究发现，该技术更适用于小片区域污水处理。其建造费用低廉，是符合国家污水生态处理的技术之一。人工湿地是利用建造的地面，对水体中的淤泥和污水进行吸附，以完成过滤、分解操作。在实际处理污水过程中，是基于系统形成生物膜，当污水经过时，能够被生物膜进行转换，以此去除水中的有机物，实现净化处理的目的。人工湿地结构简单，适用于地势平坦的区域，且回收处理后的污水，符合国家污水排放标准，能够直接用于农田浇灌。

4.1.3 氧化塘污水处理技术

氧化塘是建立在自然池塘的基础上，其结构简单易维护，且造价费用低，但占地面积大。因此，该技术更适用于水资源严重短缺，经济欠发达地区。利用氧化塘技术，能有效去除水中的悬浮物质，保证污水得到科学、合理的处理[4]。

4.1.4 一体化地埋式处理系统

该技术主要应用于小型污水处理工艺中，与生物滤池性质相类似，也具有能耗低、处理效果好等优势。但无法一次性处理大量污水，且施工技术要求高。又由于施工应用到的部分建筑材料受天气因素影响小，有良好的经济基础，所以，也更适用于分散型村庄污水处理。

4.2 膜技术处理工艺

4.2.1 膜分离技术

膜技术处理工艺是利用膜为介质，采用过滤手段对农村污水进行处理。该技术能够将不同污水中的不同杂质过滤出来，以此提高净化功效。其处理工艺是以推动力对污水进行处理，使杂物透过膜进行分离，实现过滤处理的目的。基于这种推动力，可以不受工艺流程以及场所限制，且经过膜技术处理的污水，符合污水处理标准，能够实现污水的二次回收和利用。

4.2.1.1 反渗透技术

反渗透技术是利用半透膜进行分离，使不同浓度的溶液能够基于化学反应，自发地向半透膜溶液中迁移。

4.2.1.2 纳滤技术

纳滤膜是在压力操作下进行过滤，要保持压力在1.0 MPa以下，以此对污水中的有机小分子进行截留，并将水中的杂物分离出来，提高净化效果。

4.2.1.3 超滤膜技术

超滤膜作为膜技术处理的方法之一，能够基于纳滤技术提取水中杂质。超滤膜包括两种，一种是半透性膜，能够通过压力促使水源从其膜中的细孔中穿过，阻挡水中高分子物质，实现快速过滤；另一种则是高压超滤，基于高压实现过滤，但无法保证有效去除水中的特殊杂质。

4.2.1.4 电渗析

电渗析是基于电流电场作用下，以阴阳离子的方式对污水进行处理。通常在交换膜过滤时，阴阳膜仅允许属于自己属性的离子透过，以此达到污水的过滤效果。

4.2.2 膜生物反应器

膜生物反应器是当前新型的污水处理技术，其构成是基于膜技术与生物处理工艺，以此有效对污水进行处理。起初，膜分离技术主要是应用于微生物发酵领域，但随着技术与材料变化的不断发展，扩大了其应用领域，现在已应用到了污水、化工等多环节的水处理工艺中。该技术与传统活性污泥处理工艺相比较，能够更方便的对污水进行处理，在节约能耗的同时也保障了出水水质，且有极高的脱氮能力。

4.2.3 活性污泥生物膜符合生物反应器

应用膜技术需要建设曝气池，并投加微生物，通过利用载体与微生物的优势，充分发挥两者的特性，使生物能够发生复合生物反应，以此稳定水态结构。

由于农村生活污水中包含了厨、粪、洗涤等污水，所以水中富含大量的有机物质与细菌，尽管此类污水不含有毒性，但还是需要强化水体质量，实现水资源的二次利用。在实际处理过程，运用膜技术能够对污水进行高效处理，并可以保证出水水质稳定，同时能以低成本实现高效果的污水处理。此外，膜技术还可以通过微滤和纳滤实现对水体的净化分解。因此，在农村污水处理中，该技术发挥着重要的作用，且与传统处理模式相比较，膜技术能建立集成系统，实现模块化和自动化操作。所以，应用该技术可以提高水体的清洁程度，也减少了对周围环境的破坏。

4.3 其他处理工艺

土地渗滤处理技术，是相对原始的处理工艺。该技术能够实现快速渗滤处理，并兼具生态效益与经济效益。随着相关技术人员的不断研究，该技术发展相对成熟，现已进入实用阶段。该技术的优点在于生态系统，是通过吸附土壤中的微生物，促使污水得到有效净化，并且，该工艺处理成本低、易维护，更适用经济不发达的村落[5]。

5 未来污水处理工作展望

近些年，尽管国内针对农村污水治理工作给予了一定关注，积极着手在农村建设污水收集管网，对分散型农村污水进行有效收集处理。但随着城市化进程的不断发展，农村污水收集管网建设呈现出滞后状态，导致部分区域污水排放严重超标。因此，具体的水环境污染治理还有很长的路要走，而对于当地政府而言，只有抓好民生实事工程项目，改善农村的分散式污水收集处理模式，才能真正改善农村居民居住环境，切实提升污水的治理效果，保证居民生活质量。在实际工作中，针对于分散型农村污水排放现象，需要当地政府摸清村庄实际情况，并针对污水处理采取专项规划，进而采取科学的污水处理系统，合理布局农村污水处理系统，同时，还要做好城乡污水系统联通工程，梳理并建立污水管网系统，为后续农村污水治理规划和治理工作提供理论依据。

当前，分散式污水处理模式更适用于农村污水处理。但在实际工作中，应结合地方特征与污染程度，来采取对应的解决方案，并逐步落实在发达村落进行新技术的试点工作，以此进一步实现该技术的推广与应用。在此背景下，相关技术人员要努力研发新技术，有效提升污水的处理效果。

6 结论

综上所述，农村生活污水治理工作，是国家开展农村振兴战略必不可少的关键内容。当前，农村生活污水治理还处于起步状态，还需要在未来运营过程中加强推广和尝试。而对于分散性农村而言，需要根据当地实际情况，明确村庄地势、分布等条件，综合打造性价比较高的工艺与处理方式，要确保处理方式符合当地环境需求。同时，也要加快推进污水处理设施建设，这是落实国家生态文明建设的重要抓手，也是深入贯彻落实可持续发展的重要之举。并且，在优化农村人居环境工作中，污水处理措施关系到农村居民的切身利益，所以，要全面提升农村污水收集的处理能力，以此为农村污水治理模式的顺利发展提供可靠依据。