农村生活污水治理问题探析及处理技术

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农村生活污水治理问题探析及处理技术

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（1.桂润环境科技股份有限公司，广西 南宁 530200；2.广西壮族自治区生态环境监测中心，广西 南宁 530028）

随着我国经济社会快速发展和“美丽乡村”建设持续推进，农村污水治理已成为改善农村人居环境重要和紧迫的课题。文章就农村生活污水治理问题进行分析，介绍了目前适合农村生活污水治理的技术，并对农村生活污水的治理提出对策及建议，以期为农村生活污水治理的模式设计、技术选择提供参考。

农村；生活污水；处理技术

引言

随着我国经济社会快速发展和“美丽乡村”建设深入推进，农村污水治理已成为改善农村人居环境重要和紧迫的课题。农村污水主要来自农村生活及生活所产生的废水。截至2021年，全国农村人口约5.09亿，共有行政村691 510个、自然村约261.7万个[1]。全国第二次污染源普查结果显示[2]，农村生活污水年排放量为75.91亿吨，因污水排放而导致的面源污染问题日益突出，严重影响农村生态环境、村民身体健康和幸福生活指数。因此，农村生活污水治理问题亟待解决。

1　农村生活污水治理的问题

农村生活污水主要指农村村民生活活动所产生的污水，主要由涮米、洗菜、刷锅等厨余污水，洗漱、洗衣等洗涤污水以及水冲式厕所产生的厕所污水三部分组成。目前，受地域、经济、文化和习惯等因素的制约，农村污水治理主要存在以下问题。

1.1　部分村民环境保护意识薄弱

目前，环境污染对农村生产生活的影响较低，加上部分农村居民文化程度不高，环境保护的意识不强。部分农村居民难以改变固有的习惯和观念，农村生活污水长期直洒地面、任意排放的现象十分普遍。一些村民不理解、不支持、不配合政府的污水治理工作，不愿接入污水管网，甚至找借口阻挠施工，使农村生活污水治理工作存在一定的困难。

1.2　部分基础设施建设相对滞后

截至2020年底，我国农村生活污水治理率仅为25.5%[3]，覆盖率低，基础薄弱。农村人口密度小，居住分散，修建污水处理设施工程量和投资巨大，部分地区虽然有国家财政补贴和补助资金，但缺少建设污水管网的地方财政配套资金，也没有资金和技术保障后期的运营管理工作，加上农村生活污水治理的公益性质，地方政府不重视市场培育，社会资本参与的积极性不高，农村生活污水治理仍然面临建设、投资、运维等资金缺口较大的实际问题。

1.3　生活污水排放和收集相对困难

农村污水收集困难主要表现在以下两个方面：一是农村常住人口较少而且不集中，缺少与之相配套的排放和收集系统（如污水排放管网、分户收集系统、分散收集系统、集中收集系统等）；二是农村生活污水排放量不稳定，波动变化大，受村民日常生活作息习惯、节假日村民大量回村等因素影响，农村生活污水排放表现出白天水量居多、夜晚水量很少、节假日排放量剧增的特点，总体呈现明显的季节性和阶段性激增变化规律。这些特征均为农村污水治理带来了较大困难。

2　农村生活污水治理技术

《农村人居环境整治提升五年行动方案》（2021—2025年）[4]（以下简称《行动方案》）提出坚持因地制宜、突出分类施策，结合不同村庄情况，选择符合当地实际条件的治理技术及方案。随着近年来污水治理技术的不断发展，目前适用于农村生活污水处理技术主要有5种，分别为废水稳定塘、人工湿地污水处理系统、蚯蚓生态滤池、地下土壤渗滤系统、一体化设备工艺等。

2.1　废水稳定塘

废水稳定塘属于生物处理技术，主要利用自然生物的净化功能来净化污水。与其他污水处理技术相比，废水稳定塘具有建设和运营成本很低、处理效果优异、污泥产量少等优点，广泛应用于国内外的生活污水和工业废水处理。美国有超过7 000座废水稳定塘，德国和法国分别有超过2 000座、1 500座废水稳定塘，我国规模较大的稳定塘有齐齐哈尔稳定塘、西安漕运河稳定塘、山东胶州稳定塘等，日处理污水量分别为20万m3、17万m3和3万m3[5,6]。

高效藻类塘系统是一种改良稳定塘系统，1963年由美国加州大学伯克利分校的Oswald提出并发展[7]。高效藻类塘系统主要通过藻类产生氧气、微生物降解有机物产生营养物质，强化藻类和细菌之间的共生关系和相互作用，实现对污染物的高效处理。高效藻类塘具有塘深较浅、可进行连续搅拌、停留时间较短和可以安装搅拌装置等特点。目前，该技术在美国、德国、法国、巴西、以色列、泰国、印度等国都有应用。

郑效旭等[8]对废水稳定塘处理养殖废水工艺进行研究，通过废水稳定塘耦合SBR工艺对废水进行深度处理。结果表明，该耦合工艺对养殖废水主要污染物的去除效果显著，对氨氮、TP、TN、COD的去除率最高分别可达80%、83%、79%、65%，经耦合工艺处理后的废水水质满足畜禽养殖业污染物排放的要求，可达标排放。

徐耀鹏[9]采用模拟的方法，研究稳定塘、UASB、SBR及三种技术组合工艺对养殖业废水的处置效果，模拟出最优工艺参数；根据模拟工艺参数处理现场高浓度养殖废水，结果表明，采用稳定塘、UASB、SBR三种技术的组合工艺处理的出水水质到国家规定的畜禽养殖污染物排放标准值；组合工艺对高浓度养殖废水COD、氨氮、SS的去除率最高分别可达98.9%、95.1%、93.7%，出水中COD、氨氮、SS的平均值分别为240.8 mg/L、46.5 mg/L、80.7 mg/L，可达标排放。

2.2　人工湿地污水处理系统

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制地投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、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、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收的作用。

张瑞斌等[10]探索将铝污泥作为填料运用到人工湿地中，并联合A/O工艺处理农村生活污水。结果表明，人工湿地+铝污泥填料+A/O的组合工艺对污水的处理效果良好，而且工艺出水水质稳定，对废水中氨氮、总氮、总磷、CODCr 的平均去除率分别可达76.22%、81.58%、82.33%、86. 50%，经组合工艺处理后，出水水质可以达到城镇污水处理厂污染物排放一级标准。

李冬馨等[11]在现有的人工湿地工艺基础上，根据北方高寒地区农村生活污水的特点，通过增加曝气和保温两种方式进行工艺优化，开发出生物接触氧化+潜流人工湿地组合强化工艺。该组合工艺可以有效提高高寒地区农村生活污染氨氮、TP、COD的去除率，在冬季能够持续、高效、稳定地运行，出水浓度能满足一级A标要求。

近年来，人工湿地示范工程已经出现在我国广东、云南、山东等地，这些示范工程都取得了不错的效果，未来将有更多的人工湿地示范工程。这些示范工程的不断涌现表明，人工湿地技术适合应用于我国农村生活污染处理，具有广阔的应用前景。

2.3　蚯蚓生物滤池

蚯蚓生物滤池是一种绿色友好型污水处理技术，主要利用蚯蚓提高土壤的通透性和促进有机物的降解，从而达到污水净化目的。蚯蚓生态滤池不需要初沉池、二沉池、曝气池等，具有工艺简单、处置流程短、建设和运行管理成本低、处置效果好等特点，在农村生活污水处理中有广阔的发展前景。

杨健等[12]研究了蚯蚓生物滤池的水力负荷对农村生活污水的处理效果及蚯蚓生存状态的影响，结果表明，在其他条件不变的情况下，蚯蚓生物滤池对农村生活污水的处理效果及蚯蚓生存状态与水力负荷呈现显著的负相关性。

方彩霞等[13]以蚯蚓生态滤池的滤料为切入点，对传统滤料进行改进，研究了改进后蚯蚓生态滤池对农村生活污水的处理效果，结果表明，改进后工艺处理效果良好，对COD、氨氮、TP的去除率最高分别可达93.3%、99.03%、96.49%。

郭飞宏等[14]研究了多级蚯蚓生态滤池对农村生活污水处理效果，考察了该系统对污水中总氮、总磷、化学需氧量、氨氮的去除效果。结果表明，多级蚯蚓生态滤池处理农村生活污水效果良好，出水水质可以达到相应要求。

2.4　地下土壤渗滤系统

地下土壤渗滤系统是一种主要通过毛细管浸润和土壤渗透，以及利用微生物、植物根系的降解作用将污水净化的技术。地下土壤渗滤系统具有管理便捷、单位处理成本低、没有难闻气味、出水水质优良等特点。在工程应用中，地下土壤渗滤系统一般由两个主要系统组成，分别为地下渗滤系统、化粪处置系统。地下土壤渗滤系统可以用于居住分散的农村生活污水处理，污水经地下渗滤净化后可以实现二次利用。

王勇等[15]研究实际工程中地下土壤渗滤系统的处理效果，结果表明，渗滤系统对有机污染物有很好的去除能力和较高的稳定性。在较高负荷下，出水COD浓度普遍低于20 mg/L，BOD5浓度低于15 mg/L，氨氮浓度普遍低于3.0 mg/L，TP低于1.0 mg/L。

田宁宁等[16]对土壤毛细管渗透工艺进行长达6年的研究，结果表明，该系统对生活污水的处理效果较好，经土壤毛细管渗透工艺处理后，生活污水中的氨氮去除率大于90%，化学需氧量去除率大于80%，总磷去除率大于98%，生化需氧量去除率大于90%。

牛泽南等[17]在传统多介质土壤层（MSL）渗滤系统基础上，使用紫色土、铁屑和稻壳炭作为改良土壤混合层（SML）填料，沸石、砾石作为通水层（PL）填料，将４个MSL过滤单元连接组成四级MSL多介质土壤层渗滤系统，可实现低温环境下生活污水的有效处理。

2.5　一体化设备工艺

一体化设备工艺是预制的污水就地处理设施，通过在工厂进行预装配，然后将预装配的设备运输至项目地点使用。一体化设备工艺是集成处理设施，根据工程需要可以将预处理至深度处理全过程污水处理工艺集合于一体。由于其超高的集成性，与其他传统污水处理工艺相比，具有操作简单、处理效率高、单位处理成本低等优点。同时一体化设备工艺还可以耦合在线监控设备，实现污水处理全过程的智能化控制。一体化设备工艺将是农村分散生活污水处理的发展趋势。

膜生物反应一体化装置在国内外应用非常广泛，裴亮等[18]研究了IMBR膜生物反应一体化装置对农村生活污水中氨氮、浊度、COD等污染物的去除效果。结果表明，IMBR工艺处理效果较好，在一定的pH范围内，对氨氮、浊度、COD的平均去除率分别可达93.8%、97.9%、93.1%，出水水质满足《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2005）的要求。

严子春等[19]为解决农村生活污水处理成本过高的问题，将强化混凝技术与A/O生物接触氧化法联用，开发了以太阳能光伏发电为动力的强化混凝光伏动力一体化污水处理装置，与常规处理相比可节约污水处理动力成本4.155元/m3。尤立等[20]构建了基于改良型UCT工艺的一体化农村生活污水处理系统，通过改变污泥回流方式，有效解决了系统的脱氮除磷效果问题，并应用在江苏省常州市钟楼区邹区镇。经过超2年的稳定运行，已建成的9套设备出水水质均满足江苏省相关标准。赵会芳等[21]对农村污水一体化设备工艺进行了研究，对当前一体化设备工艺的主要技术工艺原理进行了分析，重点介绍了适合农村污水特点的新型IFAS、VFL一体化设备工艺。

3　农村生活污水治理的对策及建议

3.1　科学合理进行统筹决策

地方政府应以《行动方案》为指导进行高位统筹和决策。农村生活污水治理需要加强规划引导，充分评估项目建设的必要性并按国家政策要求推广项目，不做华而不实、劳民伤财的政绩和形象工程。充分调查研究，结合地方经济实力和农村人口分布、生活习惯、区位条件、地域地貌等，积极采纳不同行业和领域相关人员意见，提高决策的准确性。合理安排项目建设时序，特别在资金有限的情况下，可结合地貌类型等实施分期建设，不能一蹴而就。

3.2　综合考量优化项目管理

目前，PPP、EPCO是国内农村生活污水治理项目的两种主要管理模式。在建设资金已经落实且资金成本较低的情形下，优先考虑EPCO模式；在当期政府财政支出能力有限、项目总投资较大且财政承受能力未超红线的情形下，优先考虑PPP模式；在项目投资较大、建设资金有缺口且财政承受能力空间有限的情形下，则需要综合考虑多种模式。无论采用哪种模式，都需要结合政府财政支出、建设资金落实、项目进度要求等多方面情况进行综合考量。

3.3　因地制宜选择治理模式

按照“千村千策”的原则，选择符合农村实际的生活污水治理模式。在技术模式上，应以资源化利用和可持续治理为导向，优先推广运行费用低、管护简便和可资源化利用的治理技术。在处理模式上，人口相对密集和距城区较近的村镇，可采用纳管式或集中式处理，以提高污水处理的效果和运行管理的保障能力；山村或人口相对分散的区域可采用分散式处理。在处理规模上，应按农村常住人口进行规模设计，且无需预留远期处理规模，避免出现进水量不足和建设资金浪费现象。

3.4　科技支撑提升监管能力

信息科技是时代的潮流。国务院《“十四五”推进农业农村现代化规划》[22]提出“加快实施数字乡村建设，建立和推广应用农业农村大数据体系”，为实施建立区域污染监控预警技术平台提供了政策支撑。目前，卫星、航空和无人机等水质遥感监测手段在部分区域已经得到应用，但其中设备因昂贵、操作复杂、监测不全等问题，使其不易普及。因此，研发便宜便携、快速监测、稳定传输的设备，建立起区域污染数据动态采集和稳定传输体系，应是数字时代农村污水治理的重要内容。

3.5 重视宣传提高公众意识

在环境保护意识还比较薄弱的广大农村地区推行污水治理项目，需要加大环境政策的宣传力度，通过新媒体、广播、电视、网络等方式，提高广大村民的环境保护意识，争取最大的拥挤和支持。地方政府应给予村民一定的自主决策权，提高村民对环境保护的积极性和参与度。同时应尽量避免项目建设对当地村民生产生活带来过多的困扰，杜绝无故侵占道路、耕地、宅基地等与民争利情况的出现。

4 结束语

农村生活污水治理是建设“美丽乡村”的重要内容，应该受到国家和社会的更多关注和重视，以及更多的资源投入。目前，农村生活污水治理存在基础设施相对滞后、污水治理缺乏资金保障、生活污水点多量小、排放和收集相对困难、村民环境保护意识薄弱等问题，导致治理困难。在进行农村生活污水治理时，应该根据我国农村生活污水的特点及各农村的实际情况，科学合理进行统筹决策，综合考量优化项目管理，并因地制宜选择治理模式，通过科技提升后续的监管能力，最后还要重视宣传提高公众环保意识。

[1]国家统计局. 第七次全国人口普查公报[Z]. 北京: 国家统计局，2021.

[2]生态环境部. 第二次全国污染源普查公报[Z]. 北京: 生态环境部，2020.

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[4]新华社. 中共中央办公厅国务院办公厅印发《农村人居环境整治提升五年行动方案(2021－2025年)》[EB/OL]. http://www.gov.cn/xinwen/2021-12/05/content_5655984.htm，2021-12-5.

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Analysis and Treatment Technology of Rural Domestic Sewage Treatment

With the rapid development of China's economy and society and the continuous promotion of the construction of "beautiful countryside", rural sewage treatment has become an important and urgent topic to improve the rural living environment. This paper analyzes the problems of rural domestic sewage treatment, introduces the current technologies suitable for rural domestic sewage treatment, and puts forward countermeasures and suggestions for rural domestic sewage treatment, in order to provide reference for the mode design and technology selection of rural domestic sewage treatment.

countryside; domestic sewage; processing technology

X52

A

1008-1151(2022)12-0022-04

2022-10-10

闭道军（1982－），男，广西南宁人，桂润环境科技股份有限公司环保工程师，研究方向为环境监测。