【污水處理工藝】農(nóng)村生活污水治理
據(jù)有關(guān)資料顯示，我國每年的廢（污）水排放總量已經(jīng)達(dá)到了620億噸，其中大部分未經(jīng)處理就直接排入江河湖泊，有近四分之一的湖泊受到了不同程度的污染，有近60%的城市沒有污水處理廠，農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過處理就直接排放，農(nóng)村生活污水治理已經(jīng)影響到現(xiàn)代新農(nóng)村的建設(shè)。我國是農(nóng)業(yè)大國、人口大國，水資源嚴(yán)重短缺，水資源占有量僅2200 立方米，為世界人均占有量的1/4，并被列為13個(gè)貧水國家之一。到2030年我國人均水資源占有量將從現(xiàn)在的2200立方米降到1700至1800立方米，需水量接近水資源可開發(fā)利用量，缺水問題將更加突出。目前，我縣在開展社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，污水治理任重而道遠(yuǎn)。
一、農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀和特點(diǎn)
（一）農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀
農(nóng)村水環(huán)境是指分布在廣大農(nóng)村的河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體的總稱。我國總計(jì)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)45412個(gè)，村民委員會(huì)739980個(gè)，鄉(xiāng)村戶數(shù)23692.7萬戶，鄉(xiāng)村人口達(dá)91960萬人。農(nóng)村人口分散，人口數(shù)量多，沒有任何生活污水的收集和處理設(shè)施，這使農(nóng)村生活污染源成為影響水環(huán)境的重要因素。據(jù)測算，全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水80多億噸，嚴(yán)重污染了農(nóng)村地區(qū)居住環(huán)境，農(nóng)村大部分地區(qū)河、湖等水體普遍受到污染，飲用水水質(zhì)安全受到嚴(yán)重威脅，直接危害農(nóng)民的身體健康，嚴(yán)重影響農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，極易導(dǎo)致一些流行性疾病的發(fā)生與傳播。據(jù)估算，農(nóng)村環(huán)境問題每年造成的經(jīng)濟(jì)損失已超過千億元，我國農(nóng)村環(huán)境與生態(tài)狀況令人擔(dān)憂。
改革開放的三十多年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力獲得了較大幅度的提高。畜禽散養(yǎng)戶的不斷增多，大量畜禽糞便沒有處理就直接排放，糞便污染逐年加重。有資料顯示，養(yǎng)殖一頭豬所產(chǎn)生的廢水是一個(gè)人的7倍，而養(yǎng)殖一頭牛則是22倍。這些有機(jī)物未經(jīng)處理，滲入地下或進(jìn)入地表水，使水環(huán)境中硝態(tài)氮、硬度和細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)，嚴(yán)重威脅著居民飲用水的安全。
（二）農(nóng)村污水特點(diǎn)
農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)：廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水，這些用水分散，農(nóng)村沒有任何收集的設(shè)施，隨著雨水的沖刷，隨著地表流入河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體，其中有機(jī)物含量大是其主要的特點(diǎn)。
1．水質(zhì)特點(diǎn)。（1）農(nóng)村村鎮(zhèn)人口較少，分布廣泛且分散，大部分沒有污水排放管網(wǎng)；（2）農(nóng)村生活污水濃度低，變化大；（3）大部分農(nóng)村生活污水的性質(zhì)相差不大，水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質(zhì)（但隨著人們生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金屬和有毒有害物質(zhì)），含一定量的氮、磷，水質(zhì)波動(dòng)大，可生化性強(qiáng)；（4）不同時(shí)段的水質(zhì)不同；（5）廁所排放的污水水質(zhì)較差，但可進(jìn)入化糞池用作肥料。
2．水量特征。（1）一般農(nóng)村的生活污水量都比較小，除小城鎮(zhèn)外，農(nóng)村人口居住分散，水量相對較少，相應(yīng)地產(chǎn)生的生活污水量也較小；（2）變化系數(shù)大，居民生活規(guī)律相近，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水排放量早晚比白天大，夜間排水量小，甚至可能斷流，水量變化明顯，即無水排放呈不連續(xù)狀態(tài)，具有變化幅度大的特點(diǎn)；（3）在上午、中午、下午都有一個(gè)高峰時(shí)段。
3．排放體制特征。農(nóng)村生活污水一般呈粗放型排放。很多農(nóng)村尚無完善的污水排放系統(tǒng)，污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體。少部分地區(qū)具有完善的污水排放系統(tǒng)。
農(nóng)村生活污水中有機(jī)物含量高，N、P含量增多。人們無意識(shí)的排放和雨水的沖刷，使大量的有機(jī)質(zhì)和N、P等物質(zhì)流入湖泊等水體，如果不加以處理利用，常常會(huì)引起富營養(yǎng)化，給人們的身體健康帶來不利影響。
二、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的選擇
（一）污水處理技術(shù)路線
農(nóng)村污水處理技術(shù)的選擇要量力而行，充分考慮到農(nóng)村地區(qū)財(cái)力狀況薄弱、農(nóng)民實(shí)際承受能力較低這一普遍情況，處理工藝的選擇不能盲目攀比，不能一味地選擇時(shí)髦先進(jìn)、處理效果好、自動(dòng)化控制水平很高的處理工藝，而著重應(yīng)該考慮選用既成熟可靠，又適合農(nóng)村特點(diǎn)和實(shí)際的污水處理適用技術(shù)。建議污水處理技術(shù)的選擇優(yōu)先達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)：一是達(dá)標(biāo)排放或回用；二是注重經(jīng)濟(jì)適用，運(yùn)行成本低，管理維護(hù)簡單。
目前國內(nèi)外應(yīng)用農(nóng)村生活污水治理的處理技術(shù)比較多，名稱也多種多樣，但從工藝原理上通常可歸為兩類：第一類是自然處理系統(tǒng)。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理，又稱為生態(tài)處理系統(tǒng)，常用的有：人工濕地處理系統(tǒng)、地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)等；第二類是生物處理系統(tǒng)，又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是通過動(dòng)力給污水充氧，培養(yǎng)微生物菌種，利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機(jī)物、氮和磷，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物轉(zhuǎn)盤和SBR法等。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提供氧氣的情況下把有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，常用的有：厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB升流式厭氧污泥床等。
（二）人工濕地處理系統(tǒng)
有條件的村莊，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的農(nóng)田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等，建設(shè)人工濕地處理系統(tǒng)。
污水濕地處理系統(tǒng)分自然和人工濕地處理系統(tǒng)，自然濕地就是自然的沼澤地，人工濕地污水處理技術(shù)是一種基于自然生態(tài)原理，使污水處理達(dá)到工程化、實(shí)用化的新技術(shù)。將污水有控制地投配到土壤經(jīng)常處于飽和狀態(tài)、生長有象蘆葦、香蒲等沼澤生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并經(jīng)過多層過濾，來達(dá)到降解污染、凈化水質(zhì)的目的，它是一種充分利用地下人工介質(zhì)中棲息的植物、微生物、植物根系， 以及介質(zhì)所具有的物理、化學(xué)特性，將污水凈化的天然與人工處理相結(jié)合的復(fù)合工藝。
濕地處理系統(tǒng)工藝設(shè)備簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、能耗低、工程基建低、運(yùn)行費(fèi)用低、對進(jìn)水負(fù)荷的適應(yīng)性強(qiáng)，能耐受沖擊負(fù)荷，凈化出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定。缺點(diǎn)占地面積大，易受氣候影響，表面徑流的臭味比較大。
（三）地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)
分散的幾戶或十幾戶人家適合采用地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)。
地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理，予以工程化、實(shí)用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化工藝技術(shù)，是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約50 cm深和具有良好擴(kuò)散性能的土層中。投配污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層，在土壤毛管作用下向附近土層中擴(kuò)散。表層土壤中有大量微生物，作物根區(qū)處于好氧狀態(tài)，污水中的污染物質(zhì)被過濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過程非常類似于污水慢速滲濾處理過程。由于負(fù)荷低，停留時(shí)間長，水質(zhì)凈化效果非常好，而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設(shè)容易、維護(hù)管理簡單，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。整個(gè)處理裝置放在地下，不損害景觀，不產(chǎn)生臭氣。
（四）好氧生物處理系統(tǒng)
好氧生物處理系統(tǒng)是新農(nóng)村污水處理中最常用的一種處理技術(shù)。好氧生物處理工藝眾多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況仔細(xì)論證和比選，注重經(jīng)濟(jì)適用。
生物處理法就是通過風(fēng)機(jī)等設(shè)備給污水輸氧，培養(yǎng)生物菌種和微生物，通過菌種和微生物把污水中的大部分有機(jī)物分解為無污染的二氧化碳、水等物質(zhì)，少部分合成為細(xì)胞物質(zhì)，促使微生物增長，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以凈化排放。如SBR法，集曝氣、沉淀、排水功能于一體，不斷地轉(zhuǎn)換，省去了傳統(tǒng)的污泥回流設(shè)備，大大降低了建設(shè)費(fèi)用；A20法具有脫氮、除磷功能，還有如生物轉(zhuǎn)盤處理工藝、膜生物反應(yīng)器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較， 占地面積小，抗氣候等外界影響的能力強(qiáng)，建設(shè)的地點(diǎn)選擇范圍大，處理穩(wěn)定，處理效率高。但基建投資、運(yùn)行成本要高于自然處理系統(tǒng)。
（五）厭氧生物處理系統(tǒng)
我國從上個(gè)世紀(jì)80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發(fā)和研制工作，許多形式各異的無動(dòng)力或微動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用。如無動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置采用無動(dòng)力厭氧生物膜技術(shù)，工藝流程簡單，不耗能，全部埋于地下，也無需專人管理。與好氧生物處理相比，無動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置技術(shù)設(shè)備的基建投資略高于好氧處理，無日常運(yùn)行費(fèi)用的支出。
厭氧生物法目前技術(shù)上還存在一些問題，主要表現(xiàn)在生物處理效率較低，尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其應(yīng)用。
實(shí)踐證明，以上方法都能很好的解決農(nóng)村生活污水治理的問題，但在運(yùn)用中要考慮到建設(shè)與運(yùn)行成本等費(fèi)用，要根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。
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