農村生活污水相關問題探討
1、農村水污染現(xiàn)狀及生活污水的特點1. 1 農村水污染現(xiàn)狀
近年來,由于國家經濟迅速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,農村地區(qū)用水量也日益加大,使得生活污水排放量也越來越大。由于廣大農村地區(qū)缺乏足夠的資金和專業(yè)的污水處理技術, 90%以上的生活污水未經過任何處理,直接就近排入到江河湖泊。由于污水中含有大量的有機物和N、P元素,使得河流湖泊的水體的環(huán)境容量和生態(tài)承載能力不堪重負,生態(tài)系統(tǒng)受到嚴重破壞,水污染問題日益加劇,由此引發(fā)大范圍的藍藻水華,造成水質惡化,嚴重影響農村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,并對人民的生活質量和身體健康構成了危害。據(jù)統(tǒng)計,我國全國七大江河水系中劣五類水質占41%,有80%的河流受到不同程度的污染;農村有近7億人的飲用水中大腸桿菌超標,約有1. 9億人的飲用水中有害物質含量超標;我國人群患病的88%、死亡的33%均與生活用水不潔直接相關 。
1. 2 農村生活污水特點
1. 2. 1 水質特點
農村生活污水來源受生活用水的影響，主要有廚房洗滌污水、洗衣污水、洗浴污水、沖洗衛(wèi)生間的糞便污水等。調查中發(fā)現(xiàn)：在各類型的生活用水中，洗衣用量最大，一般約占了各戶總用水量的60％；在人口較少的家庭，則以廚房用水為主。另外，農戶衛(wèi)生間中的浴缸使用頻率不是很高。農戶洗澡的污水普遍直接排到地下污水管中。主要有以下特點: 農村生活污水分布廣泛且分散,大部分農村沒有污水排放管網;農村生活污水濃度低、水質波動大,但農村生活污水的性質相差不大,水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質,含一定量的氮、磷,可生化性強 ;廁所和養(yǎng)殖畜禽排放的污水水質較差,但可進入化糞池用作肥料.
1. 2. 2 水量特征
農村人口居住分散,供水量相對較少,相應地產生的生活污水量也較少。由于居民生活規(guī)律相近,導致農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, 具有水量變化系數(shù)大的特點。
2、農村生活污水收集方法
與城市相比，農村人口密度低、分布分散，生活污水排放面廣，因此不宜采用城市污水集中收集模式，必須根據(jù)農村實際，采用適合農村特點的收集方式。《上海市農村生活污水處理技術指南》指出：農村生活污水的收集必須結合當?shù)氐牡匦螚l件、村落分布，因地制宜地采用不同的模式收集污水，根據(jù)村落的具體地形地勢、地理位置、住宅分布等實際情況，我國農村采用不同的生活污水收集輸送方法，有些以村為單位構建收集系統(tǒng)，有些幾戶共建，有些甚至單戶獨立建設�，F(xiàn)有的收集方式可分為3 類：鎮(zhèn)村集中收集模式、住戶分散收集模式、市政統(tǒng)一收集模式，其技術概況和適用條件見表1。
表1 不同收集方式比較
污水收集模式 技術概況 適用條件
鎮(zhèn)村集中收集模式 鎮(zhèn)村統(tǒng)一鋪設污水管網，污水收集后，進入鎮(zhèn)村污水處理站集中收集 地勢平緩，居住集中
住戶分散收集模式 劃分不同區(qū)域，單戶或鄰近幾戶鋪設污水管網，各自收集、處理、排放污水 地勢高低錯落，住戶分散
市政統(tǒng)一收集模式 鎮(zhèn)村統(tǒng)一鋪設污水管網，污水收集后，接入附近的市政管網，進入污水處
理廠統(tǒng)一處理 鎮(zhèn)村內有市政污水管道直接穿過，或依
靠重力流一次排入市政管網
在上述三種收集方式中，我國目前采用的均是傳統(tǒng)的重力排水方法。
3、農村生活污水處理技術
3.1 技術選擇原則
針對村鎮(zhèn)污水分散、量小、變化量大的特點，在選擇處理技術時應充分考慮到以下幾個方面。
（1）處理工藝運行穩(wěn)定，能夠使污水穩(wěn)定達標排放，出水可實現(xiàn)直接回用于生活用水或景觀、灌溉用水。
（2）技術的一次性投資建設費用相對較低，應在鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、村的現(xiàn)有財政能力可承受范圍之內。
（3）運行費用少，不使用化學藥劑，電耗低。設備的運行費用消耗必須與村鎮(zhèn)地區(qū)居民承受能力匹配，在對當?shù)卮彐?zhèn)技術員進行培訓后能使之正常運營和維護。
（4）應結合當?shù)氐淖匀坏乩項l件，如利用當?shù)貜U塘、涂灘、廢棄的土地，同時注意節(jié)省占地面積，特別是不占用良田。
（5）運行和管理較簡單，設備對用戶的操作水平要求不高，因此要求設備具有較高的自動控制水平，依托農村地區(qū)薄弱的技術和管理能力便能夠進行處理設施的管理維護工作。
3.2 技術方法
目前，我國的農村生活污水處理技術種類很多，按其原理可分為3 類：生物處理技術、生態(tài)處理技術和物化處理技術。
3.2.1 生物處理技術
3.2.1.1 好氧生物處理技術
根據(jù)污泥的生長狀態(tài)，好氧生物處理技術可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。其中，活性污泥法的運行成本較高，還存在污泥膨脹問題，因此不適合在農村地區(qū)使用。相比較而言，生物膜法更易于維護管理，且無污泥膨脹問題，可在用地受限時考慮采用。
（1）生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是在生物濾池的基礎上，通過接觸曝氣形式改良而演變出的一種生物膜處理技術。生物接觸氧化池操作管理方便，比較適合農村地區(qū)使用。
（2）好氧生物濾池
好氧生物濾池一般以碎石或塑料制品為濾料，將污水均勻地噴灑到濾床表面，并在濾料表面形成生物膜。污水流經生物膜后，污染物被吸附吸收。好氧生物濾池可分為普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池三類。其中，塔式生物濾池處理效率高、占地面積小，且可通過自然通風供氧節(jié)省能耗，因此適用于處理農村生活污水。塔式生物濾池由頂部布水，污水沿塔自上而下流動，在自然供氧情況下，使好氧微生物在濾料表面形成生物膜，去除污水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物質。
（3）蚯蚓生物濾池
蚯蚓生物濾池根據(jù)蚯蚓具有提高土壤通氣透水性能和促進有機物質的分解轉化等功能而設計，是一種既可高效、低耗去除污水中的污染物質，又可大幅度降低污泥產率的污水處理技術。
3.2.1.2 厭氧生物處理技術
厭氧生物處理技術無需曝氣充氧，產泥量少，是一種低成本、易管理的污水處理技術，能夠滿足農村生活污水處理的技術要求。
（1）污水凈化沼氣池
污水凈化沼氣池是由沼氣池和厭氧生物濾池串聯(lián)而成，可幾戶合建或單戶修建，布置靈活，在我國四川、江蘇、浙江等省農村地區(qū)均有應用。
（2）厭氧生物濾池
厭氧生物濾池的構造類似好氧生物接觸氧化池，不同之處在于池頂密封，其工程投資、運行費用低，對維護人員的要求不高，已在我國農村應用。
（3）復合厭氧處理技術
復合厭氧處理技術是厭氧活性法和厭氧生物膜法相結合的處理方法。上海市政工程設計研究總院根據(jù)多年積累的污水治理經驗，結合農村生活污水處理的實際需求，自主開發(fā)了復合厭氧反應器，并成功應用于農村生活污水處理。該復合厭氧反應器由輕質濾料層、懸浮厭氧污泥床等組成，經厭氧活性污泥和生物膜的雙重協(xié)同作用，污染物去除效率極大提高。此外，通過在反應器中設置特殊輕質濾料層，防止了污泥流失，提高了反應器的容積負荷和處理效果。
3.2.2 生態(tài)處理技術
（1）人工濕地
人工濕地處理系統(tǒng)源于對自然濕地的模擬，主要利用自然生態(tài)系統(tǒng)中植物、基質和微生物三者的協(xié)同作用實現(xiàn)水質的凈化。人工濕地主體由土壤和按一定級別充填的填料等組成，并在床表面種植水生植物而構成一個獨特的生態(tài)系統(tǒng)。人工濕地處理系統(tǒng)凈化效果好、工藝設備簡單、維護管理方便、運行費用低、生態(tài)環(huán)境效益顯著，但進水負荷要求較低、占地面積較大，因此適用于遠離城市污水管網、資金少、技術人才缺乏、有土地可資利用的中小城鎮(zhèn)和農村地區(qū)。
（2）土地處理
土地處理技術是在人工調控下利用土壤-植物-微生物復合生態(tài)系統(tǒng)，通過一系列物理、化學、生物作用，使污水得到凈化并可實現(xiàn)水分和污水中營養(yǎng)物質回收利用的一種處理方法。根據(jù)水流運動的流速和流動軌跡的不同，土地處理系統(tǒng)可分為4 種類型：慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲濾系統(tǒng)、地表漫流系統(tǒng)和地下滲濾系統(tǒng)（即毛細管土地滲濾處理技術）。
（3）穩(wěn)定塘
穩(wěn)定塘是經過人工適當修整后設圍堤和防滲層的污水池塘。其凈化原理類似自然水體的自凈機理，通過微生物（細菌、真菌、藻類、原生動物等）的代謝活動，以及相伴的物理、化學、物化過程，使污水中污染物進行多級轉換、降解和去除。穩(wěn)定塘建造投資少、運行維護成本低、無需污泥處理，但負荷低、占地大、受氣候影響大、處理效果不穩(wěn)定。為進一步強化處理效果，國內外相繼推出了許多新型塘和組合塘。如裝有連續(xù)攪拌裝置的高效藻類塘、利用水生維管束植物提高處理效率的水生植物塘、多個好氧和厭氧穩(wěn)定塘相連的多級串聯(lián)塘以及高級綜合塘等。
3.2.3 物化處理技術
污水的物化處理方法主要包括：混凝、氣浮、吸附、離子交換、電滲析、反滲透和超濾等。在各種物化處理技術中，僅混凝技術相對符合農村要求，其最大優(yōu)點是能夠根據(jù)污水中污染物的性質，選取合適的絮凝劑，保證污染物質的高效去除。混凝技術對懸浮物、金屬離子、膠體物質和無機磷去除效果好，但對有機物和氮的去除能力相對較弱，且運行過程中需要連續(xù)投加藥劑，故運行成本較高。在我國農村地區(qū)，混凝技術主要用作生態(tài)處理系統(tǒng)的前處理措施或化學除磷，如上海市崇明縣前衛(wèi)村在人工濕地之前采用混凝強化處理技術，降低人工濕地處理負荷和保證處理效果。
4、 結論
綜合分析國內外的農村生活污水處理技術，結合中國農村生活污水實際應用情況得出以下結論。
（1）農村生活污水已經成為中國農村環(huán)境污染的重要污染源，不僅危及農村居民健康，更危及中國地下水和湖泊的水質安全，是中國農業(yè)面源污染重要來源之一。
（2）農村生活污水處理方法多種多樣，要根據(jù)中國各地農村生活水平及地理自然條件，因地制宜的設計污水處理設施，實現(xiàn)其技術合理性，成本有效性。農村生活污水治理技術必須具備投資省、處理效率高、運行費用少、管理簡單等特點。
（3）應該發(fā)揮各種農村生活污水處理措施的優(yōu)勢，進行工藝疊加和組合，實現(xiàn)資源與技術的相輔相成，在改善農村生活污水水質的同時，改善農村生活環(huán)境面貌。
（4）有條件的地區(qū)要率先建設高標準和高質量的生活污水處理設施，實現(xiàn)農村生活污水的集中處理，減少簡單污水處理設施后期造成的二次污染和資源的浪費。
（5）各地區(qū)要建立一套以法規(guī)政策為基礎的、高效的村鎮(zhèn)水污染治理的組織管理機制，由此進一步推進農村污水治理。
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