农村分散式污水处理技术分析

邓学文

（广东蓝龙环境科技有限公司，广东 东莞 523000）

随着我国城镇化建设的快速发展，农村人口数量逐渐降低，但生活水平却日益提高，因此，也越来越重视生态环境保护。目前，农村地区由于地处偏僻、经济技术落后、人口分散等问题，导致新农村在建设中存在诸多问题，尤其是农村污水的收集与处理问题，大量无组织的污水排放对农村环境造成了严重影响。所以，目前应结合农村人口居住分散的特点，采取分散式污水处理技术，优化农村环境。

1 农村污水处理现状

农村污水以生活污水为主，根据不同污水的来源与浓度，可将其分为灰水、尿液、粪便污水、厨房废水等。此类污水的特点是，水体体积与质量受人口规模、季节变化、生活方式等影响，波动性较强；且废水含有的有机污染物高，接近于城市生活污水；在这些污水中，通常含有磷、氮、寄生虫卵、病毒、细菌等物质，造成了蚊蝇滋生、鱼虾绝迹[1]。

随着社会经济的发展，农村人口逐渐向城市流通，造成了农村地广人稀的情况，而污水排放更为分散，收集处理难度更高，再加上缺乏完善的处理体系，治理现状很不乐观。目前，农村地区在处理污水方面存在如下问题：

（1）农村污水为分散性污水，布置收集管网难度高，水处理设施运行难度较大；

（2）农村与城市污水处理、收集及排放的标准不同，缺乏相关的标准规定，因此造成污水随机排放的情况时有发生，严重污染水土；

（3）由于农村地区的人口分布、地形条件、成本投入等因素均影响水处理构筑物与管网的布置建设，且水中物质的构成、水量大小，也会影响参数取值与工艺选择。

所以，根据上述问题，农村应选择分散式污水处理技术，将大区域划分成若干小单元，每个单元均布置独立管网，以此构建污水处理设施。由于各个单元之间互相不影响，在小区域范围内也可以完成污水处理，而且投入成本小，更具有应用优势。

2 分散式污水排放要求

2.1 水质

农村污水排放的水质情况，应结合当地调查数据确定，如果没有进行数据调查，可参考表1的取值范围。

表1 污水水质参考（mg/L）

2.2 排放要求

农村污水排放无统一标准，但各地政府已出台了部分地方标准，所以，已有标准的地区，应按照标准设计污水排放系统，未制定污水排放标准的，可参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》，同时，要考虑收纳水体的容量等。因此，只有满足出水水质的排放标准要求（详见表2），才能达到农村污水的处理效果。

表2 出水水质（mg/L）

3 农村分散式污水处理技术的应用

3.1 生物滤池技术

生物滤池技术属于传统污水处理工艺，是利用生物膜法净化处理污水。目前，在传统工艺技术不断改进优化的情况下，生物滤池从低负荷向高负荷发展，研究出了塔式生物滤池（简称“塔滤”）。塔滤为第三代生物滤池，其平面为圆形，由排水通风装置、滤料、喷淋装置、滤塔主体构成，滤料层为核心工艺。其优点是占地面积小、结构简单。因滤料中存有多种生物，所以，生物活性高，污泥产量低，污泥沉降性好，便于维护管理以及节约能源等[2]。

塔滤每天能处理10倍填料体积的污水量，净化能力为1～3 kg/d.m³COD，相比于普通生物滤池高10倍，处理能力强。其工艺原理是，污水在滤池顶端布水器下，通过整理的方式自然下落，一部分吸附于滤料表面，而另一部分则渗流过滤料，构成流动水层，排出池外。污水经滤料过滤后，悬浮物被截留以及吸附了污水内部的溶解性物质与胶体。同时，微生物借助吸附有机物而繁殖生长形成生物膜，以摄取污水中的有机物为营养物，最终达到净化污水的目的。例如，宁波市农村大部分采用生物滤池技术，通过农业科研院分析处理效果显示，该技术处理TN、SS、BOD、COD污染物的效率分别为61.5%、68.9%、68.7%、66.9%，且年平均污染物处理率较为稳定。

3.2 人工湿地技术

人工湿地技术是采用填料-水生生物-微生物的三重协同作用，以基质吸附、过滤、衬垫、植物吸收、离子交换与微生物降解，达到高效净化污水。水生生物是利用光合作用将氧从根茎传输至杆部，构成好氧环境，而根部距离较远的位置则形成厌氧环境。因此，人工湿地能够依次产生“好氧-厌氧”环境，为处理污水提供了良好的生物反应条件。

随着科学技术的发展，人工湿地逐渐从单一污染水体净化逐渐转变为能够收集雨水，提高了景观多样性的综合生态系统，拓宽了应用范围。例如，在江苏省的某些村庄中，广泛应用厌氧池-氧化渠接触-人工湿地工艺与水解池-生物滤池-人工湿地的方式，其出水指标符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准。如果再结合其他生物技术共同处理农村生活污水，还能形成美丽的乡村景观[3]。

3.3 厌氧沼气池技术

该技术主要是通过厌氧微生物及碱性厌氧微生物实现甲烷化、酸化与水解等反应，达到有效降解污水中的有机物。而净化水体后生成的沼气，可带来非常好的经济效益，该技术目前已成为农村重要的处理污水技术。在实际应用中，有机物负荷、碳氮比、pH值、优势菌种、温度均会对甲烷的产气量造成影响。冬季可在甲烷沼气池内添加噬冷甲烷菌种及微量元素，其形成的沼气菌剂可提高甲烷产气量的30%，而且在温度为16 ℃时仍能够持续产气。

3.4 土地处理技术

土地处理技术是指将污水投配至土地上，通过植物系统与土壤的化学、物理、生物过滤、吸附以及自我调节方式，达到降解污染物质的目的。土地处理包括预处理、调节储存水量、配水布水、处理土地、植物以及排水监测这几个部分，在实际应用中，是以土地处理田作为核心。

其工艺过程包括物理吸附过滤、化学沉淀与微生物代谢等。①物理过滤吸附，是指土壤颗粒空隙将污水中的悬浮物截留，使流经土壤后的污水得到有效净化；②化学沉淀指的是土壤部分组分能够与污水中的金属离子产生化学反应，以此生成化合物沉淀，调整土壤氧化还原电位，即生成硫化物，或是调节pH值生成氢氧化物；③微生物代谢是通过微生物对溶解性固体、有机物进行降解转化，即借助污水中的有机物去除污染物质。

3.5 组合工艺

以上污水处理技术各有优缺点、适用范围等，相关技术人员可基于原有的处理技术，以创新的方式对污水处理技术进行综合应用，通过各项技术的取长补短，达到有效处理污水的目的。例如，稳定塘处理可与人工湿地技术、生物接触氧化、沉淀池合理结合应用；厌氧接触可与人工湿地结合，形成厌氧与生态组合处理技术。该技术在去除COD与SS方面，去除率可分别达到84.3%、97.6%，同时还能去除TN、TP、NH4+-N；厌氧沼泽池可与人工湿地结合，借助厌氧、好氧预处理人工湿地工艺处理COD、NH4+-N等，其处理效率分别为86.6%和75.6%。因此，人们可结合农村的实际情况对各种污水处理技术进行综合应用，不仅能够降低处理成本，提高处理效果，还能稳定出水水质。

4 总结

综上所述，农村地区污水具有水量水质变化大、污染面广、分散性强的特点，具有治理难度较高，管理困难、处理效率低的情况。因此，应选用分散式污水处理技术，并结合农村的实际情况，从而为提高农村的污水处理质量，建设可持续发展的新农村奠定良好基础。