农村生活污水处理论文

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1存在的问题

我国农村生活污水治理还处于初期阶段，农村污水治理工作仍然十分艰巨。全国各地开展了不少的农村污水治理工程的建设，但所建设的污水处理设施的出水水质标准不一，吨水建设投资费用差距很大。上世纪末，我国在农村配置了许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置。一体化污水处理装置存在占地面积小、自动化程度较高、管理方便、工期较短等优点，但目前该技术也存在许多问题。一方面，生物处理效率较低，尤其表现为氮磷去除率很低，氮磷污染是导致水体富营养化的主要原因。另一方面，目前实施的分散污水处理只是初步实现了分散污水的收集、处理和排放，远未达到再利用的目的，即达到将污水就地处理和就地回用，实现污水资源化的目的。因此，农村污水处理技术应满足以下要求。

①基建投资少，运行费用低。目前城市污水处理工艺已相对成熟，但其污水处理设施基建费用和运行费用高，不适合在农村地区推广。污水处理的运行费用一般包括:电费、药剂费用、人员费、定期修理费用等，较高的运行费用最终将导致“建得起，转不起”的尴尬局面。因此，基建投资少是保证污水处理设施在农村地区推广的前提，运行费用低则是保证污水处理设施持续正常运行的重要条件。

②工艺多样化。我国南北地域气候差异大，且居住方式和生活习惯有很大不同，因此污水处理工艺应呈现多样化，以适应建设地区的气候和水质、水量等条件的变化。

③运行操作简单、效果稳定。农村污水处理设施的日常运行，大都需要由村民自主管理来完成。而村民的技术知识水平和管理操作水平相对较低，且缺少专业技术人员，因此农村地区的污水处理设施应该采用运行管理简单且成熟稳定的污水处理工艺。

2污水处理措施

2．1污水处理模式

农村生活污水处理大体上有3种模式:

①接入市政管网模式，适用于靠近城镇或靠近城镇污水管网的农村，将生活污水集中收集后输送到城镇的污水处理厂进行处理，有这种条件的村庄，应优先考虑这种模式;

②集中联片处理模式，若接入城镇污水厂管网条件不可行，单村或者集中联片的几个村庄集中收集污水后，规划建设污水处理设施;

③单独分散处理模式，因居住分散、地形复杂、污水难以集中收集，宜以组团为单元，分区收集污水，每个区域污水单独处理。所以，污水处理模式应采取“衔接地方规划、合理利用资源、听取群众意见、科学规划设计”的原则来确定。

2．2污水处理工艺

目前，国内外污水处理技术从工艺原理上基本可分为自然处理系统和生化处理系统两类。自然处理系统主要是利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理进行污水处理的系统，或称为生态处理系统。常用的有:人工湿地处理系统(水平流、垂直流)、地下土壤渗滤净化系统、塘处理系统等。生化处理系统又分为好氧生化处理和厌氧生化处理。好氧生化处理主要是通过动力给污水充氧，培养好氧微生物菌种，利用好氧微生物的分解，消耗吸收污水中的有机质、氮及磷等。常用的有活性污泥法、A/O法、生物转盘法、SBR法等。厌氧生化处理主要是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需氧气的情况下把有机污染物转化为无机物。常用的有厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。针对农村地区特点，常用污水处理技术有以下几种。

1)人工湿地处理技术。有条件的村庄，可充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等，建设人工湿地处理系统。该系统一般由人工基质和生长在其上的沼生植物(芦苇、香蒲等)组成，是一种独特的“土壤一植物一微生物”生态系统，利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用，逐级过滤和吸收污水中的污染物，达到净化污水的目的。湿地处理系统工艺设备简单、管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低，能耐受冲击负荷，净化出水水质良好、稳定。缺点是占地面积大，需要解决土壤和水中的充分供氧及受气温和植物生长季节的影响等问题。人工湿地可与稳定塘等其他工艺联合运用，例如重庆大学的蔡明凯等人采用厌氧生物滤池－人工湿地－生态塘工艺处理养殖废水，经过各单元的处理，CODcr去除率约为80．30%，SS去除率约为94．69%，NH3－N去除率约为73．39%，TP的去除率约为86．78%，出水浓度能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。

2)地下土壤渗滤净化系统。适合于农户居住的土地较分散，且村庄周边往往有闲置荒地。地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而创造出的一种小规模污水净化工艺技术，是将污水有控制地投配到经过一定构造、距地面约50cm深和具有良好扩散性能的土层中，投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层，在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物，作物根区处于好氧状态，污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。由于负荷低，停留时间长，水质净化效果好。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单、基建投资少、运行费用低;把整个处理装置放在地下，不损害景观，不产生臭气。缺点是占地面积大，易滋生蚊蝇，冬季运行效果差。清华大学在2000年国家科技部重大专项中，首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统，并取得了良好效果:对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率，CODcr、BOD5、NH3－N和TP的去除率分别达到80%、90%、90%和98%。

3)好氧生物处理系统。好氧生物处理系统是现阶段污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多，各有优缺点。选择时要根据实际情况仔细论证和比选，注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧，培养生物菌种和微生物。通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的CO2、水等物质，少部分合成为细胞物质，促使微生物增长，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以净化排放。如SBR法，集曝气、沉淀、排水功能于一体，不断地转换，省去了传统的污泥回流设备，大大降低了建设费用;A2O法具有脱氮、除磷功能，还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较，占地面积小，抗气候等外界影响的能力强，处理稳定、效率高，但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。

4)厌氧生物处理系统。厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为CH4和CO2的过程，又称为厌氧消化。污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。厌氧消化无需搅拌和供氧，动力消耗少;能产生大量含甲烷的沼气，可用于发电和家庭燃气;可高浓度进水，保持高污泥浓度。厌氧处理工艺在我国有很长的历史，我国农民在古代早已开始应用厌氧发酵技术沤制粪肥，进行粪便无害化处理，而且至今仍在应用。我国是世界上利用厌氧消化技术制取和利用沼气最早的国家之一。现在，厌氧沼气池处理污水技术在我国中东部地区应用较广。厌氧沼气池将污水处理与沼气的利用有机结合，实现了污水的资源化，是最能体现环境效益和社会效益结合的农村生活污水处理方式。农村地区可根据实际情况，采取沼气池与其他污水处理工艺组合使用的模式来处理生活污水。江苏省常州地区采用了“污水沼气净化处理+人工湿地”的污水处理方法，它在原来水压式沼气池的基础上加以改进和提高，采取适当的过滤、沉淀和人工湿地的方法，目前这种污水处理模式在当地成效较显著。经过各单位处理后，氨氮去除率达93%，总磷去除率达86%，出水水质能达到《污水综合排放标准》一级B排放标准;其建设成本每户约2500元，年维护费12．5元/人，非常经济。为此建议将厌氧沼气池作为农村生活污水初级处理措施与其他污水处理工艺组合使用，同时要重视对沼气池出料口出沼液的收集和处理。

2．3污水收集系统

污水收集系统基本上由污水收集管网和调节构筑物构成。污水管道的选择根据技术经济比较，建议DN＜400mm的污水管道采用UPVC(硬聚氯乙烯)双壁波纹管，500mm≤DN≤600mm的采用PE(聚乙烯)双壁波纹管，DN≥800mm采用钢筋混凝土排水管。下面主要对调节构筑物中化粪池与调节池进行说明。

1)化粪池。化粪池是污水收集系统中的重要单元，应避免化粪池渗漏引起的二次污染。农村改厕工作已成为农村卫生工作的重点，大部分农户建有冲水式卫生厕所，污水经过厕所进入化粪池，然后进入村庄污水管网。但多数化粪池结构过于简单，多采用12砖墙，沙浆抹面，从表面看做到了防渗，但由于化粪池埋深浅，经过1a冻融后，化粪池多数会出现渗漏，给污水收集带来困难。所以，村民家中化粪池应根据实际加以维修和改造，避免渗漏，确保污水能进入污水管网。

2)调节池。水量变化大是农村污水的特点之一，白天几个时段集中排水，夜间基本没有排水。若污水收集系统中不设调节池，水量、水质将都难以有效调节。水量大时，一方面由于污水没有出路，只能直排，另一方面污水处理系统必须根据水质变化情况，不断调整运行参数，增加了管理难度。所以在污水收集系统中必须设调节池，并且调节池容积应足够大，水力停留时间达到6～8h为宜。

2．4污泥处置

在污水处理过程中会产生污泥，污泥中含有大量的有毒物质，如寄生虫卵、病源微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等。污泥处理就是要使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。由于农村污水处理站规模一般较小，产生的剩余污泥也相对较少，单独对污泥进行脱水或压榨处理既不经济也不合理，只能妥善储存，累积到一定量后拖走处理。建议农村污水处理站对污泥处理采用“村收集，镇运输，县处理”的模式，各村将剩余污泥贮存于污泥池，所属乡镇有关部门统一安排环卫吸粪车运走，送至区县集中处理。建议设计一个较大的污泥储存池，能储存污水处理站半年左右的剩余污泥量。

3结语

加强科学规划与设计。为了确保农村生活污水治理工作的有序开展，应先行编制排水工程规划。首先，应充分考虑与周边城镇、工业区的排水管网规划结合，避免工程建设重复投资，并根据农村自身条件，制定与之相适应的规划方案。其次，排水系统需要全面规划、近远期结合，在不同的阶段突出不同的重点，满足农村发展的需要。最后，合理确定规划目标，明确水污染控制规划依据。根据当地实际情况，因地制宜地采用经济、适用的工艺、技术和方法。

作者:王保学单位:长江勘测规划设计研究有限责任公司