[摘要]我國農(nóng)村生產(chǎn)及生活污水處理主要采用集中處理或分散處理兩種模式。集中處理可采用納入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)、新建鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠站以及“聯(lián)村建站”等方式。分散處理則采用一體化技術(shù)、生態(tài)處理、土地處理等方法。本文對這些工藝方法的技術(shù)特點、運行成本等方面進行了綜合比較。為今后選擇適合我國農(nóng)村實際需要的生活污水處理技術(shù)提供參考。

　　[關(guān)鍵詞]農(nóng)村;生活;生產(chǎn);污水;集中處理;分散處理

　　根據(jù)統(tǒng)計，到2019年末我國有近6.86億農(nóng)村常住人口，生活在250多萬個自然村中。然而我國農(nóng)村生活污水處理率偏低，在9千余個鄉(xiāng)中僅有3千多個鄉(xiāng)完成了對生活污水的處理，約占總數(shù)的33.3%[1]。由于我國農(nóng)村人口數(shù)量眾多，居住分散，生活污水直接排放的現(xiàn)象還普遍存在。

　　污水論文范例： 污水處理廠潛水泵高效管理

　　村莊附近的養(yǎng)殖場、小型工廠所產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水，未經(jīng)嚴格處理就直接排入附近的河道，這種現(xiàn)象也多有發(fā)生[2]。農(nóng)村生產(chǎn)及生活污水造成的污染在一些重點流域的比重甚至已經(jīng)超過50%[3]。由于我國各地農(nóng)村的自然環(huán)境存在著巨大的差異，農(nóng)村的經(jīng)濟和社會發(fā)展水平也很不平衡，因此必須因地制宜的規(guī)劃和建設農(nóng)村生產(chǎn)生活污水處理設施。探索適合我國農(nóng)村實際情況的污水處理技術(shù)就成為一項十分有意義的工作。

　　1現(xiàn)階段農(nóng)村污水處理中存在的問題

　　我國部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)建設了一些生活污水處理設施，在后期的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)農(nóng)村生活污水處理普遍存在以下問題：

　　1.1污水處理設備運行率低

　　由于配套資金不到位，后期管理不力，污水收集管網(wǎng)建設缺失等原因，極易造成農(nóng)村污水處理設備運行率偏低。如江蘇省在2014年2月~2015年6月對太湖流域抽檢210套農(nóng)村污水獨立處理設施，僅有不到50%的設施可正常運行，約30%的設施可以運行，但運行狀況不正常，還有約20%的設施處于不運行狀態(tài)[4]。

　　1.2技術(shù)及工藝參數(shù)選擇不合理

　　我國農(nóng)村污水處理工作正在全面鋪開，盲目沿用城鎮(zhèn)污水廠設計規(guī)范、對農(nóng)村流動人口數(shù)據(jù)掌握不準確等原因都會導致在工藝選擇及參數(shù)選擇方面出現(xiàn)了偏差。2018年在河南省的調(diào)研中就發(fā)現(xiàn)許多，部分農(nóng)村污水處理設施的設計水量高于實際需求，設備長期低負荷運行，浪費了政府資金。一些地方政府盲目采用不成熟的新工藝，造成項目后期難以正常運行。政府也缺少統(tǒng)一規(guī)劃，甚至造成了一個縣存在十幾種農(nóng)村污水處理技術(shù)，這些技術(shù)根本無法進行整合，地方政府統(tǒng)一管理的難度極大[5]。

　　1.3費用偏高

　　目前農(nóng)村污水處理設施的運行成本與農(nóng)民的期望值存在一定的差距，除了增加財政補貼之外，農(nóng)村污水處理設施的規(guī)劃和建設過程中必須考慮運行成本的問題，尤其要避免盲目追求新技術(shù)和高標準導致運行成本過高的問題。2017年有文獻報道了在安徽省的調(diào)研結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同工藝的污水處理成本大多是每噸水0.2~2.0元，一些試點村使用膜生物處理工藝甚至高達每噸水6.0元。在調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)，村民們都很支持污水處理工程，但只愿意承擔每噸水0.1~0.2元的運行費用。九成以上村民都希望政府出資補貼污水處理設施[6]。

　　2農(nóng)村污水處理技術(shù)

　　2.1集中處理

　　離城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)較近的村莊可納入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng);也可采用“項目公司介入、一鎮(zhèn)一標、區(qū)域打捆”[7]的模式建設鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠，以此實現(xiàn)集中處理。聯(lián)村建站是近年來摸索出來的一種新模式。這種模式是將幾個村莊的污水通過污水管道收集到一個污水處理站處理。北京市通州區(qū)將六個村莊的污水進行聯(lián)村處理，大大節(jié)約了建設和運營的成本，處理水量有了保障，運行和管理都比較方便，項目建設后能長期正常運行[8]。但這種方案只適用于距離較近的村莊。

　　2.2分散處理

　　我國大部分農(nóng)村人口居住較為分散，集中式污水處理模式在許多農(nóng)村地區(qū)難以開展[9]。分散式污水處理設施設計靈活、適用區(qū)域廣、占用場地小，能夠很好的實現(xiàn)農(nóng)村生活污水的就近處理與利用[10]。因此小型分散式農(nóng)村生活污水在我國農(nóng)村具有很大的應用前景。分散處理主要包括一體化污水處理、生態(tài)處理及土地處理三種模式。

　　2.2.1一體化污水處理設備

　　一體化污水處理裝置往往是由較為成熟的生化處理技術(shù)組合而成，具有占地面積小、處理效果好、抗沖擊能力強、自動化程度高等優(yōu)點[11]。一體化設備以AO工藝、A2/O工藝及MBR工藝為主體工藝。云南省某地的農(nóng)村生活污水處理一體化設備采用了A2/O組合工藝。在2018年7月對該設備的出水水質(zhì)進行檢測，結(jié)果表明出水的CODCr、NH4+-N、TN及TP的平均去除率分別為81.2%、68.1%、51.3%及37.3%。而且該A2/O組合工藝表現(xiàn)出了穩(wěn)定性好、抗沖擊能力強、污染物平均去除率高等優(yōu)點。

　　但一體化設備的污染物(尤其是TN、TP)去除率低于同工藝的大型污水處理廠。A2/O一體化設備在應用過程中，需及時根據(jù)污水的水量和水質(zhì)波動進行參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整[12]，以提高運行效率。遼寧省某村莊的農(nóng)村生活污水處理一體化設備采用了兼氧MBR工藝。在2017~2018年對該設備的出水水質(zhì)進行監(jiān)測，該設備的出水水質(zhì)均達到GB18918-2002規(guī)定的一級B排放標準。整套設備埋置在地下，既保證了設備能夠在冬季正常運行，又減少了污水處理過程中異味的散發(fā)[13]。該設備在北方農(nóng)村有很高的推廣價值。MBR工藝在應用中往往與其他工藝聯(lián)用[14]。

　　如在某村莊運行的300t∙d-1的A2/O-MBR一體化污水處理工藝，在近一年的運行過程中發(fā)現(xiàn)出水的CODCr和NH4+-N濃度達到GB18918-2002規(guī)定的一級B標準，該設備對TP的平均處理效率低于40%。針對除磷效率不高的情況，在MBR池中可增設排泥裝置，定期排泥以適當降低污泥濃度，提高總磷去除率[15]。

　　2.2.2污水生態(tài)處理

　　生態(tài)處理是指利用自然界的生物鏈來處理污染物。生態(tài)處理既實現(xiàn)了生態(tài)平衡，又達到了凈化作用。污水的生態(tài)處理主要包括人工濕地、穩(wěn)定塘、土地處理等技術(shù)[16]。

　　甘肅省敦煌市某村莊建設處理量50t∙d-1“精準型功能濕地生活污水處理設施”，自2017年建成后，處理后的出水CODCr、NH4+-N濃度均符合GB18919-2002規(guī)定的一級A標準。該濕地系統(tǒng)在冬季也可正常使用，在美化環(huán)境的同時還起到了防風固沙的作用，在當?shù)仄鸬搅肆己玫氖痉蹲饔肹17]。河北省石家莊市某村莊建設河道型生態(tài)穩(wěn)定塘進行生態(tài)處理。在2015年對水環(huán)境參數(shù)和水質(zhì)變化進行了監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)河水中CODCr、NH4+-N和TP的平均含量從原來的地表IV類水體提高到地表II類水質(zhì)。該技術(shù)解決了當?shù)厣�活污水處理凈化問題[18]。

　　四川省某鄉(xiāng)村建設以人工快滲工藝為主體的厭氧預處理-人工快滲(自復氧生物床)-人工濕地污水生態(tài)處理，用以處理農(nóng)家樂廢水。該系統(tǒng)的處理量為20m3∙d-1，處理后的生活污水達到GB18918-2002規(guī)定的一級B標準。人工快滲工藝段的COD、NH4+-N和TP去除率分別占總?cè)コ�效率�?3.3%、69.0%和52.6%[19]。

　　3污水處理工藝比較

　　我國農(nóng)村生活污水處理技術(shù)在推廣和應用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)工藝選擇不合理，缺乏運營管理經(jīng)驗、后期運行管理和維護的經(jīng)費投入保障不足的情況，導致處理設施無法長效運行和發(fā)揮作用[20]。因此本文對一些典型的農(nóng)村生活污水處理工藝進行比較。

　　可以看出基于MBR工藝的農(nóng)村生活污水處理工藝，出水水質(zhì)優(yōu)良、占地面積較小，但工程投資和后期運行費偏高。基于人工濕地工藝的處理工藝，出水水質(zhì)有保障，運行費用低，但占地面積大。A2/O一體化污水處理工藝占地面積小，運行費用介于二者之間。此外，農(nóng)村污水處理系統(tǒng)除了日常的運行成本，還要計入維護成本。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，即便采用的無動力的人工濕地處理技術(shù)，后期也需要進行維護，其實際運行成本約為1.2元∙噸-1[31]，而MBR工藝需要定期更換MBR膜，其實際運行成本約為2.5元∙噸-1[32]。就污水單位處理成本而言，農(nóng)村生活污水分散處理總體上要高于城鎮(zhèn)污水。

　　4結(jié)語

　　我國農(nóng)村生活污水在有條件的情況下，可優(yōu)先考慮“聯(lián)村建站”的方式集中處理。在分散處理模式的選擇上需要根據(jù)地方的實際情況選擇。在出水水質(zhì)要求高、土地資源緊張、經(jīng)濟基礎較好的農(nóng)村地區(qū)可選用MBR工藝。對于環(huán)境容量較大、且土地儲備豐富的南方農(nóng)村地區(qū)，則應優(yōu)先考慮人工濕地組合技術(shù)。我國北方地區(qū)農(nóng)村則建議選擇地埋式一體化污水A2/O處理，在成本提高有限的情況下，可保證冬季的正常運行。

　　我國農(nóng)村數(shù)量眾多，分布廣，經(jīng)濟和社會發(fā)展程度差異較大，因此在農(nóng)村生活污水處理規(guī)劃過程中，就必須根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的實際情況選擇有針對性的處理方法，以便項目能夠獲得良好的效果。相關(guān)部門還必須加大資金及人員的配套工作，避免出現(xiàn)農(nóng)村生活污水處理設施只重建設而輕管理維護的現(xiàn)象。農(nóng)村生活污水治理是一項系統(tǒng)工程，在這項工作中必須將項目規(guī)劃、工程建設、管理維護等多方面因素綜合考慮才能取得良好的技術(shù)效果。

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　　作者：周正元*，曹天憶，沈華靖