我國村鎮(zhèn)生活污水處理途徑探討

山東濰坊小宇環(huán)保水處理設(shè)備有限公司

    隨著我國經(jīng)濟的快速增長，城市化進程加快，農(nóng)村生活水平的不斷提高以及農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)副產(chǎn)品加工等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，村鎮(zhèn)的生活污水、廢水產(chǎn)生量與日劇增。而這些污水大部分未經(jīng)任何處理就近直排放河道、湖泊，使得水體污染嚴重越來越嚴重，民眾要求對此加強控制與治理的呼聲越來越高。在此背景下，我國“十一五”規(guī)劃中提出了建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重大歷史任務，并明確了“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風文明、村容整潔、管理民主”的建設(shè)目標。而加強農(nóng)村生活污水的處理，是村容整治的組成部分，也是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容，也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫切問題。 

    我國村鎮(zhèn)地域范圍廣且分散，社會組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展狀況和生活水平與生活習慣等千差萬別，這不僅決定了村鎮(zhèn)生活污水的來源、水質(zhì)、水量的多樣性，而且決定了其處理工藝選擇、工程建設(shè)與投資、運行管理的模式等方面的復雜性。因此，如何控制與治理我國農(nóng)村生活污水問題，是需要不斷實踐探索與探討的過程。

1 國內(nèi)外村鎮(zhèn)生活污水處理現(xiàn)狀

1.1 國外農(nóng)村生活污水處理技術(shù)現(xiàn)狀

    農(nóng)村生活污水污染面廣、較分散的特點，國外一些發(fā)達國家進行了大量的試驗研究與實踐。如澳大利亞[1]利用污水直接灌溉土壤地，利用耕種的作物來吸收分解污水中污染物質(zhì)與水分，有效實現(xiàn)了污染物去除和污水減量的目的，降低了污水中的氮、磷、鉀含量, 避免污水直接排入水體后，導致水體富營養(yǎng)化。美國、日本、澳大利亞、以色列、俄羅斯和西歐等國，采用[2]將污水投配到土壤表面具有一定構(gòu)造的滲濾溝中, 污染物通過物理、化學、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。該技術(shù)對懸浮物、有機物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高, 一般可達70%～90%。歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等國家廣泛應用人工濕地處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般由人工基質(zhì)和生長在其上的沼生植物組成，是一種*的“土壤—植物—微生物”生態(tài)系統(tǒng)，利用各種植物、動物、微生物和土壤的共同作用，逐級過濾和吸收污水中的污染物，達到凈化污水的目的【3】。德國、法國、美國采用氧化塘處理農(nóng)村生活污水，該技術(shù)[4]主要是利用菌藻的共同作用來去除污水中的污染物，具有基建投資少、運轉(zhuǎn)費用低、維護簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體以及無需污泥處理等優(yōu)點。

1.2 國內(nèi)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀

   我國對農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的研究較國外發(fā)達國家晚，近年來，隨著地方經(jīng)濟實力的增強，尤其是發(fā)達省份在經(jīng)濟發(fā)展到一定階段以后，逐步認識到農(nóng)村生活污水處理問題的重要性，并開始采用一些實用、合理、低能耗和低運行費用的技術(shù)來處理污水；一些人口密集的欠發(fā)達地區(qū)也認識到，如果不對農(nóng)村生活污水采取有效處理，會觸發(fā)農(nóng)村醫(yī)療和經(jīng)濟建設(shè)等方面的系列問題，甚至造成傳染病的產(chǎn)生與擴散，因而，國內(nèi)一些地區(qū)對農(nóng)村污水的處理技術(shù)進行了實踐探索。如厭氧沼氣池處理技術(shù)，該技術(shù)將污水中的大部分有機物經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵后的污水被去除了大部分有機物，達到凈化目的；產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源；厭氧發(fā)酵處理后的污水可用作澆灌用水。但該技術(shù)受溫度影響較大，一般適合于常年氣溫較高的地區(qū)，而且處理后水還需進一步處理才能排放。氧化塘處理技術(shù)，如李旭東等采用藻類塘系統(tǒng)處理太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水，CODcr的平均去除率在70%以上，氨氮(NH₃-N)的平均去除率高達93%，磷的平均去除率為55%[8]；陳鵬采用藻類塘處理城市生活污水，取得了穩(wěn)定的處理效果：CODcr、BOD₅、NH₃-N和TP的平均去除率分別達到75%、60%、91.16%和50%[9]。該技術(shù)存在占地大，速度慢，氧化塘周圍衛(wèi)生條件差等問題。人工濕地處理技術(shù)，如北京、深圳、江蘇、浙江等地區(qū)都采用了這一技術(shù)處理農(nóng)村生活污水。云南省澄江縣撫仙湖邊的馬料河濕地工程于2003年10月建成運行，每天可凈化污水4萬多立方米，凈化后的水質(zhì)優(yōu)于地表水三類標準。有關(guān)研究表明[10]，在進水污染物濃度較低的條件下，人工濕地對BOD₅的去除率可達85%～95%，對CODcr的去除率可達80%以上，對磷和氮的去除率分別可達到90%和60%。土壤滲濾技術(shù)，中科院沈陽應用生態(tài)所“八五”、“九五”期間的研究表明，在我國北方寒冷地區(qū)利用地下土壤滲濾法處理生活污水是可行的，且出水能夠作為中水回用[11]，1992年北京市環(huán)境保護科學研究院對地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進行了研究[12]，清華大學2000年國家科技部重大專項中，首先在農(nóng)村地區(qū)推廣應用地下土壤滲濾系統(tǒng)[13]，取得了良好效果：對生活污水中的有機物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩(wěn)定性，CODcr、BOD₅、NH₃-N和TP的去除率分別大于80%、90%、90%和98%。除此以外，浙江、廣東、天津和江蘇等地還分別在無動力、地埋式厭氧處理系統(tǒng)、雨污分離管網(wǎng)輸送集中處理和生物投菌治理污水等技術(shù)方式應用方面進行了探索與嘗試，也都取得了一定的進展[14][15]。

2 我國村鎮(zhèn)生活污水控制處理途徑探討

   我國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約80多億m³，而96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生活污水隨意排放。要實現(xiàn)“十一五”規(guī)劃中新農(nóng)村建設(shè)的目標，當前面臨收集問題、處理設(shè)施建造投資與設(shè)施運行費用問題。因此采用什么樣的處理工藝與方式是解決農(nóng)村生活污水處理途徑的關(guān)鍵。因此，筆者認為目前我國農(nóng)村、鎮(zhèn)生活污水處理的工藝與方式的途徑如下。

2.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理與控制途徑

（1）加強政府引導，科學規(guī)劃鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)

   我國農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)一般規(guī)模不大，現(xiàn)正處在改造、擴大發(fā)展迅速期。在建設(shè)的過程中，大多是農(nóng)民買地自建房屋的多，統(tǒng)一設(shè)計建造的少；科學合理規(guī)劃的較少，隨意規(guī)劃的地區(qū)多。生活污水管敷設(shè)亂，直接就近排放的現(xiàn)象普遍。這與人們對環(huán)境認識和政府盲目追求政績有關(guān)，也與地方財政收入多少有關(guān)。鑒于此，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的過程中，各地方政府應加強管理與引導，科學合理的規(guī)劃建設(shè)。

（2）鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理工藝的選擇

   我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水通過管道收集后，按照現(xiàn)有大城市生活污水工藝處理，其處理設(shè)施建造投資與日常運營費用，我國大多鄉(xiāng)鎮(zhèn)的財力難以承受，這也成為制約鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水治理的瓶頸。因此選擇投資低、日常運營費用少的工藝是關(guān)鍵。解決該問題的途徑，筆者認為應從各地實際情況出發(fā)。

（1）經(jīng)濟發(fā)達、規(guī)模大且用地緊張的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其生活污水處理工藝應優(yōu)先采用處理后回用工藝：                             充氧

污水管網(wǎng)→厭氧（或化糞池）→好氧處理→沉淀→過濾→除臭消毒→回用

   該工藝的污水先經(jīng)過厭氧發(fā)酵處理后，可以去掉污水中部分有機物；再用常規(guī)好氧處理；好氧處理后出水經(jīng)過消毒除臭回用于當?shù)鼐用駴_廁所、綠化澆灌、道路沖洗等。該工藝處理后回用所涉及到的回用管道系統(tǒng)，在現(xiàn)有大城市中因歷史原因無法實現(xiàn)，但在規(guī)模不大，經(jīng)濟條件好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其回用管網(wǎng)的改造敷設(shè)是容易做到，處理設(shè)施的日常維護費用，可以從收取排污費、中水使用費來維持。處理設(shè)施投資可以通過市場運作來融資（如BOT形式）。

（2）經(jīng)濟發(fā)達、規(guī)模小且用地緊張的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其生活污水處理工藝應優(yōu)先采用微動力充氧好氧生物處理+土壤滲濾工藝：

污水管網(wǎng)→厭氧（或化糞池）→好氧處理→土壤滲濾→排放水體

   該工藝的好氧處理可以采用固定生長型反應器，土壤滲濾可以選擇綠化用地等。后段采用土壤滲濾處理，前段好氧反應器負荷比常規(guī)好氧工藝大，反應器小，耗氧少，從而能耗與造價低。前段采有好氧處理后的出水有利于土壤滲濾處理，可以減少土壤處理占地面積且衛(wèi)生條件好。

（3）規(guī)模小且閑置土地多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其生活污水處理工藝應優(yōu)先采用生態(tài)處理工藝，污水管網(wǎng)→厭氧（或化糞池）→生態(tài)處理→排放水體，生態(tài)處理處理單元的形式多種多樣，如土壤滲濾、生物氧化塘、濕地處理以及它們的組合體。

2.2 農(nóng)村生活污水處理途徑

   我國農(nóng)村因分布廣、散、地理地貌分布復雜，經(jīng)濟相對落后，地區(qū)差別大等特點，解決方式采用統(tǒng)一模式不現(xiàn)實，不可操作。應根據(jù)當?shù)亟?jīng)濟、周邊環(huán)境區(qū)別對待。

（1）經(jīng)濟落后的農(nóng)村，生活污水的收集是個大難題，有些地區(qū)因太分散無法收集，有些村莊集中，但管網(wǎng)施工難，投資大，當?shù)剞r(nóng)民與政府無力承擔。而該類地區(qū)的農(nóng)村土地多、人口密度小，生活污水來源單一且有機肥力好。因其使用不方便而長期使用無機肥，從而導致水體污染、土地板結(jié)現(xiàn)象突出。針對這樣的情況，只能依靠政策引導與市場調(diào)節(jié)來解決，只要有健全的綠色食品市場準入機制、市場監(jiān)管機制等政策的引導，通過市場調(diào)節(jié)作用，可以大大提高農(nóng)民自覺使用生活污水澆灌土地的積極性。

（2）經(jīng)濟相對發(fā)達，村落較為集中的農(nóng)村，應加強生活污水的收集系統(tǒng)的建設(shè)；從能耗角度考慮，應采用生態(tài)處理為主辦法處理污水。有條件的農(nóng)村，可以利用地形的高低，使污水在流動的過程中形成跌水狀，以利于充氧，加速微生物的降解速度，減少生態(tài)處理占地面積或提高處理效果。天然地形條件受到限制的農(nóng)村，經(jīng)濟條件允許，可以人工制造跌水充氧與生態(tài)結(jié)合的方法處理。

3 結(jié)論與建議

   村鎮(zhèn)生活污水有機成分含量高，可生化性強，生物處理技術(shù)是該類污水處理的好選擇?；谖覈r(nóng)村普遍欠發(fā)達的現(xiàn)狀，各地農(nóng)村的經(jīng)濟社會發(fā)展水平、區(qū)域特點、自然地理條件和環(huán)境目標不盡相同，采用經(jīng)濟有效、簡便易行、節(jié)約資源、工藝可靠并能夠與當?shù)刈匀画h(huán)境高度融合的污水生態(tài)處理技術(shù)，使生活污水排放與處理無害化和資源化，是我國村鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)未來發(fā)展方向。