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(jì)的快速增長(zhǎng)，城市化進(jìn)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(yán)重越來越嚴(yán)重，民眾要求對(duì)此加強(qiáng)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(huì)主義新農(nóng)村的重大歷史任務(wù)，并明確了“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”的建設(shè)目標(biāo)。而加強(qiáng)農(nóng)村生活污水的處理，是村容整治的組成部分，也是社會(huì)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(huì)組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和生活水平與生活習(xí)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(yùn)行管理的模式等方面的復(fù)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(shí)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(diǎn)，國外一些發(fā)達(dá)國家進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究與實(shí)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(shí)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(dǎo)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(xué)、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(duì)懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高, 一般可達(dá)70%～90%。歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等國家廣泛應(yīng)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(zhǎng)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(dòng)物、微生物和土壤的共同作用，逐級(jí)過濾和吸收污水中的污染物，達(dá)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(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體以及無需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)。

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

   我國對(duì)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的研究較國外發(fā)達(dá)國家晚，近年來，隨著地方經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，尤其是發(fā)達(dá)省份在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段以后，逐步認(rèn)識(shí)到農(nóng)村生活污水處理問題的重要性，并開始采用一些實(shí)用、合理、低能耗和低運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)來處理污水；一些人口密集的欠發(fā)達(dá)地區(qū)也認(rèn)識(shí)到，如果不對(duì)農(nóng)村生活污水采取有效處理，會(huì)觸發(fā)農(nóng)村醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面的系列問題，甚至造成傳染病的產(chǎn)生與擴(kuò)散，因而，國內(nèi)一些地區(qū)對(duì)農(nóng)村污水的處理技術(shù)進(jìn)行了實(shí)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(jī)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(jī)物，達(dá)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(jìn)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(dá)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(dá)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)研究表明[10]，在進(jìn)水污染物濃度較低的條件下，人工濕地對(duì)BOD₅的去除率可達(dá)85%～95%，對(duì)CODcr的去除率可達(dá)80%以上，對(duì)磷和氮的去除率分別可達(dá)到90%和60%。土壤滲濾技術(shù)，中科院沈陽應(yīng)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(hù)科學(xué)研究院對(duì)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(jìn)行了研究[12]，清華大學(xué)2000年國家科技部重大專項(xiàng)中，首先在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用地下土壤滲濾系統(tǒng)[13]，取得了良好效果：對(duì)生活污水中的有機(jī)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(dòng)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(yīng)用方面進(jìn)行了探索與嘗試，也都取得了一定的進(jìn)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(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃中新農(nóng)村建設(shè)的目標(biāo)，當(dāng)前面臨收集問題、處理設(shè)施建造投資與設(shè)施運(yùn)行費(fèi)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(rèn)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(qiáng)政府引導(dǎo)，科學(xué)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(kuò)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(jì)建造的少；科學(xué)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(duì)環(huán)境認(rèn)識(shí)和政府盲目追求政績(jī)有關(guān)，也與地方財(cái)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(yīng)加強(qiáng)管理與引導(dǎo)，科學(xué)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(yùn)營費(fèi)用，我國大多鄉(xiāng)鎮(zhèn)的財(cái)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(yùn)營費(fèi)用少的工藝是關(guān)鍵。解決該問題的途徑，筆者認(rèn)為應(yīng)從各地實(shí)際情況出發(fā)。

（1）經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、規(guī)模大且用地緊張的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其生活污水處理工藝應(yīng)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(jī)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(dāng)?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(shí)現(xiàn)，但在規(guī)模不大，經(jīng)濟(jì)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(hù)費(fèi)用，可以從收取排污費(fèi)、中水使用費(fèi)來維持。處理設(shè)施投資可以通過市場(chǎng)運(yùn)作來融資（如BOT形式）。

（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、規(guī)模小且用地緊張的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其生活污水處理工藝應(yīng)優(yōu)先采用微動(dòng)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(zhǎng)型反應(yīng)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(yīng)器負(fù)荷比常規(guī)好氧工藝大，反應(yīng)器小，耗氧少，從而能耗與造價(jià)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(yīng)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(fù)雜，經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，地區(qū)差別大等特點(diǎn)，解決方式采用統(tǒng)一模式不現(xiàn)實(shí)，不可操作。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、周邊環(huán)境區(qū)別對(duì)待。

（1）經(jīng)濟(jì)落后的農(nóng)村，生活污水的收集是個(gè)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(dāng)?shù)剞r(nóng)民與政府無力承擔(dān)。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(jī)肥力好。因其使用不方便而長(zhǎng)期使用無機(jī)肥，從而導(dǎo)致水體污染、土地板結(jié)現(xiàn)象突出。針對(duì)這樣的情況，只能依靠政策引導(dǎo)與市場(chǎng)調(diào)節(jié)來解決，只要有健全的綠色食品市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制、市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)制等政策的引導(dǎo)，通過市場(chǎng)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(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，村落較為集中的農(nóng)村，應(yīng)加強(qiáng)生活污水的收集系統(tǒng)的建設(shè)；從能耗角度考慮，應(yīng)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(dòng)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(jì)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(jī)成分含量高，可生化性強(qiáng)，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(dá)的現(xiàn)狀，各地農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、區(qū)域特點(diǎn)、自然地理?xiàng)l件和環(huán)境目標(biāo)不盡相同，采用經(jīng)濟(jì)有效、簡(jiǎn)便易行、節(jié)約資源、工藝可靠并能夠與當(dāng)?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。