劉峰紅

(太原市和諧水務設計有限公司，山西太原 030009)

隨著我國經(jīng)濟的快速增長，農(nóng)村居民的生活水平日益提高，生活污水的排放量也隨之增加，但由于農(nóng)村地區(qū)的地理環(huán)境和居住習慣，現(xiàn)狀90%以上的農(nóng)村污水不經(jīng)處理直接排入自然水體，造成嚴重的水環(huán)境問題。近年來，由于農(nóng)村生活污水的肆意排放，造成湖泊等富營養(yǎng)化和地下水污染等現(xiàn)象加劇，農(nóng)村生活污水問題已受到廣泛重視。

由于我國農(nóng)村地域范圍較廣，社會經(jīng)濟發(fā)展狀況、人民生活水平和生活習慣千差萬別，致使農(nóng)村生活污水的水質(zhì)、水量呈現(xiàn)多樣化，這在一定程度上給農(nóng)村生活污水處理工藝的選擇以及工程建設與運行管理增加了難度。因此，結合不同地區(qū)的污水特點，選擇適宜的污水處理技術措施，是需要不斷實踐探索與探討的過程，也是目前國家和廣大社會群體關注的焦點問題之一。

1 我國農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀

我國對于農(nóng)村生活污水處理的研究起步較晚，至今為止，尚有90%以上農(nóng)村沒有配套相應的排水管渠和相應的污水處理系統(tǒng)，根據(jù)第二次全國農(nóng)業(yè)普查結果顯示，我國目前生活污水經(jīng)過處理排放的鄉(xiāng)鎮(zhèn)僅占19.4%。由于缺少相應的污水處理措施，致使農(nóng)村生產(chǎn)、生活污水隨意排放，由此造成農(nóng)村河流、湖泊等普遍遭到污染，還嚴重威脅到地下水，甚至有的淺層地下水已經(jīng)遭到污染，不能飲用。由于農(nóng)村地區(qū)的地理環(huán)境和居住習慣，生活污水較為分散，難于收集，加之管理水平落后，生活設施不健全，以及農(nóng)民長期以來形成的不良生活習慣，部分地區(qū)還存在一些由于隨意傾倒垃圾等現(xiàn)象產(chǎn)生的水污染。且農(nóng)村生活污水含有機質(zhì)、氮磷營養(yǎng)物質(zhì)、懸浮物以及病菌等成分，污染物濃度較高，對環(huán)境影響較大，目前，我國的污染源中，來自農(nóng)村生活污水占很大比重。近年來，隨著人們環(huán)保意識的提高，在一些經(jīng)濟較為發(fā)達的地方，率先開始采用一些實用性強、能耗低和運行費用低的技術措施來處理污水，諸如，厭氧沼氣池、人工濕地處理技術、地下土壤毛管滲濾法等。但經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，尚未能配套建設相應的污水收集和處理系統(tǒng)。鑒于我國各地農(nóng)村地區(qū)分布較廣且分散，經(jīng)濟發(fā)展水平不一，污水水量水質(zhì)波動性大，農(nóng)村污水處理系統(tǒng)管理缺乏專業(yè)人員等因素，對于農(nóng)村污水處理應優(yōu)先考慮投資較小、抗負荷能力強、運行管理較方便的處理工藝。

2 農(nóng)村生活污水處理工藝評述

2.1 土壤滲濾

土壤滲濾是一種人工強化的污水生態(tài)工程處理技術，它充分利用毛管浸潤和土壤滲透作用，使污水在具有良好滲透性的地層中向四周擴散，并通過過濾、沉淀、吸附和生物降解等作用使污水得到凈化。

常見的土壤滲濾系統(tǒng)有快速滲濾處理系統(tǒng)、慢速滲濾處理系統(tǒng)和地下滲濾系統(tǒng)。其中，快速滲濾系統(tǒng)和慢速滲濾系統(tǒng)只適用于滲水性能良好的土壤，如砂土、壤土砂或砂壤土。鑒于我國農(nóng)村各地的土壤有很大差別，使其應用受到一定局限，而地下滲濾系統(tǒng)由于過濾土壤為人工配置，可不受地域因素影響，在農(nóng)村污水處理方面應用前景較廣。

地下滲濾系統(tǒng)是將污水先通過腐化池去除污水中的懸浮物，然后通過布水管將污水均勻分布于人工配置的土壤中，由于人工土壤中聚集著大量微生物和各種微型動植物，在這些需氧微生物和厭氧微生物的協(xié)同代謝作用下，污水中的有機物被吸附、降解和轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，有機氮被分解轉(zhuǎn)化為硝酸鹽或氮氣，污水得以凈化，凈化的出水通過底部集水管收集、排放或再利用。地下滲濾系統(tǒng)工藝圖見圖1。

圖1 地下滲濾污水處理工藝圖

土壤地下滲濾工藝整個系統(tǒng)居于地下，無臭味，無噪聲，不影響表面景觀，受氣候條件影響較小。但其占地面積大，投資高，水力負荷低，適用于農(nóng)村土地面積廣、經(jīng)濟狀況一般的地區(qū)。

2.2 人工濕地

濕地處理系統(tǒng)是將污水投放到土壤經(jīng)常處于水飽和狀態(tài)且生長有蘆葦、香蒲等耐水植物的沼澤地上，污水沿一定方向流動，在耐水植物和土壤聯(lián)合作用下，使污水在流動過程中得到凈化。一般分為天然濕地和人工濕地。天然濕地一般利用天然洼地、蘆葦塘等，加以人工修整而成，其經(jīng)過多年運行發(fā)現(xiàn)濕地的生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞，生物多樣性降低，為保護環(huán)境，避免現(xiàn)存的有限濕地生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞，自然濕地污水處理系統(tǒng)已不再被倡導使用，目前使用較多的濕地處污水處理系統(tǒng)為人工濕地。

人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結構與功能協(xié)調(diào)原則，在促進廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。常用的形式有3種:表面流型人工濕地、水平潛流型人工濕地、垂直流型人工濕地。

表面流型人工濕地是指水面在固體介質(zhì)表面，污水從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。因其土壤被水體所覆蓋，因而與污水的接觸面積較大，主要通過植物莖葉的攔截、土壤的吸附過濾和污染物的自然沉降達到去除污染物的目的。表面流人工濕地受氣候環(huán)境影響較大，在北方地區(qū)需考慮冬季冰凍影響，同時，由于存在自由水面，夏季容易孳生蚊蠅，并有臭味。

水平潛流型人工濕地是指水面在填料表面以下，污水從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。在該系統(tǒng)中，污水在濕地床下部流動，可充分利用植物根系、表層土和填料表面的生物膜等作用，提高污水處理效果，且由于污水在地表下流動，其保溫性好，處理效果受氣溫影響較小，衛(wèi)生條件較好，是目前國際上研究和應用較多的一種濕地處理系統(tǒng)。

垂直流型人工濕地是指污水垂直通過池體中濾料層的人工濕地。污水從濕地表面垂直向下流過填料層，通過填料中的生物降解作用，使得污水得以凈化。該系統(tǒng)的硝化能力高于水平潛流型人工濕地，用于處理氨氮含量濃度較高的污水更具有優(yōu)勢。

由于垂直流人工濕地的填料床深度一般為潛流人工濕地的2倍左右，且深床結構容易堵塞，造價較高。因此，相比較而言，農(nóng)村污水處理應用較多的是表面流型人工濕地和水平潛流型人工濕地。

2.3 沼氣凈化池

沼氣凈化池是有機物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發(fā)酵作用，通過多級發(fā)酵和多層次凈化，使得處理后的污水達到排放標準。其主要的處理單元有預處理系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、兼氧發(fā)酵系統(tǒng)和后處理好氧系統(tǒng)。其處理工藝圖見圖2。

圖2 沼氣凈化池處理工藝圖

沼氣凈化池處理模式，耗能低，可間歇性運行，無需專業(yè)人員管理，適用于排水管網(wǎng)不健全，經(jīng)濟欠發(fā)達的農(nóng)村地區(qū)。

3 結語

經(jīng)綜合國內(nèi)農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀和相關的污水處理技術，得出以下結論:1)我國農(nóng)村生活污水污染已經(jīng)成為農(nóng)村環(huán)境污染的重要污染源之一，其不僅造成水體富營養(yǎng)化，還進一步造成地下水污染，急需完善建設農(nóng)村污水收集、處理系統(tǒng)。2)就目前我國農(nóng)村的經(jīng)濟發(fā)展水平，一些抗負荷能力強、投資小、運行管理方便的污水處理工藝，如土壤滲濾、人工濕地等不失為較為理想的選擇。3)要根據(jù)各地農(nóng)村生活習慣和經(jīng)濟水平，因地制宜的選擇污水處理設施，有條件的地區(qū)可采用多種工藝疊加處理的高標準處理措施，以避免簡單處理造成的二次污染。

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