張洪玲 董延強 程木峰 于夢夢 李明明

（1. 中科華魯土壤修復工程有限公司，山東德州 253000；2. 日照市禹德污水處理有限公司，山東日照 276800）

1 引言

隨著人民生活水平不斷提高，農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量與日俱增，給農(nóng)村生產(chǎn)建設、區(qū)域環(huán)境、自然資源以及村民的身體健康帶來極大影響。我國農(nóng)村地區(qū)人口分布廣泛，但人口密度低、居住分散，污水處理率低，導致農(nóng)村生活污水治理面臨巨大挑戰(zhàn)。因此，對于開展農(nóng)村生活污水治理工作，采取切實有效的技術措施、建立健全農(nóng)村污水排放管理機制尤為重要。

2 我國農(nóng)村生活污水來源及特點

了解農(nóng)村生活污水的來源及特點，有針對性地解決農(nóng)村生活污水排放問題，保障農(nóng)業(yè)農(nóng)村安全用水，對推進農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展尤為重要。

農(nóng)村生活污水來源廣泛，主要有以下幾類：（1）村民洗滌、廚衛(wèi)用水。農(nóng)村的廚房、衛(wèi)生間、洗滌用水直接通過暗溝或者明溝排出，除小部分蒸發(fā)外，下雨沖淋導致大部分生活污水直接流入河道，造成河道及農(nóng)用水污染，水體變黑發(fā)臭，部分指標超標，導致水體富營養(yǎng)化。（2）飯店、理發(fā)店等生活污水的排放。一些農(nóng)村尤其是旅游村，設有農(nóng)家樂，由于村鎮(zhèn)基礎設施建設落后、環(huán)保技術不足、村民環(huán)保意識不強，農(nóng)家樂、洗發(fā)店等產(chǎn)生的污水沒有處理直接排入河道、溝渠中。調(diào)查發(fā)現(xiàn)這些廢水中含有較高濃度的油分、懸浮物（SS）、BOD 和COD。（3）畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的污水。隨著農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖的增加，大部分畜禽產(chǎn)生的糞便沒有經(jīng)過處理直接隨雨水排入河道，加上一些散養(yǎng)家禽的到處走動，隨意排放糞便，造成水體發(fā)黑發(fā)臭，嚴重影響生態(tài)環(huán)境。（4）生活垃圾處置不當。垃圾產(chǎn)生量隨著農(nóng)村生活水平的提高逐年增加。由于村民環(huán)保意識不強、監(jiān)督管理部門監(jiān)管不到位，造成垃圾隨意丟棄，隨著風吹雨淋垃圾流入河道，產(chǎn)生大量細菌和病菌，對農(nóng)村水體、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響。（5）化肥農(nóng)藥的使用。隨著科技的進步，村民對農(nóng)作物的產(chǎn)量要求越來越高，為了增產(chǎn)使用過多的化肥農(nóng)藥，一方面，化肥農(nóng)藥的包裝塑料及玻璃等垃圾被丟入河溝污染水體；另一方面，過多農(nóng)藥化肥的直接使用造成難以降解的有機化合物不斷在地下滲透，污染地下水。（6）瓜果及雜草的腐爛。農(nóng)田中的雜草、果園中熟爛的瓜果等被村民扔在河溝或地頭，隨著雨水的沖刷沖入河道，不斷堆積腐爛造成水體污染。

我國農(nóng)村生活污水分布廣泛、分散，污染范圍大，南北方差異大；污水總量小，排放具有間歇性；日排放量較城市居民少，大部分集中在白天，晚上較少；日排放量變化幅度大，季節(jié)變化大，受旱雨季及天氣變化影響明顯；污染成分單一，主要為氮磷污染物質(zhì)，并不存在較多金屬、有毒有害物質(zhì)。多數(shù)地區(qū)無管網(wǎng)或管網(wǎng)不完善，管網(wǎng)破裂無人監(jiān)管，給村民身體健康及生活環(huán)境帶來嚴重影響。

3 農(nóng)村生活污水主要處理工藝

目前農(nóng)村污水處理工藝、技術種類繁多，主要分為活性污泥法、生物膜法、生態(tài)處理法等。

3.1 活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥為主體進行廢水生物處理的主要方法?；钚晕勰喾ㄊ窍驈U水中連續(xù)通入空氣，經(jīng)過一定時間后，好氧微生物繁殖而形成污泥狀絮凝物，上面以菌膠團為主的微生物群具有很強的吸附與氧化有機物的能力［1］。常見的活性污泥法有A2O 工藝（污水—集水井—厭氧—缺氧/好氧—出水井—達標排放）、A/O 工藝（集水井—初沉池—厭氧—好氧—達標排放）、間歇性活性污泥法（SBR）工藝、氧化溝工藝、MBR 工藝以及基于以上工藝改進的工藝，如倒置A2O 工藝、改良A2O 工藝、UCT 工藝、多級AO 工藝、分段進水工藝、CASS 工藝、ICEAS工藝、MSBR 工藝等。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用來分解去除污水中的有機污染物，然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)?；钚晕勰喾ǖ膬?yōu)點是出水水質(zhì)好，能夠達到較高的排放標準，但工藝過于復雜，運營維護要求高，尤其是需要合理控制曝氣、污泥齡、內(nèi)外回流，產(chǎn)生剩余污泥需要處置等，適合中等規(guī)模污水處理（幾十噸到幾百噸）。傳統(tǒng)活性污泥法污水處理工藝流程如圖1 所示。

圖1 傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝流程

梁珊等［2］采用氧化溝與MBR 工藝相結(jié)合構建了一種新型的一體化村鎮(zhèn)污水處理裝置，處理某村鎮(zhèn)生活污水（100 m3/d），在進水COD 濃度為（345.5±25.2）mg/L、BOD5濃度為（212.6±21.4）mg/L、NH4+-N濃度為（28.9±3.4）mg/L、TN 濃度為（44.1±4.3）mg/L、TP 濃度為（4.5±0.7）mg/L 的條件下，該一體化裝置對上述指標的去除率分別為88.2%～95.7%，95.4%～98.7%，81.7%～94.4%，78.1%～90.3%和80.0%～87.8%，出水中除了TP 濃度僅能達到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級B 標準外，其他指標均能穩(wěn)定達到一級A 標準。脂假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母聯(lián)合活性污泥法處理含鉻電鍍廢水，可以提高廢水中污染物的生物吸附效率［3］。

3.2 生物膜法

生物膜法屬于好養(yǎng)生物處理的方法，廢水通過好氧微生物和原生動物、后生動物等在載體填料上生長繁殖形成的生物膜，有機物被吸附和降解而使廢水得到凈化［4］。根據(jù)裝置的不同，生物膜法可分為生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法和生物流化床等4類［4］。常見的有厭氧濾池、生物接觸氧化工藝、曝氣生物濾池（BAF）、反硝化濾池、生物轉(zhuǎn)盤、移動床生物膜反應器（MBBR）等。生物膜法也是我國目前一體化設備采用最多的工藝技術，適合小規(guī)模污水處理（幾噸到幾十噸）。生物膜法的優(yōu)點是運營維護要求低，可以做到無人管理，只有少量生物膜脫落，污泥排放量小，抗沖擊能力強及動力消耗低，大多數(shù)的一體化設備采用的都是厭氧濾池+生物接觸氧化工藝等，但不能除磷，需要設置除磷系統(tǒng)。生物膜法處理工藝流程如圖2 所示。

圖2 生物膜法處理工藝流程

為提高生物膜的處理能力，國內(nèi)外科研人員從微生物菌種、膜反應器、曝氣生物濾池、濾料等方面進行科研工作，通過研發(fā)篩選濾料、填料、研發(fā)新型生物轉(zhuǎn)盤等生物膜技術，可使出水水質(zhì)達到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中一級A 和B 標準［5］。

3.3 生態(tài)處理法

常見的生態(tài)處理法有人工濕地、微生態(tài)濾床、人工快滲、土地處理法、氧化塘等［6］。生態(tài)處理法是通過生態(tài)技術，以植物、動物和微生物為主，通過栽植水生植物、建設植物隔離帶等方式進行生態(tài)化改造，使污水在濕地生態(tài)系統(tǒng)中進行系統(tǒng)處理［7-8］。生態(tài)處理法具有可持續(xù)、能耗低、景觀效果好等特點，對有機物、氮、磷的處理效果較好；缺點是去除污染物效果易變，易受溫度、污染物排放量和濃度、季節(jié)等影響，容易滋生蚊蠅，造成淺層地下水污染等。盡管生態(tài)處理法在污染物去除和經(jīng)濟成本方面具有明顯優(yōu)勢，但土地需求可能是其應用的最大限制因素，尤其是在丘陵地區(qū)。

研究發(fā)現(xiàn)，采用多級表面流人工濕地去除污染物的效率超過90%，此外，出水中TN，NH4+-N，TP 濃度大大低于《中國城市污水處理廠污染物排放標準》一級A 所設定的標準［9］。

3.4 其他方法

其他常見的方法有化糞池、穩(wěn)定塘、沼氣池等［10］。由于我國的污水管道系統(tǒng)和處理設施不完善，化糞池成為居民污水處理的關鍵設施。在沒有污水處理網(wǎng)絡的農(nóng)村地區(qū)，居民嚴重依賴現(xiàn)場衛(wèi)生設施，例如化糞池和廁所來進行臨時處理?；S池通常是厭氧反應器，在處理污水和去除懸浮污染物方面起作用。但是這類方法的污染物去除能力有限，效果較差，一般用在經(jīng)濟較差的偏遠地區(qū)或者作為預處理措施［11］。目前部分村莊已進行廁所改造，廁所改造的形式主要為三格式或雙甕式化糞池［12］，化糞池的糞污定期進行清理。對新型四室化糞池的結(jié)構和性能進行設計改造［13］，并用Fluent 軟件進行數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的三室化糞池相比，在長期穩(wěn)定的運行條件下，采用最佳參數(shù)的改良化糞池污水處理效果得到顯著改善，改造后的COD 和BOD 去除效果得到加強。

4 國家及地方農(nóng)村生活污水排放標準分析

隨著農(nóng)村水體污染加重，我國陸續(xù)頒布了新的規(guī)章制度。2019 年4 月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《農(nóng)村生活污水處理設施水污染排放控制規(guī)范編制工作指南（試行）》，指出尾水排放標準要因地制宜，鼓勵優(yōu)先選擇氮磷資源化與尾水利用技術。同月，住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《農(nóng)村生活污水處理工程技術標準》，并于2019 年12 月正式實施，標準中全面系統(tǒng)地對設計水量、水質(zhì)、污水收集系統(tǒng)、污水處理配套設施、施工和驗收、運行和維護等內(nèi)容進行了規(guī)定。全國農(nóng)村污水治理目標中，到2020 年新增完成環(huán)境綜合整治的建制村13 萬個，經(jīng)過整治的村莊生活污水處理率≥60%。

2010 年9 月21 日，住房和城鄉(xiāng)建設部組織編制了東北、華北、東南、中南、西南、西北6 個地區(qū)的農(nóng)村生活污水處理技術指南，根據(jù)排水去向分別執(zhí)行不同的標準，除西北地區(qū)無漁業(yè)用水標準外，其余各地區(qū)執(zhí)行的排水參考標準相同，見表1。

表1 農(nóng)村污水排放標準

隨著2018 年9 月國家《關于加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標準的通知》的出臺，我國各?。▍^(qū)、市）紛紛出臺各自的農(nóng)村污水排放標準體系，目前，已公布的農(nóng)村污水處理設施水污染物排放標準見表2。各地除需滿足國家的排放標準外，還要滿足地方的排放標準。

各?。▍^(qū)、市）依據(jù)農(nóng)村污水處理設施的處理規(guī)模、排入地表水的水環(huán)境功能、敏感程度等因素分為不同等級，不同等級對應執(zhí)行不同排放標準。

從各省（區(qū)、市）農(nóng)村生活污水處理設施水污染物排放標準來看，各?。▍^(qū)、市）均制定并依據(jù)實際情況更新各自所執(zhí)行的標準，最新印發(fā)時間均為2018年以后，主要指標有pH、CODCr、SS、氨氮、總氮、總磷和動植物油。海南、新疆、浙江、內(nèi)蒙古、安徽、河北和山東對類大腸桿菌指標有要求，北京新（改、擴）建設施對五日生化需氧量（BOD5）有要求。從主要指標最嚴限值上看，京津冀地區(qū)（北京、天津和河北）和上海的標準要求相對較高，主要體現(xiàn)在CODCr、SS、氨氮、總氮和總磷指標上；各地標準限值的差異可能與不同地區(qū)水資源狀況、處理后尾水去向以及社會經(jīng)濟發(fā)展水平有關。各指標具體情況分析如下：

（1）CODCr：北京新（改、擴）建農(nóng)村生活污水處理設施水污染物排放限值最嚴為30 mg/L，其他省（區(qū)、市）最嚴為50 mg/L 或60 mg/L。

（2）BOD5：僅北京有該指標要求，最嚴分別為新（改、擴）建設施6 mg/L、現(xiàn)有設施10 mg/L。

（3）SS：上海和河北的標準要求最嚴，均為10 mg/L。

（4）NH4+-N：山西、天津、河北和北京的一級排放標準中NH4+-N 要求較高，為5 mg/L。其中，北京新（改、擴）建農(nóng)村生活污水處理設施水污染物排放限值最嚴，為1.5 mg/L。

（5）TN：上海、河北和北京新（改、擴）建的農(nóng)村生活污水處理設施水污染物排放限值對TN 要求最高，為15 mg/L。

（6）TP：北京、河北的農(nóng)村生活污水處理設施水污染物排放限值對TP 要求最高，限值為0.5 mg/L，其中北京新（改、擴）建的要求為0.3 mg/L。

（7）動植物油：僅針對含農(nóng)家樂廢水的農(nóng)村生活污水處理設施執(zhí)行，最嚴的省市為上海、河北、北京（現(xiàn)有設施），限值為1 mg/L，其中北京要求新（改、擴）建的排放限值為0.5 mg/L。

（8）pH：除甘肅排放標準中三級B 要求pH 為5.5～8.5，其余省（區(qū)、市）pH 要求均為6～9。

（9）類大腸桿菌：山東、海南、新疆、內(nèi)蒙古、浙江、河北、安徽對類大腸桿菌的要求均為10 000 個/L；其他?。▍^(qū)、市）對類大腸桿菌指標沒有要求。

（10）陰離子表面活性劑：上海、青海對此項指標有要求，最嚴為0.5 mg/L，其他省（區(qū)、市）對此項指標沒有要求。

各?。▍^(qū)、市）在農(nóng)村生活污水處理設施水污染物排放標準上分級控制，一方面，充分考慮受納水體的環(huán)境影響，處理設施排放規(guī)模對受納水體的影響；另一方面，充分考慮農(nóng)村地區(qū)的現(xiàn)有經(jīng)濟水平和管理水平，具有較強的科學性和合理性。依據(jù)國家和地方、行業(yè)排放標準要求，各?。▍^(qū)、市）陸續(xù)出臺農(nóng)村生活污水治理行動方案，要求各縣（市、區(qū)）依據(jù)行動方案和相關地方標準編制實施方案，在規(guī)定期限內(nèi)完成農(nóng)村生活污水治理任務，對我國農(nóng)村推進污水治理工作起到很大促進作用。

5 我國農(nóng)村生活污水治理的建議

5.1 明確管理體制

近年來我國政府高度重視農(nóng)村污水治理工作，相繼出臺了各種污水排放標準、農(nóng)村環(huán)境綜合整治方案、水污染防治計劃等，但責任主體和管理主體不明晰，部門職責劃分不清。加上污水治理的公共性特征，治理缺乏長效的管理機制，容易出現(xiàn)管理混亂、后期無人管理等問題，因此做好農(nóng)村污水治理工作，需要明確各方責任主體，加強村民的環(huán)保意識，完善污水處理相關的法律法規(guī)，形成長效有序的管理體制，完善運營管理模式，必要時可委托第三方機構進行市場運作管理。

5.2 加大資金投入

經(jīng)濟因素是農(nóng)村污水治理技術選擇的最重要因素。大部分農(nóng)村地區(qū)在完成農(nóng)村污水處理設施建設后因缺乏資金而無法延續(xù)。目前污水處理主要依靠市縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府補貼，但補貼資金有限，設施運行后的維修維護費用增加了政府負擔。為保證農(nóng)村污水治理工作長久有效，國家在加大財政專項補貼的同時，各級政府應該拓寬投資渠道，鼓勵企業(yè)、社會組織、愛心人士及村民進行投資或捐助，通過政策引導，鼓勵社會資本積極加入，保障污水治理長久維持。

5.3 控制源頭，分類治理

農(nóng)村村莊分散、農(nóng)戶分散，村莊用水量不同，不適合像城市那樣修建污水管網(wǎng)集中治理，必須從污染源頭解決，應該采用分散處理、分散利用，就地資源化、分散與集中相結(jié)合的治理方式。針對不同村莊的地形條件、氣候條件、排水去向等，選擇不同的處理方式及治理技術，保證充分利用當?shù)氐募夹g條件。結(jié)合實際情況，選擇成本小、能耗低、實用、適用農(nóng)村地區(qū)生活污水的處理方式和技術。

5.4 優(yōu)化治理技術，加強人才培養(yǎng)

各級政府和科研機構應加大科研投入力度，因地制宜地優(yōu)化污水處理技術，鼓勵多種工藝相結(jié)合，探索高效去除污染物的工藝。強化人才培養(yǎng)和專業(yè)人才隊伍建設，加強運維監(jiān)督管理。擁有過硬的技術、專業(yè)的團隊，對農(nóng)村污水治理工作具有重要意義。

6 結(jié)語

我國農(nóng)村生活污水治理方面還存在很多不足，政策上需要政府相關部門明確管理機制；資金上需要社會各界加大投入，保障農(nóng)村污水治理工作正常運行；技術上需要不斷優(yōu)化創(chuàng)新，根據(jù)實際情況制定合適的污水治理模式和治理工藝；管理方式上需要制定監(jiān)督管理方式、強化專業(yè)人才培養(yǎng)，兼顧社會效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟效益，加強污水治理工作的宣傳，引導各方增強環(huán)保意識，并積極投入到農(nóng)村生活污水治理工作中。