中国农村生活污水处理的适用技术

近年来，中国农村水环境污染问题尤为突出，主要包括饮用水源的污染、农药污水与未经处理的生活污水等水污染问题。最近30 a间中国经济发展突飞猛进，农村现代化水平不断提高，农村生活污水的排放量成倍增加，据2005年建设部《村庄人居环境现状与问题》对全国部分农村的调查显示，96%的农村没有污水处理及收集系统，80%的村庄垃圾堆放在路边、水源地及河流水塘边，这直接造成了饮用水源的污染，危害农村居民的健康。随着“十二五”规划的出台,国家明确环境保护的目标和任务，将整治农村水环境作为首要任务。因而，以村级为单位的农村污水治理工程已成为建设环境优美、设施完善和文明和谐新农村的重要内容。

1 分散型农村污水治理过程中存在的问题

中国农村地形复杂，布局分散，这增加了对污水收集处理难度。经调查显示，大部分农村地区没有铺设排水管道，尤其是经济发展水平比较低的地区，而且污水处理设施比较简陋。此外，污水在输送过程中还会有一些问题，如渗水、漏水,对排水设施周边的土壤与水体造成污染。近年来，农村大部分地区制定了一些适用于农村污水的处理技术、规程等具有指导性文件。农村污水排放具有水质水量变化大的特点，造成污水工程设计处理规模与实际污水量不匹配的问题。一些农村在规划建设污水处理设施时，没有对当地水质水量做出详细调查分析，造成污水处理设施与污水量和污水水质不匹配，出水水质差的问题。中国幅员辽阔，地理地貌、气候环境和经济状况等区域性差异较大，因而在污水处理工艺的选择上也有很大不同，所以因地制宜地选择污水处理工艺变得十分重要。对农村污水进行处理时，工艺选择要以达到当地排水标准和满足当地用水需求为前提。农村污水的治理过程中需要有足够的资金来源，包括工程建设和后期的运营管理维护，这成为制约农村污水治理的一大难题。

2 农村生活污水处理技术

中国农村水污染特征不同于城市和中小城镇，主要特点是污水水质区域差异大，污染源种类和数量多，污水水量小且排放分散，污染范围大和水质水量变化系数大等特点。农村生活污水处理技术的选择以经济、适用和简便为原则，综合分析技术本身的特征和当地的特征因地制宜，采用投资少、运行费用低、除污效率高、管理简便、容易维护、具有良好抗冲击能力的处理工艺或技术。

2.1 人工湿地处理技术

人工湿地污水处理系统是在自然湿地的基础上进行强化，形成一个生态环境，其中包括动物、植物和微生物，通过一系列的物理化学和生物作用，如吸附过滤、沉淀、植物吸收和微生物降解等，从而达到高效净化农村污水的目的。该技术具有工艺简单、投资少、运行管理和维护费用低等特点，适用于中国南方湿地较多、财政收入和人均收入不高、人口密度相对集中的中、小村庄。此外，人工湿地污水处理工艺运行操作简单，对技术水平要求不高，出水常用于灌溉农田。

人工湿地污水处理工艺由预处理单元和人工湿地单元组成，净化后的出水水质可以达到城镇污水排放标准二级甚至三级处理水平。已有研究表明：当农村污水中污染物浓度较低时，人工湿地污水处理工艺对BOD5的去除率可达85%以上，对CODcr的去除率可达80%以上，对P和N的去除率分别可达到90%和60%。由此可知，人工湿地污水处理技术具有一定的应用前景。

2.2 快速渗滤污水处理技术

快速渗滤污水处理技术是将农村污水定量地排放到渗透性能良好的土地表面，在污水向下渗透的过程中，经过吸附、过滤、沉淀、离子交换和微生物分解等物理、化学及生物的作用，使污水得到高效净化的一种农村污水处理工艺。该工艺具有地域性、投资省、维护管理简单等特点。适用于土质通透性能高、财政收入和人均收入不大，农户分散、技术水平较落后的中、小村庄。

快速渗滤污水处理技术需要定期的恢复渗滤性能，如对渗滤土层耕作等。目前，北京市昌平区投入运行快速渗滤系统工艺中，COD、BOD5、SS、总氮、总磷的去除率分别为91.9%、95.3%、98%、83.2%、69%。

2.3 一体化氧化沟污水处理技术

一体化氧化沟是一种集曝气、沉淀、泥水分离、污泥回流等功能于一体的技术，它将传统氧化沟与沉淀分离合并一体以实现污泥的无泵回流，可以节省占地面积20%~30%。

该工艺具有占地少，构筑物和设备简单，污泥自动回流，能耗低，管理简便，处理效果稳定可靠等特点。一体化氧化沟污水处理技术在国内应用广泛，适用于财政收入和人均收入较高、农户居住分散的地区。该工艺对技术水平要求比较高，出水多排放河流、湖泊等水体。

2.4 接触氧化污水处理技术

生物接触氧化法是生物膜工艺的一种形式，即反应器内填充填料，污水浸没部分或全部填料，在一定水流下与填料充分接触，填料上布满生物膜后利用氧气在自身新陈代谢的同时，将污水中的污染物去除。

生物接触氧化工艺对进水水质、水量的适应性强，勿需污泥回流，不发生污泥膨胀、污泥产生量少、易于沉淀，这些特点使得生物接触氧化工艺运行方便、操作简单、易于管理维护且不产生滤池蝇。该工艺适用于财政收入和人均收入不高、农户居住分散的地区，对技术水平要求比较高，出水多排放河流、湖泊等水体。邱光磊等采用两段式生物接触氧化工艺对珠江三角洲地区农村分散型生活污水进行了中试研究。结果显示，两段式生物接触氧化反应器的出水水质达到GB/T18920-2002 城市污水再生利用城市杂用水水质 的标准，可作为中水回用或浇洒绿地。

3 结语

在中国，农村水体污染治理工作起步较晚，污水处理技术不多，加之广大农村的地区差异性，开发适合于不同农村地区污水治理的新技术显得尤为重要和紧迫。对于上述几种污水处理技术，各地区应根据当地地理地貌、自然环境和经济状况等因素酌情选择。选择农村生活污水处理技术时，要因地制宜，即技术本身的特征，如建设费、运行费、技术要求、管理难度、占地、能耗和处理效果等，与当地的特征，如地形、气候、政府财政收入、人均收入、人口密度、技术水平、出水用途等相匹配，实现成本的最小化和效用最大化，有效解决农村环境污染问题，推动生态文明建设和社会主义新农村建设。