农村生活污水处理技术

【摘要】本文介绍了我国水资源现状和农村生活污水特征，阐述国外农村生活污水治理技术及工程模式，进而说明我国农村生活污水治理技术。
【关键词】农村；生活污水；水环境
　　1.我国水资源现状
　　我国是一个干旱缺水严重的国家，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，我国废水每年总排放量为600亿立方米，其中工业废水为200亿立方米，市生活污水为200亿立方米，乡镇污水为200亿立方米，有近60%的城市没有污水处理厂，其中大部分未经处理就直接排入江河湖泊，有近四分之一的湖泊受到了不同程度的污染[1]。农村水环境是指分布在广大农村的河流、渠系、地表水、土壤水和地下水。农村水环境是农村大地的血脉，对降雨、洪涝、干旱有重要的调节作用，是农村生活不可缺少的基础条件，是全国水环境的重要组成部分。农村水环境问题由于长期以来未得到足够重视，已严重影响了农村居民的饮水安全，有些地区甚至已发展到“有河皆苦，有水皆污”的地步。农村水资源保护工作是关系到新农村建设的重大问题，直接影响着农村经济的发展和人民生活水平的提高。
　　2.农村生活污水特征研究
　　2.1水质特征
　　（1）污水分布较分散，涉及范围广、随机性强，防治十分困难，管网收集系统不健全，粗放型排放，基本没有污水处理设施；（2）农村生活污水浓度低，变化大；（3）大部分农村生活污水的性质相差不大，水质波动大，可生化性强；（4）不同时段的水质不同；（5）厕所排放的污水水质较差，但可进入化粪池用作肥料。
　　2.2水量特征
　　（1）一般农村的生活污水量都比较小，除小城镇外，一般农村人口居住分散，水量相对较少，产生的生活污水量也较小；（2）变化系数大，居民生活规律相近，导致农村生活污水排放量早晚比白天大，夜间排水量小，甚至可能断流，水量变化明显，即污水排放呈不连续状态，具有变化幅度大的特点，当该村镇为旅游地区时，不仅昼夜变化系数大，而且季节性变化系数亦较大[4]。
　　2.3排放体制特征
　　很多农村并无排水系统，雨水和污水均沿道路边沟或路面排入就近水体。有排水系统和管道的地区，除小部分经济条件较好的村镇实行雨污分流制系统外，大部分地区采用的是河流制排水系统。
　　3.国外农村生活污水治理技术及工程模式
　　污水处理的最高目标是实现资源消耗减量化、产品价值再利用和废气物质再循环，水资源的利用要实现从“供水—用水—排水”的单向线性水资源代谢系统向“供水—用水—排水—污水回用”的闭环式水资源循环系统过渡[2]。对于农村的分散生活污水，工艺简单、处理效果有保证、运行维护简便的分散型污水处理系统是一种具有最佳综合效益的选择，它包含污水处理和资源化利用的双重意义，强调分质就地处理和尽可能回收营养物质。
　　3.1美国分散式处理系统
　　分散污水处理系统主要用于就地或聚集处理和处置来自独户或相对集中的一小片住宅及商业区的少量生活污水。它常被用在人口密度小的社区或乡村，因为输送这些地方的生活污水到一个较远的集中式污水处理厂将需要格外高的费用。在今天的美国，仍然约有1/4的人口和1/3的新建社区在使用这种处理设施[3]。实践证明在恰当的操作和管理下，分散处理系统在环境和经济上是可接受的且技术上是可行的。从此，分散处理系统对贯彻清洁水法所起到的作用也受到了重视。分散处理系统不再是暂时地安装而后逐步被集中系统所代替，而是作为其中一种永久性的选择来处理和再生利用生活污水，从而保护环境。尤其是就地处理系统，如果计划、设计、安装、操作和维护得当，更被视为极其重要的污水处理手段。为此，美国在2000年和2003年发布了分散处理系统管理指南。
　　3.2韩国的湿地污水处理系统
　　韩国的农业用水是最大用水户，占总用水量的53%。韩国农村的居民分散居住，认为兴建集中处理的污水系统造价太高，小型和简易的污水处理系统适合在农村应用。因此，研究了一种湿地污水处理系统，使污水中的污染物质经湿地过滤后或被土壤吸收，或被微生物转变成无害物。这种方法需要的能源少，维护的成本低。韩国国立汉城大学农业工程系对湿地污水处理系统在田间进行了试验。容器长8m，宽2m，高0.9m，用混凝土制成。容器内填沙并种植芦苇，未经处理的生活污水从一端引入，又从另一端卵石层中排出。生活污水是从一个学校收集而来，其年平均水质指标为：ph值为7.85，溶解氧（DO）为0.23mg/L，生化需氧量（BOD）为24.35mg/L，悬浮固体物（SS）为52.36mg/L，全氮量浓度（TN）为121.13mg/ L，全磷量浓度（TP）为24.23mg/L。用经过湿地系统处理后的污水灌溉水稻。
　　3.3日本农村生活污水处理系统
　　日本农村污水处理主要采用物理、化学与生物措施相结合的处理过程，取得了很好效果。这15种不同型号的处理装置可分为两大类。一类采用生物膜法，污水通过塑料制成的滤层，上面附有微生物。通过生物膜后可使污水中的生物耗氧量下降到20mg/ L以下，悬浮固体物下降到50mg/L以下，总氮含量在20mg/L 以下。另一类是采用浮游生物法，通过漂浮在污水中的微生物氧化作用，可使BOD下降到10-20mg/ L，SS下降到15-50mg/ L，COD下降到15mg/L以下，TN下降到10-15mg/L以下，TP下降到1-3mg/L以下。
　　4.国内农村生活污水治理技术及工程模式
　　4.1沼气生活污水净化装置
　　沼气生活污水净化装置，利用传统的沼气技术将生活污水经厌氧发酵后再经好氧过滤池消化达标排放。沼气生活污水净化装置，具有灭菌、获取清洁能源（沼气）、无动力（不需用电）运行的优点。但是生活污水属于低负荷污染型，采用沼气池处理，必须于其它污染物处理相结合，在实际操作中有一定难度。
　　4.2土壤渗滤场
　　本系统将通过隔油池、化粪池、调节池等前处理的污水通过配水系统将生活污水引入绿化单元下的土壤渗滤系统，通过加压泵向该系统均匀布水，由于毛细管作用上升到土壤处理系统各生物滤层经过。在上述过程中，水与污染物分离，水被滤过并通过集水系统收集作为中水回用，污染物由于土壤生物滤层的分解、利用和物理吸附等作用被去除。（1）毛细管、虹吸及物理化学吸附过程：通过土壤的毛细管，现象及表面张力原理将水与污染物中的胶体部分、溶解部分分离开来，土壤颗粒间的空隙能截留、滤除污水中的悬浮物及胶体物质，起渗滤作用；土壤颗粒吸附溶解性污染物于土壤中。（2）微生物代谢和有机物的分解过程：土壤中含有的微生物能对污水中的悬浮固体、胶体、溶解性污染物进行生物降解，并利用污水中的有机物为营养物，进行新陈代谢。（3）植物的净化过程：由于土地渗滤处理系统表面的草坪、花卉或树丛等植物生长的需要，对污水中的氮、磷进行吸收富集，从而实现脱氮除磷的效果。土壤渗滤场建设周期短、费用低、无动力消耗、管理维修方便，在条件许可的情况下，该向技术是有效的。但是主要隐患是污染当地地下水和地表水水源。　[科]
　　【参考文献】
　　［１］陈志敏,明珠.发展循环经济促进水资源可持续发展[J].环境与可持续发展,2006（3）.
　　［２］Godwin T Jombo,Hauwa Safiyanu.Human intestina parasitism,potable water availability and methods of sewage disposal in Kurage rural settlement of Zamfara state.Asian pacific journal of Tropical Medical,3,6,2010,491～493.
　　［３］Edwin D.Ongley,Zhang Xiao lan,Yu Tao.Current status of agricultural and rural non-point source pollution assessment in china.158,5,2010,1159～1168.
　　［４］乐小芳.我国农村生活方式对农村环境的影响分析[J].农业环境与发展,2004（4）.