农村生活污水处理现状及回用探讨研究

2019-02-27楼宇锋洪庆松王礼敬

有色冶金设计与研究 2019年6期

楼宇锋，洪庆松，王礼敬

（中国瑞林工程技术股份有限公司，江西南昌 330038）

0 前言

我国农村生活污水处理率低，大量未经处理的生活污水直接散排最终进入河道，污染水体，威胁人体健康，严重影响到百姓的生活质量。农村人口相对分散，一般从几十户到几百户，且大部分农村距离城镇距离较远，考虑到地势等原因，不太可能统一纳管接入城镇污水处理厂进行处理；因此一般有必要在每个村落建设自己的污水处理设施。本文针对目前我国农村生活污水处理现状，提出一种污水处理回用技术，将农村污水变废为宝，服务于新农村建设。

1 农村生活污水水质特点及处理现状

1.1 农村生活污水水量水质特性

农村住户分布较为分散，村落的人口一般较少，每个村落的污水量较低。农村生活污水主要在早上、中午和晚上排放，午夜到凌晨这段时间几乎没有污水排放，会有断流现象。

农村污水基本不含有毒有害物质，富含氮磷等营养元素，是农村宝贵的资源。农村生活污水主要由厕所粪便、厨房洗涤废水、淋浴排水等组成，水量和水质波动性大。农村生活污水含有有机物、悬浮物、氮磷营养物质和病毒细菌等，根据住房城乡建设部于2010 年发布的《农村生活污水处理技术指南》，污水中CODCr一般为100~450 mg/L，BOD5为50~300 mg/L,氨氮为40~60 mg/L，TP（总磷）为2.5~5 mg/L。

1.2 农村生活污水处理现状

我国1.15 万个乡中大概仅有7.1%[1]进行了农村生活污水治理工作，大量未经处理的生活污水直接或间接排入水体，污染水环境，对百姓的生活质量造成影响。

目前，我国农村污水采用的污水处理设施总体可以分为有动力和无动力污水处理设施两大类。无动力污水处理设施主要有厌氧池+氧化塘、厌氧池+人工湿地、厌氧池+氧化塘+人工湿地等，有动力设施主要是一些成套化的设备，比如MBR 一体化处理设备等。由于农村分布较为分散，我国农村污水的处理设施主要以中小规模为主，大部分采用无动力设备。

1.3 当前农村生活污水处理技术存在的问题

我国农村污水处理设施设计标准不完善，缺乏统一的农村污水处理排放标准指导性意见，加上农村污水处理设施后期维护和运行没有相应的人员和资金保证，大量农村污水处理设施建成，却并没有发挥其应有的作用。主要存在的问题包括：1）对于无动力设施，如人工湿地等设施的维护缺乏专业人员和资金等，制约了污水处理设施的处理效果。2）对于有动力污水处理设施，由于需要使用电能，每月的开支较大，而很多地方并没有此类专项资金，导致很多地方设备停开瘫痪，前期投入付之东流。

另外，由于农村缺乏相应的管理和技术人员，一旦设备出现故障，往往很难解决；因此农村污水处理设施一般尽量采用无动力设施。然而对于一些敏感区域，类似水源保护区、生态保护区、古村落等，要求的污水处理出水标准较高，一般都要求达到一级A 排放标准。无动力的处理设施很难让出水水质达标排放，为了达到相应的排放水质标准，似乎使用一体化设备成为了唯一的选项。为了解决这一矛盾，笔者提出一种污水处理回用技术，能很好地解决这一矛盾。

2 农村生活污水处理回用技术

2.1 农村生活污水收集

要对农村生活污水进行处理，首先需要对农村污水进行收集。考虑到农村住户较为分散，因此农村生活污水收集系统是农村生活污水处理回用技术的重要一环。

农村污水管道应该独立，应尽量避免混入山泉水和雨水。农村村落分散，每个村落的面积一般不大，污水收集所需的排水管网宜沿路铺设，应该尽量做到雨污分流。特别是排水明渠有山泉水的村落，如果雨污合流，农村污水被山泉水稀释后不利于后续的处理，增加相应的费用。

农村村落地形各不相同，污水管道的铺设应充分利用地势高差。排水管网收集村落的污水，少量由于地势无法收集的污水应设置分散式污水处理设施或利用提升设施排入污水管道。同时，应尽可能收集整个村落的生活污水。在进行污水管道铺设的过程中，每家每户都应该设收集管道或预留接入口，管道应铺设在用户用水量较多的一侧，方便污水的后续接入。

2.2 农村生活污水处理回用的必要性

农村污水经过处理后，出水含有较高的氮磷等营养元素，直接排入河流和湖泊等会导致水体富营养化，污染水体。农村污水处理设施出水氮磷想要达到一级A 排放标准，往往需要MBR 等一体化处理设备，投资较大，而且运行需要消耗电能，没有政府后期资金保障，在经济条件相对落后的农村很难维持长久运行，从而出现晒太阳工程或形象工程，投资了却取不到应有的效果。

实际上，农村污水中所含有的氮磷等营养元素是农村农田、菜园、果园和绿地所需要的。若能将污水中的COD、BOD 处理到灌溉标准，将氮磷等转化为植物容易吸收的小分子物质，出水进行农用灌溉和绿化浇灌可以让污染源变成农村的资源，不仅能改善农村水环境，减少农村化肥的使用，而且省去了脱氮除磷高昂的设备投资和后期运行维护费用，值得深入研究并进行实践推广。

曲久辉院士在谈划时代的农村水环境综合标准时，强调指出一定要回用优先，没有必要将农村污水中的氮磷处理到某一标准，就地循环到土地进行综合利用就是一种最佳的方法。近年来，农村污水经过处理回用后在国内进行了相关研究和实践[2]，取得了较好的效果，是未来农村污水出路的重要路径。

2.3 农村生活污水处理回用技术

1）农村生活污水处理技术。农村污水回用前需要进行相应的处理。如果采用农村污水直接进行农田灌溉，会导致土壤盐渍化，孔隙率降低，可能致使土壤中的有机污染物超过土壤和植物对其降解和吸附的能力，污染土壤，同时可能会对农作物的产量和品质产生影响。农村污水经过处理后回用，有机物含量可降低到合理浓度范围内，不会破坏土壤结构。因此，在农村生活污水回用之前，应该对农村生活污水进行处理，使得其中处理后的水中COD、BOD 和SS 等浓度处于土壤能够承受的范围。农村污水处理工艺种类繁多，污水回用处理技术应该根据回用的目标进行选择。农村污水主要可回用于农田、果园和菜园灌溉、绿地浇洒等，因此在选择污水处理工艺的过程中，主要考虑到COD、BOD、SS 等污染物的处理，对于氮磷等营养盐元素应尽量保留。农村污水处理工艺应该尽可能采用无动力的污水处理设施。农村在资金和人员方面相比城镇都存在一定差距，选择无动力的污水处理设施可以减少后期的运行和维护费用。厌氧池+氧化塘、厌氧池+生物滤池、厌氧池+氧化塘+人工湿地等都是值得推荐使用的无动力污水处理设施[3-4]。

2）农村生活污水回用技术。农村生活污水经过处理后，回用之前最好储存于调蓄池。如果有地势可用，可以利用重力管道，将处理好的水直接引入灌溉渠或者需要灌溉的田地等，管道前端和末端应该设置阀门，控制灌溉的量和灌溉时间。

一般情况下，污水处理设施设置在村庄的最低处，处理后的水进入调蓄池。如果要浇灌村庄中较高位置的田地、菜园、果园和绿地等，则需要设置提升设施。可以在蓄水池中设置潜水泵，然后铺设管路到需要浇灌的田地、菜园、果园和绿地等，在水泵出水管路上应设置阀门和止回阀，在每个出水口应设置阀门，控制浇灌的过程。

农村人口较少，每天产生的生活污水量不多，处理后的水可以作为浇灌用水基本上被广阔的农田、菜地或果园等吸纳。对于个别特别大的村落，农村生活污水量可能较大，可以考虑建设更大的调蓄池，把处理后的水蓄存起来，以备浇灌之需。对于特殊情形，如当农田、绿地等不能完全吸纳处理后的水时，则可以在调蓄池后面再建设人工湿地等设施，对用于浇灌后剩余的出水进行进一步净化，使其达标排放。