农村生活污水处理现状及问题分析
2020-02-15温卯红
温卯红
(1.太原理工大学，山西 太原 030024；2.山西省环境工程设计院(有限公司)，山西 太原 030000)
引 言
随着国家大力推进新农村建设，农民生活质量得到大幅度提升，人们对周围生存环境的质量要求也越发严格。农村生活污水的种类主要分为洗涤污水、厨房污水、厕所污水及家庭禽畜等产生的污水[1]。现阶段，农村生活污水主要特点为：1) 污水排放量持续增加。部分农村新建房屋内安装有卫生间，因此冲洗厕所及洗浴用水使得农村污水排放量占比增加。2) 农村生活污水排放一般比较分散，导致收集起来较为困难。且一天内不同时刻排放量波动较大。3) 农村生活污水中主要成分为有机物、氮磷、悬浮物及病菌等。其中厕所污水及禽畜类污水有机物浓度高，COD大。厨房污水和洗涤污水中含有的氮磷物质较多[2]。
由于远离城镇的大部分农村生活污水统一纳入城镇污水处理厂进行统一处理目前还无法实现，当前大部分农村处理厕所污水的方式是通过化粪池进行厌氧发酵，其他污水则直接排至院外地面或通过村民自家院里敷设的沟渠，排至街道、农田或河道等[3]，给农村周围环境带来不同程度的污染。因此，找出适合不同农村地区的污水处理技术至关重要。
1 农村生活污水处理技术
1.1 人工湿地处理技术的应用
人工湿地污水处理技术是将污水排放至种植有生命力强的洼地，洼地便成为包含有植物、微生物以及水系的一个完整的自然生态系统。人工湿地利用这种强化的生态处理系统，不仅能够通过物理、化学、生物作用去除污水中的COD、氮磷、SS、金属盐等污染物，还增加了当地的绿化面积，使当地的环境得到改善和美化[4]。
1.2 膜生物反应器的应用
膜生物反应器是一种生物处理和膜分离的组合技术，膜本身具备的截留作用，能够保证生物反应器内存在大量的微生物，保证了微生物的泥龄，使微生物的分解作用达到最大化。同时，污水经膜进行泥水分离，泥水分离效果较好，出水水质较高。膜生物反应器将生物处理技术和膜分离结束紧密结合，充分利用二者互补的作用，提高了污水处理效果[5]。
1.3 厌氧发酵技术的应用
厌氧发酵技术是指厌氧条件下，微生物对污水中的有机物进行分解，从而去除污水中的有机物。厌氧发酵技术适用于含有机物浓度高的污水，如人畜粪便污水等。当前厌氧发酵技术在农村应用较多的设施是化粪池和沼气池。其中，厌氧发酵技术应用于沼气池不仅能够高效降解污水中的有机物，系统产生的沼气还可以进行发电，同时污水经厌氧发酵处理后，出水和污泥还可作为农作物肥料，施于农田[4]。由于厌氧发酵技术处理高浓度污水效果良好，管理和维护费用较低，且能够进行二次回收利用能源，已成为当前及较长一段时间内农村生活污水处理最为普遍的方法。
1.4 一体化污水处理设施的应用
一体化污水处理设备包括格栅+厌氧+缺氧+好氧等工艺。生活污水排入一体化污水处理设备时，首先经过格栅，一体化设备设格栅的目的是去除污水中一些大的漂浮物。然后出水进入厌氧池，厌氧条件下，微生物通过发酵降解污水中的大部分有机物，同时提高有机物的可生化性。另外，除磷菌能够分解体内含有的聚磷，分解过程中可以获得一部分能量，并通过PHB的形式存储在体内。污水经厌氧处理后进入太阳能好氧池，好氧池中存在大量的好氧菌，它能够进一步降解污水中的有机物。此外，好氧池中生长有大量的硝化菌，硝化菌能够将氨氮转化变硝态氮的形式。同时，好氧条件下，除磷菌能够分解PHB获得能量，使污水中的磷转移到污泥中，最后通过排泥将其除去。好氧池污水回流至缺氧池，缺氧池中的反硝化细菌通过反硝化作用将污水中的硝酸盐转化成氮气，最终从水中脱除。一体化污水处理设备具有高效的脱氮除磷效果，且COD去除率较高，污水经该设备处理后，出水水质较好。一体化设备占地面积小，处理效率高，出水水质好，但由于其运行费用高，能耗大，并未能得到广泛使用[6]。
2 存在的问题及解决方法
1) 当前，对农村生活污水的处理研究还不够深入，不能灵活应用污水处理技术。很多农村地区生活污水处理直接照搬城市污水处理技术，虽然达到较高的出水水质，但由于运行成本较高，未能得到普遍应用。对此，应强化对农村生活污水处理技术的研究，结合当地的自然地理条件，提出适合本地区的经济有效的污水处理技术。同时当地政府应加大污水处理资金投入力度，尽快完善农村污水处理系统。
2) 农村居民对生活污水直接排放给其带来危害认识不清，对当地政府提倡的污水治理活动很少关注，并不能积极参与进去。对此，当地政府应制定统一的污水排放标准，相继实施污水排放监管措施，以法制的形式约束农村居民。而且需要定期广泛地对农村居民开展关于农村生活污水的危害及治理教育宣讲活动，提高居民的积极性、参与性。
3) 农村地区没有单独的雨水排放系统，夏季雨量充沛时，若雨水和生活污水混合收集，统一处理，将会使生活污水处理成本大幅度提高[7]。而雨水除初期雨水外，其余时段的水均可通过道路两边敷设的沟渠排走。因此，要将农村生活污水和雨水收集系统分开设置。
在缺水的农田附近建立蓄水池，将达到一定标准的处理后的生活污水收集起来，在旱季或缺水时作为灌溉水用于农田，实现污水的资源化利用。此外居民应该提高自身的环保意识，将洗菜、洗脸等废水收集起来用来进行二次使用。从源头上减少生活污水的排放。
3 结语
城市和农村地区的生活污水组分和数量相差很大，因此，必须结合农村当地的自然地理条件，提出适合本地区的经济有效的污水处理技术。同时，要增强农村居民的节约用水及生活污水治理意识，尽可能从源头上减少污水排放，同时将将生活污水回用，实现水资源的最大化利用。
