农村污水处理的技术方法与问题探讨

雷晓慧

（河南省商丘生态环境监测中心，河南 商丘 476000）

随着经济全球化的持续发展，我国经济得到了高速发展，但同时导致了严重的环境污染问题，且近几年该问题已经从城市蔓延到了农村。水污染是农村面临的主要污染问题，其不仅会破坏农村居民的生存环境，而且会带来生存危机，使农田得不到优质水源的灌溉，直接威胁农村、农业的可持续发展。治理农村污水污染问题，避免污水直接排放造成乡村地区水体污染，不仅仅是乡村振兴的基本要求，也是推进环境治理工作的主要内容。除此之外，治理农村污水污染问题也是农村居民当前的迫切需求［1］。

1 农村污水的概念及特点

农村居民在生活及生产过程中产生的污水被统称为农村污水，主要分为生活污水和生产污水两种类型：农村居民在如厕、洗衣、做饭等行为中产生的污水被称为生活污水；农村地区的放牧、农产品加工及水产养殖等行为产生的污水被称为生产污水［2］。

一方面，农村污水主要是由人们生产、生活产生，其中基本不会有大量的重金属或有害物质，但其中氮和磷的含量相对较高。另一方面，农村地区居民的居住密度较小，且没有统一的排水口进行污水排放，污水统一治理也因此具有较大的难度［3］。

2 国外污水处理技术

2.1 过滤污水处理系统

澳大利亚环保机构组织提出了一种新型的利用土壤过滤并与隐藏式排水管相结合的污水处理再利用系统，其主要是利用污水完成草坪或农田的灌溉，在灌溉之后，经过土地的二次过滤，再利用隐藏式排水管将其统一汇集和排出［4］。该污水处理系统不仅可以满足植物对于水分和营养成分的需求，而且能降低污水中有害物质的含量。同时，这种污水处理系统可以很好地完成生活污水处理的任务，且成本较低，在土地资源相对丰富，可以实现轮耕轮作，甚至休耕的地区有较高的效益［5］。

2.2 生态厕所技术

生态厕所技术最早被日本使用，其工作原理是在坐便器下放置一个长方形的储物池，储物池内用木屑作为附着物，并给予较小的动力进行流通，同时使其与氧气充分接触，直至发酵，其实质是将排泄物转变为水、二氧化碳及有机肥的过程。这种生态厕所，不需要利用水资源进行清洗；厕所内没有刺激性味道，而且能生成有机肥，不仅节约了水资源，而且节省了大量的人力、物力、财力，同时缓解了水体中的肥料污染问题［6］。

2.3 高效藻类塘处理技术

高效藻类塘是由美国首先提出并进行技术投入发展的污水处理技术，其是由原本的池塘稳定法进行改变的。该技术主要是加入藻类生物，充分利用其与细菌的共生关系，对水中污染物进行过滤处理。这种高效藻类塘的主要优点是相对于传统的池塘稳定处理技术需要的时间较短，所需资金较少，后期维修简单，建设难度低及占地面积小等。但其也存在一定的缺点，如受环境影响大，气温的变化会影响藻类生物的生长和养分的产出及代谢速度；水体的性质、腐蚀物质的含量及其他浮游生物均会影响藻类生物的光合作用［7］。

3 农村污水处理现状与问题

3.1 污水处理资金薄弱

要想全面建设和升级农村污水处理系统，必须提供大量的资金作为后盾。但目前，我国农村的经济发展水平较低，且不具备稳定的经费来支撑农村生活污水设施的日常运行。由于政府及相关部门的资金投入较少，导致农村污水处理系统的建设相对滞后，进而大量的污水在未经处理的情况下，直接被排放进湖泊、河流中，使农村水污染问题日益严重［8］。除此之外，农村污水没有得到有效的循环合理利用，污水中的磷含量严重超标，最终使灌溉用水受到严重污染［9］。

3.2 污水处理系统未得到合理规划建设

多数农村污水治理方案均是直接使用城市污水排放和相关治理方案，导致污水排放量规模虚高，达不到预期的污水治理效果。多数农村畜牧业相对发达，但污水处理技术落后，进而导致畜牧业产生的粪便污染水质，使水质不达标。加之村民不够重视生活污水的排放和净化，没有规划和建设污水处理系统，导致大量废水直接被随意排放到耕地、池塘甚至河流中，最终导致二次污染［10］。

4 我国农村污水处理发展趋势

随着我国经济的持续发展，环境污染问题日益严重。因此，必须贯彻落实“两手都要抓，两手都要硬”的治理原则，加大对污染问题的治理。污水是社会经济发展的必然产物，污水问题的日益严重和国家经济的快速发展是密不可分的，国家经济发展越快，污水处理工作越严峻。因此，不能只重视经济发展而忽视污水治理；不能为了推动经济发展而忽视水资源保护。水是生命的源泉，人们的日常生活离不开水，农村、农业、农民的发展更是与水息息相关。面对这一问题，政府必须发挥其重要职能，投入大量的资金来建设农村污水处理系统，对水资源进行充分利用和保护，在经济发展和水资源保护上绝对不能顾此失彼。

5 建设农村污水处理系统的必要性

5.1 对污水处理系统的迫切需求

随着新农村建设的持续深入，农村经济发展水平稳步提升，农村的污水排放量也在逐年增加。过去数十年，我国一直将环保工作的重点放在城市的环境治理上，从而忽视了我国广大农村地区的环境治理问题。农村环境的水污染问题日益突出，农村生活用水水质不断恶化，有80%村民的饮用水中大肠杆菌超标。且村民在进行作物耕作中使用的农药、化肥含量也严重超标，已经无法满足人们的日常生活需求，严重影响了农村居民的身体健康和农村的经济建设，农村污水的全面性、合理性治理，已经成为我国当今水体污染治理的重要目标之一。

5.2 农村污水治理系统建设滞后

农村污水治理系统建设没有得到相关部门的大力支持，既缺乏建设资金又缺乏完善的污水治理机制，且污水治理还是沿用传统的“老方法”，这些因素使农村的污水治理系统远远落后于城市地区。“十二五”规划要求全国范围内的村、县的污水循环利用比例要超过总污水排放量的80%，但事实上，由于农村的污水处理方式和处理污水的基础设施非常落后，截至目前，我国村、县污水循环利用比例仅占污水处理总量的50%，与“十二五”规划中的污水处理要求还有非常远的距离，因此，我国农村污水治理相关政策及资金的落实已经迫在眉睫。

5.3 废水所产生的冲击负荷较大

我国处理农村污水的相关设施建设主要面临的问题是废水中所蕴含的冲击负荷相对较大，因为农村土地价格相对较低，多数环境污染大或占地面积较多的工厂都会选择在农村或农村周边建立，以达到控制生产成本的目的。在实际的生产过程中，这些生产企业并没有按照国家下达的污水处理标准来进行污水排放，很多企业将污染物含量极高的工业废水直接排放到农村的河流或下水管中，对农村水资源造成了严重污染，而且在污水处理设施建设初期，农村污水处理厂的污水处理能力有限，但污水排放量却极其庞大，进而严重影响了农村污水处理设施的正常运转。

5.4 污水治理系统运行成本较高

支撑农村污水处理系统良性运转需要大量的资金投入。之前，我国农村污水处理厂所用的污水处理设备主要是进口设备，这些设备经过几年的运行之后，会出现设备老化、难维护的问题，技术人员需要经常对受损的零件进行维修，然而机器的维修成本很高，因此，农村污水的处理成本也会随之提高。

6 农村污水处理系统建设对策

6.1 加大对污水处理的资金投入

农村污水处理设施建设初期对建设资金的需求量相对较大，因此，政府相关部门必须高度重视，并提供相应的资金支持，可以通过财政拨款、社会筹款及优化利用政府资金等方式来加大现金流投入。还要通过宣传手段，使农村居民自发地参与污水治理行动，提高乡村企业的参与度，加大政府的补助力度，取得村民的支持，充分落实好国家的扶持政策。

6.2 对污水进行有效处理和合理利用

在农业经济发展过程中，采用有机农田灌溉、园林灌溉等新型农业发展形式，合理利用处理后的污水。在降低农业生产成本的同时，减少资源浪费。这不仅有效推动了新农村经济的发展，也减少了一些不必要的农业投入。例如，可以利用农村污水来制作沼气；结合农业养殖、种植等产业发展所需，使畜牧业、污水处理与种植业形成完整的水资源循环利用链条。

6.3 合理规划与建设农村污水处理系统

在全面构建农村污水治理体系的同时，要深度结合当地的实际情况，真正做到因地制宜地建设农村污水处理系统。在规划和建设过程中，首先要制订方案，明确指导思想、目标任务、运作模式和保障措施。其次要宣传动员，如召开农村污水处理专项工作动员会，安排部署农村污水处理工作。再次是实施建设，分阶段规划好建设工作，全面完成农村污水处理工作目标。最后不能忽视全面验收工作，要对农村污水处理目标任务完成情况进行验收。除此之外，还要对村民进行新型农村污水处理系统使用方式方面的培训，提高村民对新型污水处理系统的熟悉程度，发挥污水处理系统的最大效益。

6.4 保证污水处理技术设计的规范性

建设农村生活污水治理设施时，要符合当地的用地规划。农村生活污水处理工程的设计、施工、监理、工程招标、重要设备与材料的采购等各工程管理环节均要按照相关文件的规定执行。在进行农村生活污水治理时，要实行源头控制，遵循节约用水、雨污分流原则，应将各类生活污水全部集中收集起来后再进行处理。黑水不应加入农村生活污水处理工程中，其必须要经过化粪池或者沼气池进行处理；厕所污水也要与普通的生活污水分开处理，粪水要进入标准的化粪池中进行无害化处理；畜禽散养的粪污也应采用标准化的粪池或沼气池进行无害化处理，无害化处理标准还应符合国家的粪便污水卫生处理标准。

7 农村污水处理方法

7.1 活性污泥法

一直以来，城市生活用水去污泥主要是采用活性污泥法，这也是应用最为广泛的一种污水处理方法，这种方法处理效率比较高，处理后的水质比较好。污水经过沉淀池进行污泥回流，回流后将污泥排出，废水和活性泥一起进入曝气池（曝气池可视为反应容器），会形成混合的溶液，通过一定的设备将空气注入，曝气池内的混合溶液与空气中的氧形成混合物。混合物得到充足的搅拌以后，会形成一种悬浮的状态，这样废水中一些生物就能够充分地进行接触反应，随后这些混合物就开始注入沉淀池，在混合液中悬浮的固体，会逐渐与水分离，最后从沉淀池中流出的就是净化以后的水。

7.2 生物膜法

生物膜法主要是指从废水中去除具有溶解性质的有机污染物，其主要特点在于微生物附着在具有介质的表面，进而形成一种生物膜，污水与生物膜接触后，溶解的有机污染物会被微生物吸收转化为其他物质，从而起到对污水进行净化的目的，其所需要的氧气主要来自空气。这种方法主要是用来处理一些小规模的废水，采用的载体主要有高负荷生物滤池和生物转盘。其中生物滤池在我国南方地区比较适用。随着新技术的不断开发和完善，对污水进行处理的生物膜方式也得到了快速发展。由于生物膜法对污水的处理效率比较高，能够产生更好的效能，且便于操作管理，因此，其具有很强的竞争力。

7.3 氧化法

氧化法是当前极具潜力的一种污水处理方法。根据氧化剂的种类及反应器自身的类型进行分类，氧化法具体可分为化学氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法操作起来非常简单，最终的处理效果也十分理想，但由于其成本较高，在城市污水处理中使用并不多。为了提高最终的处理效果，降低运行成本，后来逐渐开发了一些其他的氧化技术。氧化法相对较简单，对运行环境的要求较低，氧化能力也非常强，具有极强的杀菌能力，处理效果比较彻底。因此，氧化法在对污水的深度处理及有机废水的处理中，具有广阔的应用前景。

7.4 人工生物净化法

这种污水净化方法主要是人为地创造出大量的微生物，利用这些微生物对污水中的有机物进行不断降解和代谢，最终达到污水治理的目的。这种方法是当前我国生活污水处理的重点工艺之一。

7.5 人工生物净化与自然生物净化

在土地资源丰富、地价相对便宜的城镇，多采用人工生物净化与自然生物净化相结合的方法。生物净化处理污水的主要处理流程为：生活污水→沉淀→曝气氧化塘或土地处理(农业灌溉)，曝气氧化塘与土地处理污水的形式均具有运行费用低、耗能少及管理简单等优点。曝气氧化塘能去除部分氮、磷、病菌和寄生虫。

7.6 厌氧沼气池处理技术

在我国农村实际的生活污水处理过程中，经过检验使用最普遍、资金利用最少、环境效益最佳且能够适应社会发展需要的生活污水处理技术是厌氧沼气池处理技术。这种技术是将污水进行合理利用，将污水转化为可持续发展的能源，污水不仅可以得到很好的水质净化，还能够在厌氧的作用下产生一种新能源。处理后的污水中已经没有大量的污染物，达到了水质净化的目的，而由此产生的沼气也可以作为农村家庭日常生活的主要能源之一。经过厌氧中和处理后的污水可以用在农田灌溉、农业作物生产领域。在农村，有大量可以转化为沼气的材料，如农业生产所产生的干枯植物、畜牧业中动物的粪便等。调查显示，农作物生产中主要产生的秸秆，经过燃烧后所产生的沼气要比直接燃烧所产生的能量提高5 倍之多。这种污水处理方法不仅解决了农村污水处理的问题，还减少了农村家庭的日常支出，具有较高的经济效益和社会效益。

7.7 稳定塘处理技术

传统意义上的稳定塘处理技术具有使用及维修费用较低、能耗超低、对地形没有要求、可以实现污水资源化等优点。但在实际使用过程中也有气候条件限制多、运转速度较慢、需要较大的工程面积等缺点。随着科技的发展，藻类塘处理技术出现，其是在原本池塘稳定法处理技术的基础上进行改善的，即在处理塘中加入藻类生物，利用藻类与细菌的共生关系，对水中污染物进行过滤、处理。

7.8 人工湿地处理技术

湿地是指地表过湿或者经常积水，生长湿地生物的地区。人工湿地处理技术主要是基于物理、化学、生物等方面的技术支持，对污水进行处理。按照水流的方式可以分为地表流湿地和垂直流湿地，这两种湿地均是人工制造的系统，其生态系统中包括各种各样的生物，可以在人为的湿地环境设计和控制下，提升农村生活污水处理的能力。

7.9 土壤渗滤处理系统

土壤渗滤处理系统是应用自然系统中的净化功能，有效地控制污水进入土地，通过生态系统中的生物、化学、物理所具有的功能，对污水起到固定的作用，对水中所包含的营养资源进行再一次循环利用，以此对污水中的一些污染物进行降解，将污水从有害转变为无害的状态，保证地下水的洁净，对污水净化以后。

7.10 蚯蚓生态滤池污水处理技术

蚯蚓生态滤池污水处理技术是利用水生微生物和人工填料上的生物膜形成的模仿自然生态系统来进行污水净化的一种水处理技术，污水中的颗粒物主要通过人工填料进行过滤，生物膜与微生物主要负责处理污水中的可溶性污染物。而蚯蚓生态滤池是在常规生物滤池中接种蚯蚓后构成的人工生态系统，这项技术主要适用于农户对污水进行集中处理。滤池主要由布水装置、排水装置等组成，有不同的层次，其中最为重要的是蚯蚓活动的场所，土壤上面可以种植一些植物。

8 结语

合理的处理工艺是保证出水质量和出水稳定的前提条件。如果运营可靠，污水处理设备则可以有效发挥作用和提高经济效益。目前，我国农业发展中存在政策扶持缺乏、资金不足的情况，较适合的农业污水处理技术是一次性投资较少、运转平稳、能持续使用及实用性较高的农业污水处理技术。因此，必须进一步研究与发展农业环境污水处理技术，并加大宣传力度，使农业环境保护的意识深深植入农户心里与生产生活之中，进一步推进农村生态农业建设，积极改变农村生产方式，提出科学合理的、系统的农业污水处理措施，推动示范工程项目的建立，并落实节水减排任务，以实现自然环境和社会主义经济建设、美丽乡村建设的和谐发展。