农村分散式污水处理适用方法及机理探究

毕节生态环境监测中心 刘迪

从现代农村发展情况来看，由于农村地区与城市地区基础设施建设的不均衡发展，如果在农村应用污水集中处理技术，不仅需要耗费大量的人力、物力，污水处理效果也很难达到预期目标。针对该种情况，相关政府与科研单位结合农村发展情况、技术成本与建设条件，逐步研发出了人工湿地、蚯蚓生态滤池、生态厕所、厌氧技术等污水分散处理方法，为农村水资源的优化利用与生态环境治理提供了技术支持。

一、分散式污水综合技术研究与应用现状

（一）国外污水处理现行情况

分散式的污水综合处理技术在国外已经实行几十年，早在20世纪中期，丹麦就将农村地区污水的排放与处理纳入立法管理中，制定了具体的实施方案与处理准则；美国也根据本国地域环境特征，对水源作出法律限定，并逐步采用分散式污水处理技术对污水进行生态化治理，已有几十年的经验积累；德国针对农村污水来源与生物特征，研发了膜生物处理技术，能够对农村污水进行高效的净化处理，污水处理效率达到了60%以上。

（二）我国农村区域污水处理情况

我国具有地域广阔、地形地势复杂的自然环境特点，农村地区的分布形式较为复杂，呈现分散性的特点，基础设施的全面建设进程滞后，对于生产生活的污水处理难度较大。针对该种情况，采用分散式的污水综合处理技术，可以对氮磷含量较高、有机负荷波动大的污水进行灵活、高效处理。以人工湿地、蚯蚓生态池、滴滤池、一体化小型污水处理设备等为代表的生态、工业处理技术的应用范围不断扩大，随之而来的是能源消耗、设备引进、生物工程建设等方面的问题，对污水分散处理技术的推广提出了新的要求，相关管理部门应结合农村居住地的分布特点、人口数量、生产生活特征等，合理选择技术，全面推进新农村建设，优化生态治理策略。

二、分散式污水生态处理技术的主要类型

（一）人工湿地

人工湿地污水处理技术是指将植物、微生物、人工介质等按照特定的比例与土壤结合，人工建造成湿地的综合性污水处理技术。湿地建设技术借助生物在特定环境下循环再生的规律，使湿地内的物质与水体污染物发生生物、化学作用，对污水进行净化处理。该项技术可以有效改善地区水环境污染问题，实现对水资源的优化利用。当前，人工湿地根据类型，可分为表面流、立式流和潜流三种，我国在农村污水生态治理方面，多采用潜流型人工湿地。

（二）厌氧技术

厌氧技术也属于生物净化技术的一种，最早起源于十九世纪，使用污泥作为净化介质，对污水中的有害物质进行处理。该项技术实质上是利用厌氧微生物、厌氧菌等生物介质的正常代谢作用，将污水中含有的有机物转变为无机物成分，控制水中的有机物含量。微生物或厌氧菌在进行代谢时，无需氧气支持，可以在无氧或氧气含量较低的环境下相互作用，转化后的污泥还可以作为肥料使用，因此具有处理成本低、占地面积小、污水处理效率高且技术应用安全稳定的优势。滴滤池是利用厌氧技术设置生物膜对污水进行处理的典型，通常生物膜在这种类型的生物处理装置中厚度较厚，因此对于溶解氧(DO)进入，只能在膜的表层以下的100-200微米，在生物膜上划分出好氧区、厌氧区，对污水进行脱氮处理。滴滤池中的反应设备结构简单、操作便捷、操控灵活，经济成本相对较低。

（三）蚯蚓生态滤池

生态滤池的建设是将蚯蚓与其他微生物、基质放置到特定的地点，作为污水处理的生态介质，对水体中有害物质进行过滤、分解处理的技术。作为新型污水处理生态技术，生态滤池中的蚯蚓可以有效分解、转换、吸收污水中的污泥，并为过滤层中的氨氮、有机碳等物质的处理提供氧气。与此同时，在生态滤池中加入蚯蚓，还可以改善池内的环境，在大量繁衍后作为禽畜的饲料。生态滤池的建设规模普遍较小，污水处理的整体能害较低，且对建设条件的要求不高、易于操作，后期管理简单，在南方地区广泛适用。但由于蚯蚓具有季节性蛰伏、睡眠的特点，因此污水处理效果不稳定，在技术实际应用阶段，需要技术人员综合考虑各项影响因素。

（四）生态厕所

生态厕所是基于农村地区生活设施建设特点，使用木屑、秸秆等孔隙率好、排水性与吸水性强的材料，作为微生物的繁殖场所。生态厕所的木屑、秸秆等混合物会与排泄物结合，在微生物的作用下产生降解反应，后期可以作为肥料、改良剂的制作原料。需要注意，使用生态厕所的材料进行堆肥时，应设置对应的反应箱。

（五）地下渗滤设施

地下渗滤设施是通过腐化池的设置，对污水进行预处理，然后经过渗滤装置的处理，对污水进行就地处理的净化技术。渗滤装置中的毛细管具有浸润、过滤的功能，地下土壤也具有渗透功能，污水通过物理拦截、沉淀、过滤与吸附处理，实现了生物降解，最后被动物、植物循环吸收。地下渗滤技术能够高效去除有机物与TP等物质，但对于TN成分的降解效果相对较差，在实际应用过程中，具有建设与运行管理成本低、对地面环境影响小的特点，适用于土壤渗透性较强、人口密度低的地区。

（六）一体化污水小型处理系统

分散式污水的综合处理设施可以对污水进行一体化处理，设备占地面积小，基于自动化、智能化控制系统，综合运用过滤、吸附、降解等装置，对污水进行分类处理。实践表明，小型净水系统对污水中N、P、SS等物质的处理效率较高，对P的去除率达到了99%左右，且设备运行相对稳定，出水达标率高，设备后期维护简单，上流式饱和过滤器除磷率较高，并可在饱和时用作农田有机肥料。

三、分散式污水处理技术的应用机理

（一）技术应用条件

现阶段，在人口较为密集、基础设施建设完善的村庄，在进行污水收集时，可以运用雨污分流的方式进行，雨水借助明沟集中起来，集水排放设施的建设成本相对较低，排污管网可以对污水进行集中收集、处理。但在干旱、半干旱、经济发展相对滞后等地区的村庄，一般是利用边沟、自然沟渠等进行集水。因此，在分散式污水生态处理技术的实际应用阶段，需要在全面、综合分析地区集水与污水处理条件的基础上，遵循以下原则：一是分散污水集水与处理装置需要具备较高的自动化水平，可以远程动态调整设备工艺参数，降低日常巡检成本。二是设备应具备抗水量、水质波动的性能，降低波动敏感性，确保出水质量稳定。三是具有低能耗、小型化的特点，由于农村地区污水处理的实际成本相对较高，需要对生物治理技术的能耗进行严格控制，以保证环境保护战略的全面实行。

（二）不同地区污水排放与处理技术的应用选择

不同地区农村基础设施建设情况、用水量、经济条件以及生活环境具有较大的差异，分散式污水排放与处理技术的选择也有所区别，在铺设排污管网时，应根据地区地形地势、温度变化、降雨降雪等条件的不同，合理规划埋设线路。布设管道过程中尽量考虑自流排水，如果污水收集系统不能实现全部重力自流，可以在需要提升的管渠连接点建设泵站。在村庄零散分布的地区，利用建设生态厕所、庭院湿地、污水滴滤池以及净化槽等小型设施的方式，进行分散处理；如果村庄分布较为密集，基础设施整体建设情况较为完善，可以采用生物接触氧化法、活性污泥法、膜生物反应器法、生物膜自然曝气法、人工湿地等污水处理技术；在自然保护区、水源保护区、旅游风景区、生态循环较为脆弱的高敏感地区，应根据功能区的污水具体处理要求，确定生态治污对策，科学规划处理技术的应用形式，采用标准化、实用性的污水净化工艺，平衡环境开发、治理之间的关系。

（三）分散式治污设备的后期运维管理

分散治污设施的建设规划阶段，应制定对应维护、检修与费用保障制度，避免设备运维管理缺位导致的资源浪费、保障不到位等问题。可根据村镇实际情况，通过结合各级财政补助、引入市场化运营机制、适度收费、完善补偿机制等途径，为分散式污水生态处理系统的长效、稳定运维提供保障。具体来讲，大型、中型规模的处理设施可以联合项目管理人员、村委会等组织共同进行常规检修与管理，分户污水排放与处理系统的维护，可以采用自主管理的模式，也可以采用物业管理的形式进行集中管理、统一收费，降低污水排放与处理的实际检修与运维成本。

四、结语

当前阶段，乡村振兴与城乡一体化战略深入推行的背景下，新农村建设不仅应将农业产业的集成化、机械化发展作为战略核心，还应聚焦农村生活环境的优化建设方面，促进农村地区经济生产效益与生态效益的均衡发展，做好环境治理工作。针对农村地区污水治理成本高、效率低的问题，相关政府部门应结合区域自然环境、人口分布、用水需求等条件，综合分析人工湿地、厌氧技术、蚯蚓生态滤池、生态厕所、地下渗滤设施、滴滤池、一体化小型污水处理系统等技术应用的特点，因地制宜、科学选择污水治理方案，并完善后期维修与运营管理机制，全面贯彻新农村可持续建设的目标。