我国农村污水现状及处理技术研究与创新发展

郑润武

（中国葛洲坝集团水务运营有限公司，武汉 430000）

0 引言

近些年，随着乡村振兴和农村经济的飞速发展，农村污水的排放及污染日趋严重，成为农村水源地潜在的安全隐患，对农村生态环境造成了负面影响。因此，需要对农村污水处理技术现状及其存在的问题进行研究分析，采取科学污水处理技术，寻找适合农村污水的处理工艺和运行模式，具有迫切的现实意义。

1 农村污水特点

由于经济水平、生产方式及生活习惯或生活方式等不同，农村污水的水质、水量存在较大的地区差异，有如下特点。

（1）高分散性、不易收集。由于农村污水具有污染源分散、污染点多、收集处理难度大等特点，加上早期并未得到重视，导致污水处理难度大且效率低。

（2）污水管网建设、处理设施建设不足。一些村庄没有专门排水沟和污水处理系统，大多数污水以无组织排放的状态直接排放到附近河流。

（3）以家庭生活污水为主。由于农村居民生活规律相似，生活污水量不稳定，波动系数大。

（4）部分地区存在小型工厂和小作坊。污水水质成分可能更为复杂。因此，有必要详细调查区域排水点和排水水质，以确定处理方案。

（5）排放标准未完全普及。在当前的农村污水处理项目中，采用的大多数标准都是基于GB 18918－2002《城市污水处理厂污染物排放标准》，针对农村污水的具体排放标准普及度低［1］。

2 农村污水处理的迫切性及现状

“十四五”时期，推进美丽中国建设，全面建设社会主义现代化国家，实现中华民族伟大复兴，农村作为最广泛最深厚的基础，环境问题不容忽视。自2017年以来，每年的中央一号文件，均从低碳绿色发展的高度，要求推进投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、产业模式生态化、统筹推进山水林田湖草沙系统治理的农业绿色发展，以及加强水环境治理和农村饮用水水源保护，分类推进农村厕所革命、生活垃圾分类，梯次推进农村生活污水治理的美丽乡村建设，并就加强农村污水处理，明确要求“根据农村不同区位条件、村庄人口聚集程度、污水产生规模，因地制宜采用污染治理与资源利用相结合、工程措施与生态措施相结合、集中与分散相结合的建设模式和处理工艺。推动城镇污水管网向周边村庄延伸覆盖。积极推广低成本、低能耗、易维护、高效率的污水处理技术，鼓励采用生态处理工艺。加强生活污水源头减量和尾水回收利用。”在此基础上，“十四五”期间将统筹农村改厕和污水、黑臭水体治理，因地制宜建设污水处理设施，接续推进实施《农村人居环境整治提升五年行动计划》，以实现到 2025年，全国农村人居环境整治提升取得阶段性进展，为乡村振兴战略的阶段成效提供生态支撑。由此表明，农村生活污水的处理，经过十多年的发展，将进入一个以绿色生态为主要特征的新阶段。这对于促进农业绿色发展、农村生态宜居、农民幸福生活具有十分重要的意义。

农村水污染主要来源即生活污水和生产废水，根据农村生活污水处理方法的不同，主要分为集中处理和分散处理。集中式污水处理方式的特点是管道连接较长，埋深较大，投资标准较高，更适合经济条件较好，集镇或城市郊区。这在一定程度上限制了全国农村污水处理技术的推广和选择。因此，笔者仅讨论分散式污水处理技术。

3 农村生活污水处理技术的选择

我国农村生活污水的处理，不仅应根据各地农村发展的实际，合理地确定其处理的出水水质标准，同时应与城市污水处理一样，充分结合我国2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，在处理和治理技术策略的选择中，不仅应因地制宜地制定处理出水排放和资源利用标准，更应充分利用农村就近能源资源回收利用的特殊优势，将实现对“污染物”有效处理的目标方式转向治理和利用的目标方式，向与绿色农业生产发展相结合、与美丽乡村建设相协同的低耗低碳、能源资源回收利用的目标方向，走向低碳绿色发展。

当前，农村分散式污水常用处理技术主要包括：人工湿地，厌氧沼气池，生物滤池，地下土壤渗透，净化池和一体化综合污水处理设备等［2］。其中，常用的主要方法有厌氧－ 好氧（A/O 或A2/O）+MBR工艺、序批式活性污泥（SBR）工艺、移动床生物膜反应器（MBBR）、厌氧－人工湿地、土壤－植物－微生物渗滤系统及生态塘、生态浮床等。相较城市，由于我国农村污水日均排放量少，缺乏完善的污水收集系统，无法配备专业的污水处理、运行管理技术人员，因此在选择农村污水处理技术时，应考虑以下要求［3］：建设费用低、运行费用低；抗冲击负荷能力强，宜就近单独处理：处理后的污水能够达标排放；运行操作简便，日常维护管理简单；尽量减少污泥产量或者无污泥产生。

处理技术根据以上农村污水处理技术的选择原则，目前适合农村生活污水处理技术主要有生活污水净化沼气池处理技术、土地渗滤处理系统、稳定塘处理系统、人工湿地处理系统、生物滤池技术等。

生活污水净化沼气池处理技术。生活污水净化沼气池处理技术是利用有机物厌氧发酵的原理，在厌氧和兼性厌氧的条件下对污水进行处理的一种技术。这种技术在我国农村生活污水处理的实践中，是最通用、节俭、能够体现生态效益与社会效益结合的生活污水处理方式。污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气，发酵后的污水被去除了大部分有机物，达到净化目的；产生的沼气可作为浴室和家庭用能源；厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水和观赏用水。

在我国，生活污水净化沼气池主要用于取代传统的化粪池，漆贯学等的课题研究认为生活污水净化沼气池技术的主要问题包括工艺设计不合理，运行稳定性难以保证，处理效果不及二级污水处理厂等［2］。毛华海对生活污水净化沼气池池型、工艺改进进行了初探，提出了改进生活污水净化沼气池处理效果的3 个方向［3］。目前，生活污水净化沼气池工艺已较为成型，曹军等对其工艺流程及施工流程进行了详细的介绍［4］。

土地渗滤处理系统。土壤渗滤处理系统是利用自然系统的净化功能，将污水有控制地投配到土层中，通过“土壤－植物”系统的生物、化学、物理的吸附、固定，对污水资源及N、P 等营养元素再利用，对污水中的污染物进行降解。常用的技术有慢速渗滤处理系统和人工快速渗滤系统。

稳定塘处理系统。它主要利用水生生物系统，依靠自然生物净化功能，使污水得到净化。这种工艺基建费用低，运行费用低，无污泥处理，但同时存在有机负荷低、占地面积大、处理效果受气候条件影响大的缺点。为了提高稳定塘的处理能力和效果，研究者们提出并发展了高效藻类塘，最大限度地利用藻类产生的氧气，充分利用菌藻共生关系，对污染物进行高效处理。目前我国已在太湖地区建立了高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水的试验研究［5］。

人工湿地处理系统。人工湿地，是一种为处理污水而采用工程手段模拟自然湿地系统建造的构筑物，在构筑物的底部，按一定的坡度填充选定级配的填料，如碎石、沙子等，在填料表层土壤中种植一些对污水处理效果好、成活率高、生长周期长、美观以及具有经济价值的水生植物，通过生态处理系统内的微生物和水生植物的协同作用，实现污染物的去除。人工湿地是一种经济、高效地处理系统，可用作处理农村生活污水。它的净化机理比较复杂，植被系统起着重要的作用［6］。

生物滤池技术。生物滤池是一种由碎石或塑料制品等惰性过滤材料填充，材料表面生长生物群落，污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触，得以去除的生物反应器。其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池，具有池容小、占地面积小、出水水质好和流程简单等优点。童晶晶等研究表明，高效功能陶粒用作填充材料，生物滤池能取得更好的效果［7］。

4 总结及建议

农村污水的处理与利用，已受到世界各国的高度重视和广泛推进。作为我国生态宜居美丽乡村建设的一项十分重要的任务，我国农村污水处理，在政府的大力推动下，经多年的发展，已有良好的进展、广阔的基础和明确的方向。但与生态宜居的美丽乡村建设发展要求尚不相适应，任务还很艰巨。基于低碳绿色的理念、按照因地制宜的原则、本着循环利用的目标，亟须采取正确的技术策略和技术路线，进一步加大规划治理力度、提高污水的收集和处理率。鉴此，笔者提出如下建议：

（1）应尽量采用符合农村特点的人工湿地、净化槽结合工艺，不能照搬照抄城市污水处理工艺［8］。选择合适工艺污水处理应根据出水标准选择合适工艺，避免选择高投入、管理难度大、运行成本高的工艺。

（2）加强对管网建设的重视。管网建设施工影响大、投资高，是建设农村污水处理工程的重难点。不然，很可能导致无法收集设计水量、雨水与地下水混入污水管道等情况［9］。

（3）对标高标准，推进现有处理系统改造。应针对农村生活污水处理工程进行全面的系统性改造，不断地强化出水水质的高标准。对于已有工程，要按实情予以改进，完善处理系统，提升出水水质。（文责自负）参考文献

[1]马若霞,杨彬.农村生活污水的特点和主要处理技术[J].科技风,2019(06):106.

[2]李莉.农村生活污水处理技术的应用及效果[J].化工管理,2020(29):64-65.

[3]程炜,范建伟.我国南方地区农村生活污水处理技术探讨[J].中国资源综合利用,2009,27(10):35-37.

[4]曹军，程卫锦．生活污水净化沼气池技术［J］．农村服务，2007，24(05):23－25．

[5]黄翔峰，闻岳，何少林，等．高效藻类塘对农村生活污水的处理及氮的迁移转化［J］．环境科学，2008，29(08):2219－2226．

[6]梁继东，周启星，孙铁珩．人工湿地污水处理系统研究及性能改进分析［J］．生态学杂志，2003，22(02):49-55．

[7]童晶晶，籍国东，周游，等．高效功能陶粒生物滤池处理农村生活污水研究［J］．农业环境科学学报，2009，28(09):1924-931．

[8]王洪臣．探索农村污水治理的中国之路：浅议农村污水治理设施的规划、建设与管理［J］．给水排水，2018，54（05）：1-3．

[9]郭荣华，吴寅．浅谈浙江农村污水治理的经验与思考［J］．资源节约与环保，2020（09）：71-72．