农村生活污水处理工艺浅析

陈昱奇 张梦麟 杨曦

农村生活污水治理作为“十四五”时期农村人居环境改善和生态环境保护的重要组成内容，对于实施乡村振兴战略，全面建设农村生态文明和小康社会至关重要。本文通过明晰农村生活污水的主要来源及组成特点，详细分析了目前主要的农村生活污水处理技术及适用条件，总结得出农村生活污水处理技术的选择需要结合当地的地理环境、地势分布以及经济发展状况等综合考虑，并且需要配套稳定的处理设施的维护和管理专项资金，建立完善的长效管理和运行机制，各方面综合努力才能为农村生活污水稳定且高效的处理奠定保障，以期为我国农村生活污水生态环境治理提供参考。

1 农村生活污水的主要来源及特点

农村生活污废水主要来源于农户日常生活，包含约占总排放量46%的洗衣、洗浴所产生的洗涤污水和26%的冲厕污水；畜牧及水产养殖废水是一种有机污染物浓度高、冲击负荷大、可生化性好的污水，主要来源于畜牧及水产养殖过程；乡镇企业污染废水向河沟、农田直排的粗放型排放方式，对农村水体也造成很大程度的污染。整体而言，农村生活污水污染物种类简单，有机物和氮磷等有机物浓度偏高，基本不含重金属和有毒有害物质。

农村生活污水普遍存在以下3方面特征，点多、面广、量少。第一，生活污水来源点较多，由于农户分布较为分散，生活污水的排放也呈现分散分布的趋势。第二，农村生活污水来源包括居民生活过程中的生活污水，畜牧及水产养殖以及乡镇企业污染废水，污染范围较广。第三，由于农村生活的独特性导致其生产及生活污水的排放总量相对较少，有机物含量高且水质差异性大，由于缺乏完善的排水系统因此呈现较为粗犷的沟渠直排方式。

2 农村生活污水主要处理技术

农村生活污水的处理技术需要根据当地人口数量、生活方式、污水水质状况、还要充分考虑到处理工艺的最终处理效果、处理费用以及处理工艺的试用性特征等实际情况来综合决定。针对人口密度较大且居住相对集中的村镇，可以通过村镇管网进行集中收集处理，处理后的水用于农业灌溉和河流排放；对于居住较为分散且污水量较小的村镇，可以采用农户分散处理的模式对农村污水进行处理；靠近城市的村镇可以依托市政排水管网对农村生活污水进行统一收集并归入市政管网统一处理。

目前针对农村生活污水主要处理技术有，人工湿地技术、厌氧沼气池技术、土地处理技术、稳定塘技术、新型处理技术等。

2.1 人工湿地技术

人工湿地技术作为农村生活污水处理应用较为广泛且技术相对成熟的处理工艺，其工艺特点主要是依托人工创建天然沼泽的仿生系统，利用湿地的土壤、植物和各种微生物的生态特性，对农村生活污水中的污染组分进行吸附、过滤以及生物分解，从而实现对污水的净化作用。由于该处理技术具有明显的耐冲击性、稳定的处理能力以及低投资成本的特点，使其在地势平坦的农村地区应用较为广泛。

人工湿地处理技术起源于上世纪初的英国，我国对人工湿地技术的研究开展相对较晚，20世纪80年代天津建了第一座国内的人工芦苇湿地，目前多工艺和多处理手段的复合处理技术推动人工湿地技术不断向前发展。根据布水方式，人工湿地可以划分为表面流、垂直流以及水平潜流3种，不同类型系统的污水处理流程存在明显差异。表面流人工湿地是生活污水在流动的过程中依托湿地表层介质、水生类植物根茎、生物膜的接触吸附和分解作用等共同作用完成对污水的净化，适用于污水排放量较小且排放时间较为规律的农村生活污水的处理；垂直流人工湿地是生活污水以垂直状态流经湿地介质床，并在湿地介质表面反复接触进行达到净化污水的目的，该技术处理成本低但处理效率较高，受气候和环境要素等影响目前在我国应用较少；水平潜流人工湿地则是利用生活污水在湿地一端流入另一端流出的过程中通过提前铺设的湿地基质填料依次完成对污水中各类污染组分的净化，净化效果受植物根系运输效果的影响较为显著。

由此可见，人工湿地处理技术在农村生活污水处理方面有很显著的应用价值，是改善农村生态环境、实现水资源循环利用的重要技术手段，发挥着不容忽视的作用。但是，这项技术仍存在不足之处，人们需要结合农村实际情况来合理制定技术方案。

2.2 厌氧沼气池技术

厌氧沼气池技术主要以含有人畜粪便的生活污水为处理对象，通过采用高温堆肥的方式将粪便污水以及秸秆进行自然发酵。由于该类型污水有机物含量较高，在厌氧条件下依托微生物的厌氧发酵技术产生甲烷等清洁能源，对农村污水中的COD、BOD及病原微生物等具有较好的处理效果，处理后的污水与污泥具有很高的肥效，可以被农户二次利用。该技术由于其运行方便且费用较低，与此同时可以产生清洁能源供农户使用，在广大农村地区普及率较高。

2.3 土地处理技术

土地处理技术是在将生活污水进行预处理的前提下利用土壤的渗滤和毛细作用将其引入到渗滤沟和已经设计完成的渗滤田。通过生态净化和人工湿地组合技术，依托土壤清洗床中的土壤植物以及人工调控的方式，利用土壤的吸附、微生物的分解、植物的过滤来去除相关的有机物，进而达到净化农村生活污水中的污染物质的目的，耦合物理化学等的吸附降解过程，保证污水处理效率有效提高。该技术工艺要求相对简单、污水处理效果较好且出水水质稳定，运行和维护费用较低，但占地面积相对较大，易出现土壤阻塞情况，且同时存在污染地下水源的风险。

2.4 稳定塘技术

稳定塘技术作为一种天然的污水净化处理方式，通过延长污水在塘内的停留时间，利用塘内各种藻类以及水生生物的组合方式，依托生物降解、光降解、吸附等生物、化学和物理作用能够长期稳定的处理农村生活污水，处理周期相对较长，处理效果相对稳定，适用于土地资源比较广的农村地区。根据其特点及特性可以分为3类，厌氧稳定塘技术、好氧稳定塘技术及兼性稳定塘技术。

此外，已有研究表明淹没式生物膜稳定塘组合技术和多级串联稳定塘技术能够将COD和氨氮等污染物的去除率提升到80%以上，大大提升了微生物和水生植物的处理效能。针对常规稳定塘易产生臭味和堆积污染物的问题，在后续的曝气条件控制等方面均得到改善和弥补。

2.5 新型处理技术

蚯蚓生态滤池是在传统陶粒、石英砂、火山岩等滤料生物滤池的基础上，通过增加的蚯蚓滤层提高滤床介质的通气性，改善微生物群落活性及功能菌数量，有利于有机污染物快速地得到分解。该技术集初沉池、曝气池、二沉池等于一体，在分解滤床有机污染物的同时还能够利用蚯蚓上下攀爬的过程清通滤床的堵塞物， 促進含氨物质的硝化与反硝化作用。蚯蚓生态滤池工艺流程相对简单， 运行维护方便， 适用于中小城镇生活污水的处理与回用。

3 农村生活污水处理工作启示

（1）目前，农村生活污水的处理技术呈现多样化且逐渐趋于成熟，针对农村生活污水处理技术的选择需要结合当地的地理环境、地势分布以及经济发展状况等综合考虑，单纯的复制某一地区的成功案例并不能达到和好的处理效果。

（2）在选定适用于研究区的农村生活污水处理技术后，需要配套稳定的处理设施的维护和管理专项资金，建立完善的长效管理和运行机制，为污水处理的稳定进行奠定保障。

（3）处理达标之后的生活污水由于其营养物质的含量较高，对于园林绿化和灌溉用水较为适宜，显著降低肥料的使用量。

（4）广大农村居民的环保和污水处理意识需要提升，借助科学合理的宣传方式鼓励居民积极参与到污水处理的工作当中，学会在日常生活中合理节水，在污水处理过程中能够积极支持，保障生活污水处理工作的有序高效开展。

4 结语

农村生活污水处理作为乡村振兴的重要组成部分，对于改善农村人居环境至关重要。农村生活污水处理技术的选择应根据农村污水不同来源及组成特点，综合考虑当地的村落分布、人口密度、地理环境、地势与气候条件以及经济发展状况等，选择合适的处理模式与工艺技术。与此同时，需要配套当地政府部门的长效运行与管理制度，规范好农村生活污水的排放制度，从根源上保护农村周边的生态环境，从而保证污水处理效果更加突出，避免对生态环境造成污染，为农村经济的持续发展提供保障。