农村生活污水处理设施综合技术应用研究

【关键词】农村；生活污水；技术 

　　一、前言 

　　农村生活污水是指农村居民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水以及一些农村分散养殖过程中所产生的污水。一般来说，农村生活污水与城市污水不同，在排放方式、水质和水量等方面具有其自身特性，主要特点是：成分复杂，含有一定量的氮、磷，可生化性较高，基本不含重金属和有毒有害物质。目前我国农村生活污水治理的处理技术比较多，名称也多种多样，但从技术上通常可归为两类：第一类是自然处理系统，常用的有人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等；第二类是生物处理系统，可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。 

　　二、农村生活污水处理设施综合技术 

　　1、生活污水净化沼气池处理技术 

　　厌氧沼气池将污水处理与其合理利用有机结合，实现了污水的资源化。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。生活污水净化沼气池是采用厌氧发酵技术和兼性生物过滤技术相结合的方法，在厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成 CH4、CO2 和水，达到净化处理生活污水的目的。其处理工艺：生活污水→格栅池→前处理区[一级厌氧发酵、二级厌氧发酵（挂膜）]→后处理区（兼性生物滤池）→排放生活污水沼气净化池在全国很多地区得到了推广，它的优点是：不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、还能回收能源（沼气），建在绿化或菜地下，不占地，产生的沼气可作为浴室和家庭用炊能源；厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水和观赏用水。在农村有大量可以成为沼气利用的原材料：农作物秸秆和人畜粪便等。研究表明，农作物秸秆通过沼气发酵可以使其能量利用效率比直接燃烧提高 4-5 倍；沼液、沼渣作饲料可以使其营养物质和能量的利用率增加 20%；通过厌氧发酵过的粪便（沼液、沼渣），碳、磷、钾的营养成分没有损失，且转化为可直接利用的活性态养分——农田施用沼肥，可替代部分化肥。沼气池工艺简单，成本低，运行费用基本为零，适合于农民家庭采用。而且，结合农村改厨、改厕和改圈，可将猪舍污水和生活污水在沼气池中进行厌氧发酵后作为农田肥料，沼液经管网收集后，集中净化，出水水质达到国家标准后排放。 

　　2、人工湿地处理技术 

　　人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能，将污水有控制地投配到土壤（填料）经常处于饱和状态且生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地上，污水沿一定方向流动的过程中，在耐水植物和土壤的物理、化学和生物的三重协同作用下，污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用，促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化。按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿地床。垂直流湿地床的水流通过导流管或导流墙的引导，在湿地床内上下流动，多个垂直流湿地床串联起来称之多级垂直流湿地。水平流湿地床的水流是按一定方向水平流动。在实际过程中有时将垂直流湿地床与水平流湿地床组合起来使用，这种湿地床称之组合式湿地床。垂直流湿地床较水平流湿地床负荷高。农村生活污水经化粪池处理后，上清液通过集水管道进入进水井，经过格栅流入沉淀池，经沉淀的上清液用泵扬入一级人工湿地，而后再进入二级人工湿地，二级人工湿地的出水回流至清水池，可供绿化、灌溉，也可溢流至附近坑塘。该系统主要是利用有机质、砾石、沙以及矿物质等人工介质分层填充，表面栽种处理性能好、成活率高、耐水性强、成长周期长的植物芦苇，形成一个独特的生态系统。稳定运行后，填料和植物根系以及附着生长的微生物形成复杂的根脉生态系统。通过物理的沉降、过滤，化学的沉淀、吸附和分解，微生物降解代谢，植物的吸收等过程进行去除污染物。具有效率高、投资和运行费用低、维护管理简便等特点，在高程合适的条件下可以实现零能耗。 

　　3、土壤渗滤生态处理系统 

　　该技术为生物-生态组合技术，适用于有土地较少，但土壤条件适宜的农村点。土壤渗滤包括慢速渗滤、快速渗滤两种方法，对于不同的农村可以根据情况选用不同的渗滤方法。污水就地土壤渗滤处理系统由前期处理化粪池和土壤渗滤两部分耦合而成。该系统的基本原理是：生活污水在化粪池中经过沉淀、厌氧处理后，进入分配箱，分流入各土壤渗滤管中，管中流出的污水均匀地向厌氧滤层渗滤，再通过表面张力作用上升，通过虹吸现象连续地向上层好氧滤层渗透。在上述过程中，水与污染物分离，水被渗滤并通过集水管道收集，污染物通过物理化学吸附被截留在土壤中；碳和氮由于厌氧和好氧过程，一部分被分解为无机碳、无机氮留在土壤中，另一部分变成氮气和二氧化碳散入空气中；磷则被土壤物理化学吸附，截留在土壤中，为草坪或者其他植物所利用。其工艺流程如下污水→厌氧沼气池→配水池→土壤渗滤处理工艺→集水井→出水土壤渗滤生态处理系统与其他污水处理系统相比，特点有：（1）系统运行稳定、可靠，抗冲击负荷能力强；（2）出水水质好，对有机物尤其对有机氯化物和氨氮有较好的处理效果；（3）一次性投资小，运行费用低，节省能耗；（4）在土地处理槽上栽种植物，不但能提高系统净化污水的效率，还可以增强景观效果。 

　　4、稳定塘处理系统 

　　稳定塘处理系统的污水净化过程类似与天然水体的自净过程，主要通过在污水中存活的微生物的代谢活动和塘内水生植物及多种生物的共同作用，使有机污染物得到降解。稳定塘处理系统具有基建投资省、年运行费用低、管理维护方便、运行稳定可靠等诸多优点，不足之处就是地面积大、污水处理效果受季节、气温、光照等自然因素影响较大且处理效果不够稳定；随着研究的深入，开发出了多种高效塘处理工艺，在一定程度上弥补了传统稳定塘的不足之处。（1）高效藻类塘。高效藻类塘是对传统稳定塘的改进，其充分利用菌藻共生关系，对污染物进行处理。正因其最大限度地利用了藻类产生的氧气，塘内一级降解动力学常数值比较大，故称之为高效藻类塘。高效藻类塘较传统的稳定塘停留时间短，占地面积少，建设容易，维护简便，基建投资少，运行费用低。（2）水生植物塘。利用高等水生植物主要是水生维管束植物提高稳定塘处理效率，控制出水藻类，除去水中的有机毒物及微量重金属。研究表明，生长速度最快和改善水质效果最好的水生维管植物有水葫芦、水花生和宽叶香蒲。（3）组合塘工艺。将单塘改造成多级串联塘，其流态更接近于推流反应器的形式，从而减少了短流现象，提高了单位容积的处理效率。由于不同的水质适合不同的微生物生长，串联稳定塘各级水质在递变过程中，会产生各自相适应的优势菌种，因而更有利于发挥各种微生物的净化作用。 

　　三、结语 

　　总之，由于农村生活污水中的污染物是以有机物为主，其生化性较好，所以通常情况下生活污水的处理都是采用生物处理的方法。上述介绍的是常见的农村生活污水处理设施综合技术，具体使用时要立足实际情况，因地制宜的选择适合的处理技术。 

　　参考文献： 

　　[1]阎白洋，刘变叶.简析农村水污染问题及其对策.安徽农业科学，2006，（3）. 

　　[2]白晓龙，顾卫兵.农村生活污水处理模式研究.安徽农业科学，2010（5）. 

　　[3]梁祝，倪晋仁.农村生活污水处理技术与政策选择.中国地质大学学报（社会科学版），2007，7（3） .