農(nóng)村生活污水處理探討

1、我國村鎮(zhèn)生活污水處理途徑探討浙江萬里學(xué)院環(huán)境科學(xué)系，浙江寧波 白春節(jié) 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，城市化進(jìn)程加快，農(nóng)村生活水平的不斷提高以及農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)副產(chǎn)品加工等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，村鎮(zhèn)的生活污水、廢水產(chǎn)生量與日劇增。而這些污水大部分未經(jīng)任何處理就近直排放河道、湖泊，使得水體污染嚴(yán)重越來越嚴(yán)重，民眾要求對此加強(qiáng)控制與治理的呼聲越來越高。在此背景下，我國“十一五”規(guī)劃中提出了建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重大歷史任務(wù)，并明確了“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”的建設(shè)目標(biāo)。而加強(qiáng)農(nóng)村生活污水的處理，是村容整治的組成部分，也是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容，也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫

2、切問題。 由于我國村鎮(zhèn)地域范圍廣且分散，社會(huì)組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和生活水平與生活習(xí)慣等千差萬別，這不僅決定了村鎮(zhèn)生活污水的來源、水質(zhì)、水量的多樣性，而且決定了其處理工藝選擇、工程建設(shè)與投資、運(yùn)行管理的模式等方面的復(fù)雜性。因此，如何控制與治理我國農(nóng)村生活污水問題，是需要不斷實(shí)踐探索與探討的過程。1 國內(nèi)外村鎮(zhèn)生活污水處理現(xiàn)狀1.1 國外農(nóng)村生活污水處理技術(shù)現(xiàn)狀鑒于農(nóng)村生活污水污染面廣、較分散的特點(diǎn)，國外一些發(fā)達(dá)國家進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究與實(shí)踐。如澳大利亞1利用污水直接灌溉土壤地，利用耕種的作物來吸收分解污水中污染物質(zhì)與水分，有效實(shí)現(xiàn)了污染物去除和污水減量的目的，降低了污水中的氮、磷、鉀含量, 避

3、免污水直接排入水體后，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。美國、日本、澳大利亞、以色列、俄羅斯和西歐等國，采用2將污水投配到土壤表面具有一定構(gòu)造的滲濾溝中, 污染物通過物理、化學(xué)、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。該技術(shù)對懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高, 一般可達(dá)70%90%。歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等國家廣泛應(yīng)用人工濕地處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般由人工基質(zhì)和生長在其上的沼生植物組成，是一種獨(dú)特的“土壤植物微生物”生態(tài)系統(tǒng)，利用各種植物、動(dòng)物、微生物和土壤的共同作用，逐級過濾和吸收污水中的污染物，達(dá)到凈化污水的目的【3】。德國、法國、美國采用氧化塘處理農(nóng)村生活污水，該技術(shù)4主要是利用

4、菌藻的共同作用來去除污水中的污染物，具有基建投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體以及無需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)。    除此之外，一些國家將城市污水處理工藝組裝成一體化裝置，應(yīng)用于分散的污水處理系統(tǒng)。如日本研究的一體化裝置主要采用厭氧好氧二沉池組合工藝，兼具降解有機(jī)物和脫氮的功能，其出水BOD5 <20mg/L、TN<20mg/L5，近年來開發(fā)的膜處理技術(shù)，可對BOD5和TN進(jìn)行深度處理6。歐洲許多國家開發(fā)了以SBR、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池技術(shù)為主，結(jié)合化學(xué)除磷的小型污水處理集成裝置7。1.2 國內(nèi)農(nóng)村生活污水

5、處理技術(shù)的現(xiàn)狀我國對農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的研究較國外發(fā)達(dá)國家晚，近年來，隨著地方經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，尤其是發(fā)達(dá)省份在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段以后，逐步認(rèn)識到農(nóng)村生活污水處理問題的重要性，并開始采用一些實(shí)用、合理、低能耗和低運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)來處理污水；一些人口密集的欠發(fā)達(dá)地區(qū)也認(rèn)識到，如果不對農(nóng)村生活污水采取有效處理，會(huì)觸發(fā)農(nóng)村醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面的系列問題，甚至造成傳染病的產(chǎn)生與擴(kuò)散，因而，國內(nèi)一些地區(qū)對農(nóng)村污水的處理技術(shù)進(jìn)行了實(shí)踐探索。如厭氧沼氣池處理技術(shù)，該技術(shù)將污水中的大部分有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵后的污水被去除了大部分有機(jī)物，達(dá)到凈化目的；產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源；厭氧發(fā)酵處理后

6、的污水可用作澆灌用水。但該技術(shù)受溫度影響較大，一般適合于常年氣溫較高的地區(qū)，而且處理后水還需進(jìn)一步處理才能排放。氧化塘處理技術(shù)，如李旭東等采用高效藻類塘系統(tǒng)處理太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水，CODcr的平均去除率在70%以上，氨氮(NH3-N)的平均去除率高達(dá)93%，磷的平均去除率為55%8；陳鵬采用高效藻類塘處理城市生活污水，取得了穩(wěn)定的處理效果：CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分別達(dá)到75%、60%、91.16%和50%9。該技術(shù)存在占地大，速度慢，氧化塘周圍衛(wèi)生條件差等問題。人工濕地處理技術(shù)，如北京、深圳、江蘇、浙江等地區(qū)都采用了這一技術(shù)處理農(nóng)村生活污水。云南省澄江縣撫仙湖邊的

7、馬料河濕地工程于2003年10月建成運(yùn)行，每天可凈化污水4萬多立方米，凈化后的水質(zhì)優(yōu)于地表水三類標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)研究表明10，在進(jìn)水污染物濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除率可達(dá)85%95%，對CODcr的去除率可達(dá)80%以上，對磷和氮的去除率分別可達(dá)到90%和60%。土壤滲濾技術(shù)，中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)所“八五”、“九五”期間的研究表明，在我國北方寒冷地區(qū)利用地下土壤滲濾法處理生活污水是可行的，且出水能夠作為中水回用11，1992年北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院對地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進(jìn)行了研究12，清華大學(xué)2000年國家科技部重大專項(xiàng)中，首先在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用地下土壤滲

8、濾系統(tǒng)13，取得了良好效果：對生活污水中的有機(jī)物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩(wěn)定性，CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別大于80%、90%、90%和98%。除此以外，浙江、廣東、天津和江蘇等地還分別在無動(dòng)力、地埋式厭氧處理系統(tǒng)、雨污分離管網(wǎng)輸送集中處理和生物投菌治理污水等技術(shù)方式應(yīng)用方面進(jìn)行了探索與嘗試，也都取得了一定的進(jìn)展1415。2 我國村鎮(zhèn)生活污水控制處理途徑探討具資料顯示【16】我國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約80多億m3，而96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生活污水隨意排放。要實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃中新農(nóng)村建設(shè)的目標(biāo)，當(dāng)前面臨收集問題、處理設(shè)施建造投資與設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用問題。

9、因此采用什么樣的處理工藝與方式是解決農(nóng)村生活污水處理途徑的關(guān)鍵。因此，筆者認(rèn)為目前我國農(nóng)村、鎮(zhèn)生活污水處理的工藝與方式的途徑如下。2.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理與控制途徑（1）加強(qiáng)政府引導(dǎo)，科學(xué)規(guī)劃鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)我國農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)一般規(guī)模不大，現(xiàn)正處在改造、擴(kuò)大發(fā)展迅速期。在建設(shè)的過程中，大多是農(nóng)民買地自建房屋的多，統(tǒng)一設(shè)計(jì)建造的少；科學(xué)合理規(guī)劃的較少，隨意規(guī)劃的地區(qū)多。生活污水管敷設(shè)亂，直接就近排放的現(xiàn)象普遍。這與人們對環(huán)境認(rèn)識和政府盲目追求政績有關(guān)，也與地方財(cái)政收入多少有關(guān)。鑒于此，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的過程中，各地方政府應(yīng)加強(qiáng)管理與引導(dǎo)，科學(xué)合理的規(guī)劃建設(shè)。（2）鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理工藝的選擇 我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水通過管道

10、收集后，按照現(xiàn)有大城市生活污水工藝處理，其處理設(shè)施建造投資與日常運(yùn)營費(fèi)用，我國大多鄉(xiāng)鎮(zhèn)的財(cái)力難以承受，這也成為制約鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水治理的瓶頸。因此選擇投資低、日常運(yùn)營費(fèi)用少的工藝是關(guān)鍵。解決該問題的途徑，筆者認(rèn)為應(yīng)從各地實(shí)際情況出發(fā)。（1）經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、規(guī)模大且用地緊張的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其生活污水處理工藝應(yīng)優(yōu)先采用處理后回用工藝： 充氧污水管網(wǎng)厭氧（或化糞池）好氧處理沉淀過濾除臭消毒回用該工藝的污水先經(jīng)過厭氧發(fā)酵處理后，可以去掉污水中部分有機(jī)物；再用常規(guī)好氧處理；好氧處理后出水經(jīng)過消毒除臭回用于當(dāng)?shù)鼐用駴_廁所、綠化澆灌、道路沖洗等。該工藝處理后回用所涉及到的回用管道系統(tǒng)，在現(xiàn)有大城市中因歷史原因無法實(shí)現(xiàn)，但在規(guī)

11、模不大，經(jīng)濟(jì)條件好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其回用管網(wǎng)的改造敷設(shè)是容易做到，處理設(shè)施的日常維護(hù)費(fèi)用，可以從收取排污費(fèi)、中水使用費(fèi)來維持。處理設(shè)施投資可以通過市場運(yùn)作來融資（如BOT形式）。（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、規(guī)模小且用地緊張的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其生活污水處理工藝應(yīng)優(yōu)先采用微動(dòng)力充氧好氧生物處理+土壤滲濾工藝： 充氧污水管網(wǎng)厭氧（或化糞池）好氧處理土壤滲濾排放水體該工藝的好氧處理可以采用固定生長型反應(yīng)器，土壤滲濾可以選擇綠化用地等。后段采用土壤滲濾處理，前段好氧反應(yīng)器負(fù)荷比常規(guī)好氧工藝大，反應(yīng)器小，耗氧少，從而能耗與造價(jià)低。前段采有好氧處理后的出水有利于土壤滲濾處理，可以減少土壤處理占地面積且衛(wèi)生條件好。（3）規(guī)模小且閑置土地多

12、的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其生活污水處理工藝應(yīng)優(yōu)先采用生態(tài)處理工藝，污水管網(wǎng)厭氧（或化糞池）生態(tài)處理排放水體，生態(tài)處理處理單元的形式多種多樣，如土壤滲濾、生物氧化塘、濕地處理以及它們的組合體。2.2 農(nóng)村生活污水處理途徑我國農(nóng)村因分布廣、散、地理地貌分布復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)相對落后，地區(qū)差別大等特點(diǎn)，解決方式采用統(tǒng)一模式不現(xiàn)實(shí)，不可操作。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、周邊環(huán)境區(qū)別對待。（1）經(jīng)濟(jì)落后的農(nóng)村，生活污水的收集是個(gè)大難題，有些地區(qū)因太分散無法收集，有些村莊集中，但管網(wǎng)施工難，投資大，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民與政府無力承擔(dān)。而該類地區(qū)的農(nóng)村土地多、人口密度小，生活污水來源單一且有機(jī)肥力好。因其使用不方便而長期使用無機(jī)肥，從而導(dǎo)致水體污染、土地

13、板結(jié)現(xiàn)象突出。針對這樣的情況，只能依靠政策引導(dǎo)與市場調(diào)節(jié)來解決，只要有健全的綠色食品市場準(zhǔn)入機(jī)制、市場監(jiān)管機(jī)制等政策的引導(dǎo)，通過市場調(diào)節(jié)作用，可以大大提高農(nóng)民自覺使用生活污水澆灌土地的積極性。（2）經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)，村落較為集中的農(nóng)村，應(yīng)加強(qiáng)生活污水的收集系統(tǒng)的建設(shè)；從能耗角度考慮，應(yīng)采用生態(tài)處理為主辦法處理污水。有條件的農(nóng)村，可以利用地形的高低，使污水在流動(dòng)的過程中形成跌水狀，以利于充氧，加速微生物的降解速度，減少生態(tài)處理占地面積或提高處理效果。天然地形條件受到限制的農(nóng)村，經(jīng)濟(jì)條件允許，可以人工制造跌水充氧與生態(tài)結(jié)合的方法處理。3 結(jié)論與建議村鎮(zhèn)生活污水有機(jī)成分含量高，可生化性強(qiáng)，生物處理技術(shù)是

14、該類污水處理的最佳選擇?；谖覈r(nóng)村普遍欠發(fā)達(dá)的現(xiàn)狀，各地農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、區(qū)域特點(diǎn)、自然地理?xiàng)l件和環(huán)境目標(biāo)不盡相同，采用經(jīng)濟(jì)有效、簡便易行、節(jié)約資源、工藝可靠并能夠與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境高度融合的污水生態(tài)處理技術(shù)，使生活污水排放與處理無害化和資源化，是我國村鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)未來發(fā)展方向。 1. 前言我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村地域遼闊，人口達(dá)7億多人，每天產(chǎn)生生活污水?dāng)?shù)千萬噸。根據(jù)國家環(huán)保部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國農(nóng)村有3億多人喝不上安全的飲用水，其中超過60%是由于非自然因素導(dǎo)致的飲用水質(zhì)不達(dá)標(biāo);另據(jù)2005年建設(shè)部對全國部分村莊的調(diào)查顯示,96%的農(nóng)村沒有排水溝渠和污水處理系統(tǒng) ,污水直接

15、就地勢排入周邊水體,造成河流、水塘等水環(huán)境污染 ,是農(nóng)村重大的安全隱患。因此,重視與加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)的水污染治理工作,防止對農(nóng)村及周邊地區(qū)的水體、土地等自然環(huán)境造成污染，是改善和提高當(dāng)前農(nóng)村人居環(huán)境工作中最重要的內(nèi)容之一。目前，我國有45400多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、60多萬個(gè)行政村、250 多萬個(gè)自然戶，但是長期以來，我國在污染治理上對農(nóng)村的重視和投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市1。忽視了占全國總面積近90%的廣大農(nóng)村，其中大都沒有衛(wèi)生下水道，生活污水隨意排放，已成為流域水質(zhì)惡化的主要原因之一，也是造成農(nóng)村水環(huán)境污染及湖泊富營養(yǎng)化的重要因素1。全國有3.6 億的農(nóng)村人口喝不上符合飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水。這直接影響到廣大農(nóng)村的生態(tài)

16、、生產(chǎn)和生活安全，嚴(yán)重影響了農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。農(nóng)村生活污水主要是洗滌、沐浴和部分衛(wèi)生潔具排水，水量因地區(qū)經(jīng)濟(jì)程度的差異而不同，因其含有大量的營養(yǎng)鹽及細(xì)菌、病毒，容易造成地表水及地下水的污染。另外，農(nóng)村地區(qū)居民分布廣且分散，生活污水屬間歇排放，其水質(zhì)、水量波動(dòng)性大，所含有機(jī)物濃度相對偏高；并且含有較高的人畜糞尿成分，氮、磷含量特別是磷含量較高。因此，處理時(shí)不僅要消減有機(jī)物還要脫氮除磷。中國環(huán)境狀況公報(bào)顯示,2002年全國七大水系屬類、類、劣類水質(zhì)的監(jiān)測斷面占70 %以上;全國10座大型水庫70 %為類、類、劣類水質(zhì);全海域共發(fā)生赤潮79 次,累計(jì)面積超過10 000平方千米,造成直接經(jīng)濟(jì)損失約 1

17、0 億元。有條件的村莊，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的農(nóng)田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等，建設(shè)人工濕地處理系統(tǒng)。污水濕地處理系統(tǒng)分自然和人工濕地處理系統(tǒng)，自然濕地就是自然的沼澤地，人工濕地污水處理技術(shù)是一種基于自然生態(tài)原理，使污水處理達(dá)到工程化、 實(shí)用化的新技術(shù)。將污水有控制地投配到土壤經(jīng)常處于飽和狀態(tài)、 生長有象蘆葦、 香蒲等沼澤生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并經(jīng)過多層過濾，來達(dá)到降解污染、 凈化水質(zhì)的目的，它是一種充分利用地下人工介質(zhì)中棲息的植物、微生物、植物根系，以及介質(zhì)所具有的物理、化學(xué)特性，將污水凈化的天然與人工處理相結(jié)合的復(fù)合工藝。濕地處理系統(tǒng)工藝設(shè)備簡單、 運(yùn)轉(zhuǎn)

18、維護(hù)管理方便、能耗低、工程基建低、運(yùn)行費(fèi)用低、對進(jìn)水負(fù)荷的適應(yīng)性強(qiáng)，能耐受沖擊負(fù)荷，凈化出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定。缺點(diǎn)占地面積大，易受氣候影響，表面徑流的臭味比較大。這種砂濾系統(tǒng)是土地處理系統(tǒng)的一種,它在構(gòu)建過程中一般采用沙子作為介質(zhì)，讓污水經(jīng)過沙體滲濾排出系統(tǒng),達(dá)到凈化的目的。它的凈化機(jī)制與其它土地處理系統(tǒng)大致相同。出水的SS，BOD，COD一般可達(dá) 80%以上.總氮、總磷去除率一般在 40%-80%，何江濤等對此處理系統(tǒng)進(jìn)行了闡述1，見表1 ：研究者 系統(tǒng)尺寸（長*寬*高）m 水力負(fù)荷（m/d） 去除率（%）G.G Check等3 5*0.718*0.75

19、 0.033-0.066 BOD5>99:TOC>85;TN:40-80;SS>80Mikael Pell 3*1.5*1.5 0.067 COD>90;TP:70;TN:433.3蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)本系統(tǒng)將農(nóng)戶現(xiàn)有的化糞池改造后或直接加以利用，用強(qiáng)化溝替代農(nóng)戶的溝渠或排污管，出水進(jìn)蚯蚓生態(tài)濾池，其工藝流程如圖1。本技術(shù)在國內(nèi)外研究的還不多， 同濟(jì)大學(xué)在其處理城市生活污水方面進(jìn)行了一些研究4 。          

20、60;            圖1. 生態(tài)濾池系統(tǒng)簡易工藝流程圖濾池主要有布水裝置，生態(tài)濾床和排水裝置三部分組成。生態(tài)濾床從下層依次往上是：大石頭(鵝卵石,直徑4 -7 c m)，小石頭(直徑1-3 c m)，沙子和土壤層，此層也可以說是蚓糞層 (vermi -casting )，是蚯蚓活動(dòng)的主要場所,土壤上面可以種植一些植物。3.4集中型污水處理厭氧-好氧工藝在較為發(fā)達(dá)的農(nóng)村,也可以考慮河海大學(xué)提出的滴濾床技術(shù),它適用于200戶左右集中型農(nóng)戶的污水處理系統(tǒng),主要工藝流程為： 

21、;生活污水    化糞池     厭氧好氧滴濾床    深度處理生物塘    回用或排放此工藝特點(diǎn)：土壤自凈過程的人工強(qiáng)化；利用虹吸作用 ，無需單獨(dú)充氧，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用；可與其他技術(shù)組合使用。3.5改良SBR化學(xué)沉淀工藝序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Sludge Process, SBR）是一種新型的、在國內(nèi)外得到廣泛使用的水處理技術(shù)。與常規(guī)的厭氧缺氧好氧（A2/O）或氧化溝等污水脫氮除磷工藝相比，SBR具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：（1）可省

22、去初沉池、二沉池和污泥回流系統(tǒng)，流程簡單，占地面積小，基建投資省，維護(hù)管理也較為方便；（2）氧轉(zhuǎn)移速率高，工藝運(yùn)行能耗較低；（3）運(yùn)行方式靈活，同時(shí)具有除碳和脫氮除磷的功能；（4）污泥沉淀在靜止或接近靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行，泥水分離效果較好，處理水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式活性污泥法，出水 SS 一般可小于10mg/L；（5）剩余污泥產(chǎn)量較少。因此，SBR 是一種具有廣闊應(yīng)用前景的水處理技術(shù)?，F(xiàn)有針對碳、氮、磷的水處理方法中，有機(jī)物和氮可以通過厭氧-好氧 （A/O）、同時(shí)硝化反硝化 （SND）、短程硝化反硝化 （如 SHARON工藝）或者厭氧氨氧化（ANAMMOX）等方法加以去除，而如何去除廢水中的磷一直是一個(gè)難點(diǎn)

23、。 國內(nèi)外研究人員針對磷的去除開展了大量研究，證實(shí)生物除磷輔助化學(xué)除磷是運(yùn)行穩(wěn)定、最為有效一種。城市污水除磷方法（彭永臻，2005；鄭興燦，2000）。因此，考慮到廢水中磷的去除，并結(jié)合SBR的工藝特點(diǎn)，擬開發(fā)改良型 SBR-化學(xué)沉淀工藝， 為節(jié)能省地型城鎮(zhèn)污水資源化處理技術(shù)提供一種可選擇的技術(shù)路線。改良型 SBR-化學(xué)沉淀工藝流程如圖2所示。圖2. 改良型SBR化學(xué)沉淀工藝流程圖改良型 SBR-化學(xué)沉淀工藝中，整個(gè)運(yùn)行過程包含兩次厭氧和好氧交替的循環(huán)過程。采用分段進(jìn)水的進(jìn)水方式，保證脫氮效能，采用化學(xué)沉淀法作為輔助手段來確保出水磷濃度的達(dá)標(biāo)排放。部分原水首先進(jìn)入 SBR 的厭氧段，在此條件下

24、，污泥中的聚磷菌水解體內(nèi)聚磷攝取有機(jī)物的同時(shí)將磷酸鹽釋放于水體中。 待釋磷過程充分完成后，將一定比例的廢水引至化學(xué)沉淀池，加鐵鹽或者鋁鹽等形成磷酸鐵（FePO4）、磷酸鋁（AlPO3）等沉淀而達(dá)到除磷的目的，經(jīng)沉淀處理后的廢水經(jīng)中間水池調(diào)節(jié)后，流回SBR池進(jìn)行好氧處理。為解決碳源缺乏對反硝化的不利影響，在第一個(gè)循環(huán)的好氧階段結(jié)束后，再次引入一定比例的原水，進(jìn)入第二個(gè)厭氧與好氧交替的循環(huán)。增強(qiáng)脫氮效果，最終實(shí)現(xiàn)除碳、脫氮和除磷的達(dá)標(biāo)排放。與目前國際上較為流行的UCT（University of Cape Town，南非開普敦大學(xué)開發(fā)）和 BCFS（biologisch chemisch fosf

25、aat stikstof verwijdering，荷蘭Delft 理工大學(xué)開發(fā)）等污水脫氮除磷處理新工藝相比，改良型 SBR-化學(xué)沉淀工藝具有獨(dú)特的優(yōu)勢：（1）工藝流程短，利用單一SBR池實(shí)現(xiàn)廢水 BOD去除和脫氮除磷，減小了占地面積；（2）處理成本低，在確保廢水達(dá)標(biāo)排放情況下，針對部分廢水進(jìn)行除磷，降低了藥劑成本和污泥處理負(fù)荷；（3）化學(xué)除磷單元減輕了后續(xù)生物除磷的壓力，解決了除磷和脫氮在泥齡控制和碳源供求等方面相互沖突和制約的問題。 因此，通過改良 SBR-化學(xué)沉淀工藝的開發(fā)，在確保能夠使碳、氮、磷均達(dá)標(biāo)排放的前提下，可以減小占地、降低處理成本，切實(shí)達(dá)到了節(jié)能省地的目的，為城鎮(zhèn)

26、污水處理提供了新的方法。上述方法各有優(yōu)劣，人工濕地法比較經(jīng)濟(jì)，管理方便，但是占地面積較大；砂濾處理系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)但是量較為有限；蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)中濾池能耗低，高效，可是受到蚯蚓生理活動(dòng)的影響；集中型污水處理系統(tǒng)效果好，但是生物處理效率較低，尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其應(yīng)用;序批式活性污泥法管理方便，處理效果也很好，但經(jīng)濟(jì)性不高。實(shí)踐證明，以上方法都能很好的解決農(nóng)村生活污水治理的問題，但在運(yùn)用中要考慮到建設(shè)與運(yùn)行成本等費(fèi)用，要根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。國外農(nóng)村生活污水處理新技術(shù)簡介     農(nóng)村生活污水處理是當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)中的重點(diǎn)，國內(nèi)缺少投資

27、省、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便的污水處理技術(shù)又是一個(gè)很大的瓶頸。發(fā)達(dá)國家在處理農(nóng)村生活處理方面進(jìn)行積極探索，也取得了明顯的成效。因此，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，積極創(chuàng)新，加快城鄉(xiāng)生活污水的治理速度，勢在必行。當(dāng)然國外的污水處理技術(shù)同樣需要完善，不加研究直接照搬和完全套用國外污水處理技術(shù)難以取得成功。    1、澳大利亞“FILTER”（非爾脫）污水處理系統(tǒng)    澳大利亞科學(xué)和工業(yè)研究組織（CSIRO）的專家于最近幾年提出一種“過濾、土地處理與暗管排水相結(jié)合的污水再利用系統(tǒng)”，稱之為“非爾脫”高效、持續(xù)性污水灌溉新技術(shù)，其目的主要是利用污水進(jìn)行農(nóng)作

28、物灌溉，通過灌溉土地處理后，再用地下暗管將其匯集和排出。該系統(tǒng)一方面可以滿足農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的要求，同時(shí)降低污水中的氮、磷等元素的含量，使之達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。其特點(diǎn)是過濾后的污水都匯集到地下暗管排水系統(tǒng)中，并設(shè)有水泵，可以控制排水暗管以上的地下水位以及處理后污水的排出量。    澳大利亞CSIRO與我國水利水電科學(xué)院和天津市水利科學(xué)研究所合作，曾在天津市武清縣建立試驗(yàn)區(qū)，試驗(yàn)總面積2hm2，暗管埋深1.2m，兩種處理的暗管間距為5m和10m，引取北京市初級處理后的污水和沿程匯集的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水，灌溉小麥。試驗(yàn)表明，97%-99%的磷通過土壤及農(nóng)作物的吸收而被除去，

29、總氮的去除率達(dá)82%-86%，生物耗氧量的去除率為93%，化學(xué)耗氧量的去除率為75%-86%，排水暗管的間距小，則去污效率高。上述中澳雙方試驗(yàn)研究成果，在澳大利亞農(nóng)業(yè)研究中心的主持下，于2000 年12月在北京通過鑒定。    “非而脫”系統(tǒng)對生活污水的處理效果好，其運(yùn)行費(fèi)用低，特別適用于土地資源豐富、可以輪作休耕的地區(qū)，或是以種植牧草為主的地區(qū)。該系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是以土地處理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合污水灌溉農(nóng)作物。人們擔(dān)心長期使用污水灌溉后污水中的病原體進(jìn)入土壤，污染農(nóng)作物。但根據(jù)大量調(diào)查和試驗(yàn)表明，土壤植物系統(tǒng)可以去除城市污水中的病原體。為慎重起見，國內(nèi)外一致認(rèn)為，處理后的

30、城市污水適宜灌溉大田作物（旱作和水稻）。因?yàn)榇筇镒魑锏纳L期長，光照時(shí)間長，病原體難以生存；而蔬菜等食用作物，生長期短，有的還供人們生食，則不宜采用污水灌溉。此外，這種處理方法受作物生長季節(jié)的限制，非生長季節(jié)作物不灌溉，污水處理系統(tǒng)就不能工作。暗管排水系統(tǒng)在我國多用于改良鹽堿地和農(nóng)田漬害，一般造價(jià)較高，若用于處理生活污水還需修建控制排水量的泵站，則造價(jià)更高，推廣應(yīng)用有一定困難。    2、韓國的濕地污水處理系統(tǒng)    韓國的農(nóng)業(yè)用水是最大用水戶，占總用水量的53%。韓國農(nóng)村的居民分散居住，認(rèn)為興建集中處理的污水系統(tǒng)造價(jià)太高，小型和簡易

31、的污水處理系統(tǒng)適合在農(nóng)村應(yīng)用。因此，研究了一種濕地污水處理系統(tǒng)，使污水中的污染物質(zhì)經(jīng)濕地過濾后或被土壤吸收，或被微生物轉(zhuǎn)變成無害物。這種方法需要的能源少，維護(hù)的成本低。    韓國國立漢城大學(xué)農(nóng)業(yè)工程系對濕地污水處理系統(tǒng)在田間進(jìn)行了試驗(yàn)。容器長8m，寬2m，高0.9m，用混凝土制成。容器內(nèi)填沙并種植蘆葦，未經(jīng)處理的生活污水從一端引入，又從另一端卵石層中排出。生活污水是從一個(gè)學(xué)校收集而來，其年平均水質(zhì)指標(biāo)為：ph值為7.85，溶解氧（DO）為0.23mg/L，生化需氧量（BOD）為24.35mg/L，懸浮固體物（SS）為52.36mg/L，全氮量濃度（TN）為121

32、.13mg/ L，全磷量濃度（TP）為24.23mg/L。用經(jīng)過濕地系統(tǒng)處理后的污水灌溉水稻。    污水灌溉水稻試驗(yàn)是在用聚氯乙烯板制成的盆內(nèi)進(jìn)行。盆寬90cm，長110cm，高70cm，表面積為1.0平方米，底部鋪一層10cm厚的卵石，上蓋過濾布，然后用水稻土填滿。在盆底安裝排水管，控制滲漏水。盆外為用混凝土做成的大坑，坑與盆之間填滿土壤，以便消除溫度對作物生長和微氣候的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)有四種處理，分別按污水濃度、施肥和不施肥等，與常規(guī)處理（用自來水灌溉并施肥）進(jìn)行對比。試驗(yàn)對水稻的生長過程（稻株高度、分蘗數(shù)目、葉面積、葉面積指數(shù)、總干物質(zhì)等）進(jìn)行了詳細(xì)觀測和分

33、析。主要結(jié)論：1、利用處理過的污水灌溉，對水稻的生長和產(chǎn)量無負(fù)面影響；2、利用處理過的污水灌溉，并加施肥料，水稻產(chǎn)量達(dá)5730.38kg/hm2，比常規(guī)對比田高約10%。韓國試驗(yàn)研究的濕地污水處理系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上也是一種土地植物系統(tǒng)，至今已廣泛用于歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等。濕地上多種植蘆葦、香蒲和燈心草等，對病原體的去除效果好。但其缺點(diǎn)是需要大量土地，并要解決土壤和水中的充分供氧問題及受氣溫和植物生長季節(jié)的影響等。一般來說，利用濕地處理后的污水灌溉水稻，可取得更好的凈化效果。    3、日本農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)    日本在法律上規(guī)

34、定，要求嚴(yán)格保持河流、湖泊和海域的優(yōu)良水質(zhì)。因此，把污水處理工作放在十分重要的位置，并有很高的污水處理能力。日本農(nóng)村污水處理協(xié)會(huì)主要負(fù)責(zé)日本鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理的技術(shù)發(fā)展工作，研究了一系列適合于農(nóng)村城鎮(zhèn)中應(yīng)用的污水處理設(shè)備。設(shè)計(jì)了JARUS模式的15種不同型號污水處理裝置，主要采用物理、化學(xué)與生物措施相結(jié)合的處理過程，取得了很好效果。這15種不同型號的處理裝置可分為兩大類。一類采用生物膜法，污水通過塑料制成的濾層，上面附有微生物。通過生物膜后可使污水中的生物耗氧量下降到20mg/ L以下，懸浮固體物下降到50mg/L以下，總氮含量在20mg/L 以下。另一類是采用浮游生物法，通過漂浮在污水中的微生物氧

35、化作用，可使BOD下降到10-20mg/ L，SS下降到15-50mg/ L，COD下降到15mg/L以下，TN下降到10-15mg/L以下，TP下降到1-3mg/L以下。    日本從1977年實(shí)行農(nóng)村污水處理計(jì)劃以來，至1996年底已建成約2000座小型污水處理廠。日本農(nóng)村污水處理協(xié)會(huì)設(shè)計(jì)、推廣的污水處理裝置體積小、成本低、操作運(yùn)行簡單，十分適用于農(nóng)村。一般每1000人農(nóng)村人口可建立一個(gè)污水處理廠，最大的廠可處理10000人左右的污水。處理后的污水水質(zhì)穩(wěn)定，大多灌溉水稻或果園，或?qū)⑵渑湃牍嗯徘?，稀釋后再灌溉農(nóng)作物。污水中分離出來的污泥經(jīng)脫水、濃縮和改良后，運(yùn)

36、至農(nóng)田作肥料。    生物膜是近幾十年來得到迅速發(fā)展的污水處理方法。眾所周知，在自然界中存在著大量靠有機(jī)物生活的微生物，它們具有氧化分解有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為無機(jī)物的功能。生物膜法就是利用微生物的這一功能，采取人工措施來創(chuàng)造更有利于微生物生長和繁殖的環(huán)境，使微生物大量繁殖，以提高對污水中有機(jī)物的氧化降解效率。生物膜主要依靠固著于載體表面的微生物來生長繁殖，在載體表面形成一層粘液狀的生物膜。這層生物膜具有生物化學(xué)活性，又進(jìn)一步吸附、分解污水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物，使污水得以凈化。同時(shí)，生物膜上的微生物也不斷生長與繁殖，生物膜的厚度也隨著增加。當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚

37、度時(shí)，氧氣不能透入到底層，這時(shí)在靠近載體表面就形成厭氧膜層，其附著力減低，生物膜呈現(xiàn)老化狀態(tài)，最后被水流沖刷而脫落。接著新的生物膜又開始生長形成，具有較強(qiáng)的凈化能力。生物膜法的設(shè)備類型很多，按生物膜與污水的接觸方式，有填充式和淹沒式兩大類。日本農(nóng)村污水處理協(xié)會(huì)采用的是生物接觸氧化法，屬于淹沒式生物濾池類。生物濾池是由池體、濾料、布水裝置和排水系統(tǒng)四部分組成。濾料是生物膜的載體，對凈化作用的影響較大。常用的濾料有沙子、碎石、卵石、爐渣、陶粒和紅杉板條等。    日本石井勛教授發(fā)明的“石井法”，是利用用過的乳酸飲料瓶作曝氣池填料。濾料表面積越大，生物膜數(shù)量越多，但濾料

38、之間的空隙太小，影響通風(fēng)和水流。因此，理想的濾料是表面積和空隙率都比較大。近些年來對濾料的研究有很大發(fā)展，如利用各種塑料和化學(xué)纖維制成的纖維球和蜂窩式濾料等，使每立方米濾料的表面積大大增加，空隙率提高到93%-95%。如日本尤尼奇卡公司用聚酯纖維制成的纖維球?yàn)V料的密度為1.38g/立方厘米，充填密度為50kg/立方米，空隙率達(dá)96%，比表面積達(dá)3000平方米/立方米；濾速高，水頭損失小，經(jīng)反沖洗后，濾料可以反復(fù)使用。國外對生物膜的理論研究和實(shí)際應(yīng)用已有幾十年歷史。生物膜法所需要的設(shè)備簡單，能源消耗低，成本和維護(hù)費(fèi)用低，而處理污水的效率高，它是今后發(fā)展的一個(gè)方向。  

39、0; 4、美國的高效藻類塘系統(tǒng)美國加州大學(xué)伯克利分校的Oswald提出并發(fā)展的高效藻類塘是對傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進(jìn)，其充分利用菌藻共生關(guān)系，對污染物進(jìn)行處理。正因其最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣，塘內(nèi)的一級降解動(dòng)力學(xué)常數(shù)值比較大，故稱之為高效藻類塘。    高效藻類塘較傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘停留時(shí)間短，占地面積少;建設(shè)容易，維護(hù)簡便，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低;BOD5、NH4+,-N、病原體等去除效率高;若高效藻類塘后接的是高等水生生物塘，則其中的水生生物不但可以除藻，降低出水的SS,而且能進(jìn)一步去除水中的氮磷，同時(shí)收割的高等水生植物可以作為優(yōu)良的飼料和肥料。缺點(diǎn):它受環(huán)境因素影響

40、明顯，溫度影響生物的組成，營養(yǎng)物的需求，新陳代謝的特點(diǎn)和反應(yīng)速率;pH影響生物的適應(yīng)能力，離子輸送和新陳代謝的速率;水體對光的吸收特性取決于4個(gè)方面:水體特性，腐殖質(zhì)，藻類和非生物性的懸浮物;氣溫過高或較低時(shí)，藻類的生長受到抑制從而影響處理效果。目前高效穩(wěn)定塘在以色列、摩洛哥、法國、美國、南非、巴西、比利時(shí)、德國、新西蘭等國都有研究應(yīng)用。國內(nèi)的陳鵬和許春華對高效藻類塘進(jìn)行中試研究，表明高效藻類塘COD平均去除率為75%, BOD去除率在60%左右，氨氮平均去除率高達(dá)91.6%,凱氏氮平均去除率為75%，總磷平均去除率為50%左右，藻類塘出水經(jīng)過水生生物塘處理后，COD的總?cè)コ士蛇_(dá)87.5%,

41、氨氮的總?cè)コ士蛇_(dá)97.48%，總磷的總?cè)コ誓苓_(dá)到80%左右。    5、 荷蘭的一體化氧化溝    最早的一體化氧化溝是Pasveee教授1954年在荷蘭Voorfshoten研制成功，是一種集曝氣、沉淀、泥水分離、污泥回流等功能于一體的技術(shù)，適合中小型污水處理廠的應(yīng)用。    該工藝具有流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨(dú)的二沉池，污泥自動(dòng)回流，投資少，能耗低，占地少，管理簡便;處理效果穩(wěn)定可靠，BOD5和SS去除率在9095%或更高，COD去除率在85%以上，且硝化、脫氮作用明顯;產(chǎn)生

42、的剩余污泥量少，不需硝化，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，易脫水，不帶來二次污染;固液分離效果比一般二沉池高，整個(gè)系統(tǒng)能在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行;污泥回流及時(shí)，減少了污泥膨脹。缺點(diǎn)是難以形成功能相對獨(dú)立的厭氧、缺氧和好氧區(qū)域，對除磷脫氮要求較高的場合穩(wěn)定性較差;固液分離器內(nèi)斜板(或類似組件)強(qiáng)化了分離效果，但由于污水污泥具有粘稠性，且易形成生物粘膜，斜管或斜板有堵塞和淤積的可能，會(huì)增加維護(hù)工作量;由于污水流量和本質(zhì)的變化，氧化溝內(nèi)的流速和出流量總是變化的，污泥層難以穩(wěn)定，有可能出現(xiàn)浮泥，增加出水的SS。    據(jù)1987年統(tǒng)計(jì)，美國已有92座合建式氧化溝，較有代表性的是聯(lián)合工

43、業(yè)公司(United IndustriesLnc.)的船式沉淀器田BOAT, Annco環(huán)境企業(yè)公司的BMTS系統(tǒng)，EIMCO公司的Carrousel渠內(nèi)分離器，湖濱(lakeside)設(shè)備公司的邊墻分離器以及Lightnin公司的導(dǎo)管式曝氣內(nèi)渠和邊渠沉淀分離器，此外是Envirex公司的豎直式氧化溝。該技術(shù)在國內(nèi)也廣泛應(yīng)用。山東高密，河南安陽，四川國群食品 ，四川成都城北污水處理廠，四川新都污水處理廠，河北邢臺南小汪污水廠等都采用一體化氧化溝工藝，且取得良好效果。    6、法國的蚯蚓生態(tài)濾池    蚯蚓生態(tài)濾池是根據(jù)蚯蚓具有提高土

44、壤通氣透水性能和促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化等功能而設(shè)計(jì)，是一種既可高效、低能耗地去除城鎮(zhèn)污水中的污染物質(zhì)，又大幅度降低了剩余污泥處理和處置費(fèi)用的全新概念的污水處理工藝。    生態(tài)濾池處理系統(tǒng)集初沉池、曝氣池、二沉池、污泥回流設(shè)施以及供氧設(shè)施等于一身，大幅度簡化了污水處理流程;運(yùn)行管理簡單方便，并能承受較強(qiáng)的沖擊負(fù)荷;處理系統(tǒng)基本不外排剩余污泥，其污泥產(chǎn)率大幅度低于普通活性污泥法;通過蚯蚓的運(yùn)動(dòng)疏通和吞食增殖微生物，解決傳統(tǒng)生物濾池所遇到的堵塞問題。但由于蚯蚓的生活習(xí)性受溫度影響明顯，低于或高于一定溫度會(huì)冬眠或夏眠，故在蚯蚓冬眠或夏眠時(shí)處理效果不是很理想，濾池的填料易

45、發(fā)生堵塞。    蚯蚓生態(tài)濾池污水處理技術(shù)最早在法國和智利研究開發(fā)，國外已開始產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在國內(nèi)，上海已進(jìn)行中試，結(jié)果表明:生態(tài)濾池COD去除率達(dá)83-88%，BOD5去除率達(dá)9196%，SS去除率達(dá)8592%,氨氮去除率達(dá)5565%，總磷去除率在3565%，污泥總產(chǎn)率為02mg/L。    7、土壤毛細(xì)管滲濾凈化系統(tǒng)    毛細(xì)管土壤滲濾處理系統(tǒng)特別適用于污水管網(wǎng)不完備的地區(qū)，是一項(xiàng)處理分散排放的污水的實(shí)用技術(shù)。被輸送到滲濾場的污水先經(jīng)布水管分配到每條滲濾溝，滲濾溝中的污水通過礫石層的再分布，在土壤毛細(xì)

46、管的作用下上升至植物根區(qū)，通過土壤的物理、化學(xué)、微生物的生化作用和植物的吸收和利用得到處理和凈化。    該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對BOD5、氮、磷去除率大;維護(hù)簡便，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低;整個(gè)系統(tǒng)在地下，不會(huì)散發(fā)臭味，地面草坪還可美化環(huán)境;大腸桿菌去除率高;污水的儲(chǔ)存、輸送等過程均在地下進(jìn)行，熱損失較少，在冬季仍能保持一定溫度，維持基本的生化反應(yīng)，保證較穩(wěn)定的去除效果。但其對總氮的去除效果不顯著;占地面積大;有可能污染地下水。田寧寧等研究發(fā)現(xiàn):該系統(tǒng)對生活污水中的有機(jī)物和氮、磷等具有較高去除率和穩(wěn)定性，COD去除率>80%，B005去除率

47、>90%，NH3，N去除率>90%，TP去除率>98%。     8、“LIVING MACHINE”生態(tài)處理系統(tǒng)    近年來，在美國、加拿大、英國、澳大利亞等國家出現(xiàn)了一種叫“LIVING MACHINE”的生態(tài)系統(tǒng)，適用于工業(yè)和生活污水的處理。其技術(shù)基礎(chǔ)是活化技術(shù)，活化技術(shù)是采用多種生物形式在人工裝置中，建立新的物種聯(lián)系，從而進(jìn)行某種凈化處理。    加拿大多倫多市BODY SHOP工廠內(nèi)就建有這樣的一個(gè)處理系統(tǒng)。它的設(shè)計(jì)和施工的原則均是利用自然生態(tài)系統(tǒng)將污水凈化，是一個(gè)較為完善的

48、生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)者將很多種類的動(dòng)植物集中在一起，使之形成一個(gè)連續(xù)反應(yīng)的封閉循環(huán)，反應(yīng)箱和反應(yīng)池包涵了從細(xì)菌、藻類到植物、蝸牛、魚類的多種生物有機(jī)體。這些有機(jī)體通過一系列的反應(yīng)減少污水中的營養(yǎng)體和病原體，并使它們消化在一個(gè)連續(xù)的食物鏈中。這些植物是：桉樹、杜松、小香蕉樹、月桂、櫻草、薄荷樹以及紫草科植物等。    污水首先進(jìn)入封閉在地下的無氧箱，一段時(shí)間后進(jìn)入有氧箱，空氣由底孔吹入，在此氨氮在細(xì)菌的作用下分解為硝化物，其后流入生物綜合池。在池內(nèi)，其中的藻類、單細(xì)胞有機(jī)體、魚類、水生及沼澤植物等一系列豐富的生物混合體將對水中的營養(yǎng)物繼續(xù)分解，隨后污水流經(jīng)地

49、下濕地，通過植物根系作用及沙石的過濾，硝化物在此轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)猓鬯怀醪絻艋?。這種污水處理的生態(tài)系統(tǒng)有美觀、耐用、體積小、費(fèi)用低的特點(diǎn)。農(nóng)村生活污水處理技術(shù)與政策選擇“十一五”規(guī)劃提出了建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重大歷史任務(wù)，并明確了“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”的建設(shè)目標(biāo)。加強(qiáng)農(nóng)村生活污水的處理，是村容整治的組成部分，也是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。農(nóng)村生活污水造成的環(huán)境污染不僅是農(nóng)村水源地潛在的安全隱患，還會(huì)加劇淡水資源的危機(jī)，使耕地灌溉得不到有效保障，危害農(nóng)民的生存發(fā)展。因此，加強(qiáng)農(nóng)村生活污水收集、處理與資源化設(shè)施建設(shè)，避免因生活污水直接排放而引起的農(nóng)村水體、土壤和農(nóng)產(chǎn)品

50、污染，確保農(nóng)村水源的安全和農(nóng)民身心健康，是新農(nóng)村建設(shè)中加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推進(jìn)村莊整治工作的重要內(nèi)容，也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫切問題。 一、農(nóng)村生活污水產(chǎn)生的環(huán)境問題 全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約80多億噸，而96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生活污水隨意排放。有人這樣形容中國農(nóng)村的人居環(huán)境現(xiàn)狀：如果把全國的村莊合并為10個(gè)村的話，4個(gè)村沒有自來水；3個(gè)村在豬圈或廁所旁打了一口井，供人們飲用；10個(gè)村莊都把臟水往外潑；9個(gè)村莊還在使用傳統(tǒng)旱廁；9個(gè)村莊仍然隨便找個(gè)地方填埋垃圾；4個(gè)村莊下雨出不來；5個(gè)村莊夜里進(jìn)不去。我國農(nóng)村生活污水有以下特征：(1)面廣、分散。村莊分散的地理分布特征

51、造成污水分散，難于收集。(2)來源多。除了來自人糞便、廚房產(chǎn)生的污水外，還有家庭清潔、生活垃圾堆放滲濾而產(chǎn)生的污水。例如，太湖洗衣廢水占生活污水的21.6%，巢湖、滇池大約為17.9%。(3)增長快。隨著農(nóng)民生活水平的提高以及農(nóng)村生活方式的改變，生活污水的產(chǎn)生量也隨之增長。(4)處理率低。以浙江省麗水市的農(nóng)村污染情況為例3，每年全市農(nóng)村人糞尿產(chǎn)生總量約180萬噸，經(jīng)化糞池處理的量約為23.03萬噸，處理率僅為12.9%。未經(jīng)處理的生活污水肆意排放，嚴(yán)重污染了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，直接威脅廣大農(nóng)民群眾的身體健康以及農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。一方面，未經(jīng)處理的生活污水自流到地勢低洼的河流、湖泊和池塘等地表水體中，

52、嚴(yán)重污染各類水源；另一方面，生活污水也是疾病傳染擴(kuò)散的源頭，容易造成部分地區(qū)傳染病、地方病和人畜共患疾病的發(fā)生與流行。目前全國農(nóng)村的自來水普及率只有34%左右，還有3億多農(nóng)民存在飲水安全問題。在浙江省麗水市農(nóng)民家庭用水水質(zhì)的抽樣檢測結(jié)果中，63個(gè)水樣中大腸桿菌、渾濁度等主要指標(biāo)超標(biāo)的占72%。水源地水質(zhì)低的狀況與農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理直接排放有直接的因果關(guān)系。 二、國外農(nóng)村生活污水處理技術(shù)路線 污水處理最高的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)資源消耗減量化(Reduce)、產(chǎn)品價(jià)值再利用(Reuse)和廢棄物質(zhì)再循環(huán)(Recycle)，水資源的利用要實(shí)現(xiàn)從“供水用水排水”的單向線性水資源代謝系統(tǒng)向“供水用水排水污水回用

53、”的閉環(huán)式水資源循環(huán)系統(tǒng)過渡。對于農(nóng)村的分散生活污水，工藝簡單、處理效果有保證、運(yùn)行維護(hù)簡便的分散型污水處理系統(tǒng)(Decentralized Sanitation and Reuse，DESAR)是一種具有最佳綜合效益的選擇，它包含污水處理和資源化利用雙重意義，強(qiáng)調(diào)分質(zhì)就地處理和盡可能回收營養(yǎng)物質(zhì)。 國外一些國家在農(nóng)村分散生活污水處理技術(shù)的研究和應(yīng)用方面，積累了許多經(jīng)驗(yàn)，值得學(xué)習(xí)和借鑒。(一)澳大利亞“FILTER”污水處理及再利用系統(tǒng) 該系統(tǒng)利用污水灌溉達(dá)到污水處理的目的，能有效實(shí)現(xiàn)污染物去除和污水減量的雙重目標(biāo)，既可滿足作物對水分與養(yǎng)分的需求，又可降低污水中的氮、磷、鉀含量，避免污水直接排

54、入水體后，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。該系統(tǒng)對總磷(TP)、總氮(TN)、生物耗氧量(BOD5)和化學(xué)耗氧量(CODcr)的去除率分別能達(dá)到97%99%、82%86%、93%和75%86%6(P79-81)。(二)土壤毛管滲濾系統(tǒng) 該系統(tǒng)將污水投配到土壤表面具有一定構(gòu)造的滲濾溝中，污染物通過物理、化學(xué)、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。美國、日本、澳大利亞、以色列、俄羅斯和西歐等國一直十分重視該系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，在工藝流程、凈化方法和構(gòu)筑設(shè)施等方面做到了定型化和系列化，并編制了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。該技術(shù)對懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高，一般可達(dá)70%90%7(P953-964)

55、，而且基建投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡便，整個(gè)系統(tǒng)埋在地下，不會(huì)散發(fā)臭味，能保證冬季較穩(wěn)定的運(yùn)行，便于污水的就地處理和回用。因此，對于水資源供需矛盾日益緊張、生活污水污染日趨嚴(yán)重的廣大農(nóng)村，該技術(shù)具有很強(qiáng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。(三)人工濕地處理系統(tǒng) 該系統(tǒng)一般由人工基質(zhì)(多為碎石)和生長在其上的沼生植物(蘆葦、香蒲、燈心草和大麻等)組成，是一種獨(dú)特的“土壤植物微生物”生態(tài)系統(tǒng)，利用各種植物、動(dòng)物、微生物和土壤的共同作用，逐級過濾和吸收污水中的污染物，達(dá)到凈化污水的目的。該技術(shù)在歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等國家得到了廣泛

56、應(yīng)用，其缺點(diǎn)是需要大量土地，并要解決土壤和水中的充分供氧問題及受氣溫和植物生長季節(jié)的影響等問題。 (四)生物膜技術(shù) 生物膜法是分散生活污水處理主要應(yīng)用的一種人工處理技術(shù)，包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載體表面，形成生物膜來吸附、降解污水中的污染物，達(dá)到凈化目的。該方法設(shè)備簡單、運(yùn)行成本較低，處理效率高。反應(yīng)器一般由填料(載體)、布水裝置和排水系統(tǒng)三部分組成，采用的填料有無機(jī)類(陶粒、礦渣、活性炭等)和有機(jī)類(PVC、PP、塑料、纖維等)。目前，新型的生物膜反應(yīng)器和固定化微生物技術(shù)也得到了廣泛的研究(五) 穩(wěn)定塘 該技術(shù)主要是利用菌藻的共同作用來去除污水中的污染物，具有基建投資

57、少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體以及無需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)。德國和法國分別有各類穩(wěn)定塘3 000座和2 000座，而美國已有各類穩(wěn)定塘上萬座。美國的Oswald提出并發(fā)展了高效藻類塘，最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣，充分利用菌藻共生關(guān)系，對污染物進(jìn)行高效處理。(六)一體化集成裝置處理技術(shù) 發(fā)展集預(yù)處理、二級處理和深度處理于一體的中小型污水處理一體化裝置，是國內(nèi)外污水分散處理發(fā)展的一種趨勢。日本研究的一體化裝置主要采用厭氧好氧二沉池組合工藝，兼具降解有機(jī)物和脫氮的功能，其出水BOD5<20毫克/升、TN<20毫克/升，近年來開發(fā)的膜處理技術(shù)，可對BOD

58、和TN進(jìn)行深度處理。歐洲許多國家開發(fā)了以SBR、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池技術(shù)為主，結(jié)合化學(xué)除磷的小型污水處理集成裝置。三、我國在農(nóng)村生活污水處理方面的探索 我國從上個(gè)世紀(jì)80年代開始開展生活污水分散處理技術(shù)的開發(fā)和研制工作，許多形式各異的無動(dòng)力或微動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用，但目前該分散技術(shù)的使用率較低，還存在許多問題。一方面，生物處理效率較低，尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低。氮磷污染是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要原因，如果在此技術(shù)上不能取得突破，這類技術(shù)的應(yīng)用前景必然會(huì)受到限制。另一方面，目前實(shí)施的分散污水處理只是初步實(shí)現(xiàn)了分散污水的收集、處理和排放，遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)分散處理的真正目的

59、再利用(Reuse)，即將污水就地處理和就地回用，實(shí)現(xiàn)污水資源化。鑒于農(nóng)村生活污水的問題日益嚴(yán)重，迫切需要采取積極的措施。近年來，隨著地方經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，尤其是發(fā)達(dá)省份在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段以后，逐步認(rèn)識到農(nóng)村生活污水處理問題的重要性，并開始采用一些實(shí)用、合理、低能耗和低運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)來處理污水；一些人口密集的欠發(fā)達(dá)地區(qū)也認(rèn)識到，如果不對農(nóng)村生活污水采取有效處理，會(huì)觸發(fā)農(nóng)村醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面的系列問題，甚至造成傳染病的產(chǎn)生與擴(kuò)散，因而，提高了對農(nóng)村生活污水處理問題的重視程度。(一)厭氧沼氣池處理技術(shù) 在我國農(nóng)村生活污水處理的實(shí)踐中，最通用、節(jié)儉、能夠體現(xiàn)環(huán)境效益與社會(huì)效益結(jié)合的生活污水處理方式

60、是厭氧沼氣池。它將污水處理與其合理利用有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了污水的資源化。污水中的大部分有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵后的污水被去除了大部分有機(jī)物，達(dá)到凈化目的；產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源；厭氧發(fā)酵處理后的污水可用作澆灌用水和觀賞用水。在農(nóng)村有大量可以成為沼氣利用的原材料：農(nóng)作物秸稈和人畜糞便等。研究表明，農(nóng)作物秸稈通過沼氣發(fā)酵可以使其能量利用效率比直接燃燒提高45倍；沼液、沼渣作飼料可以使其營養(yǎng)物質(zhì)和能量的利用率增加20%；通過厭氧發(fā)酵過的糞便(沼液、沼渣)，碳、磷、鉀的營養(yǎng)成分沒有損失，且轉(zhuǎn)化為可直接利用的活性態(tài)養(yǎng)分農(nóng)田施用沼肥，可替代部分化肥。沼氣池工藝簡單，成本低(一戶約需費(fèi)用一千元左右)，運(yùn)行費(fèi)用基本為零，適合于農(nóng)民家庭采用。而且，結(jié)合農(nóng)村改廚、改廁和改圈，可將豬舍污水和生活污水在沼氣池中進(jìn)行厭氧發(fā)酵后作為農(nóng)田肥料，沼液經(jīng)管網(wǎng)收集后，集中凈化，出水水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)后排放。沼氣池處理技術(shù)已在我國一些地方得到了有效推廣和使用。浙江全省有352個(gè)村實(shí)施了生活凈化沼氣工程，累計(jì)建成沼氣池83.3萬立方米，年處理生活污水8 170萬噸，年產(chǎn)沼氣4 295萬立方米，年可替代標(biāo)準(zhǔn)煤近3萬。四川省結(jié)合新農(nóng)