农村环境综合整治—农村污水处理新技术应用概

摘　要：农村城市化发展迅速，而农村水污染情况日益严重，已对农村地区的水体、土地等自然环境产生严重影响。为建设社会主义新农村，提高农村居民的生活质量，农村污水治理刻不容缓。本文就农村生活污水处理新技术进行讨论，为农村环境综合整治水污染处理提供参考。

关键词：农村环境 ， 环境综合整治 ，农村污水 ，处理新技术
前言：
　　目前，我国共有300多万个村庄，56万个行政村，4万多个建制镇和乡集镇，农村地区的户籍人口近10 亿。农村环境的好坏，不仅直接关系到农业生产、农村经济发展和人民生活质量的提高，而且关系到农业的可持续发展。但是，近年来，随着农业、农村经济的快速发展、人口的不断发展、资源利用的日益扩大、小城镇建设步伐的加快，乡镇工业、农村生活垃圾、污水、畜禽养殖、农作物秸秆等农业废物造成的环境污染与生态破坏也逐渐加剧，农村环境形势已不容乐观，农村环境问题已成为一项亟待解决的突出而又艰巨的任务。
　　由于农村地区人口多、村庄分布散、经济力薄弱，加上长期公共财政对农村投入不足，使得农村生活环境长期处于较差水平，更加忽视了农村污水处理问题。在过去，污水经过水渠、河道、涝池，会在天然水体自净过程下达到无害效果，可是在社会速发展的今天，农村污水的成分已经变得复杂，天然的水渠、河道、涝池已经不能完全将污水无害，反而被污染。如果不采取新的处理办法，那后果不堪设想。所以农村污水处理迫在眉睫，但是我国农村条件千差万别，发展状况参差不齐，社会结构错综复杂，村庄治理的起点不同，标准有高有低，发展有快有慢，总体规模大，以目前的国情和国力，不可同步推进污水处理建设，将所有村庄、所有项目都一次性完成，因此必须因地制宜，根据当地实际情况采取具体办法，逐步实施污水处理工程，使农村污水得到良好的处理。我们要探索污染治理方法，推动农村环境综合整治，在农村污水处理新技术方面大有可为。
一、农村污水的概念及其特点
　　农村污水是指农村地区居民在生活和生产过程中形成的污水。具体范围包括生产污水和生活污水两个方面。农村生活污水是指居民生活过程中厕所排放的污水、洗浴、洗衣服和厨房污水等。农村生产污水是指畜禽养殖业、水产养殖业、 农产品加工等产生的高浓度有机废水。
　　农村污水的主要特点包括：(1)农村污水主要为生活污水和以农产品为原料的加工污水的混合体，基本上不含重金属和有毒有害物质，含有一定量的氮和磷，可生化性好，但水质水量变化较大； ( 2)农村地区人口居住分散,大部分没有排水管网，污水集中收集处理难度较大。
二、农村污水处理的新技术及应用
1. 蚯蚓生态滤池污水处理技术
　　这项技术是污染控制与资源化研究国家重点实验室、南京大学环境工程系苏东辉等人提出的,适用于 50户~ 300户的集中型农户的污水处理系统,现已经在太湖流域农村建立了示范工程。该示范工程将农户现有的化粪池改造后，或直接加以利用，用强化沟替代农户的沟渠或排污管，出水进蚯蚓生态滤池。该技术运用到农村生活污水的处理中，建设成本、运行成本和管理成本低，不需专业技术维护，占地面积小，可推广性强,适用于广大农村地区。目前，在环太湖、云贵、河南、安徽等地都得到了广泛应用。滤池主要由布水装置、生态滤床和排水装置三部分组成。生态滤床从下层依次往上是：大石头(鹅卵石,直径 4 cm~ 7 cm) ，小石头(直径 1 cm~3 cm )，沙子和土壤层，此层也可以是蚓粪层，是蚯蚓活动的主要场所，土壤上面可以种植一些植物。根据工程运行的实际情况来看，此系统很适合于处理农村生活污水。
2．高效藻类稳定塘处理技术
　　美国加州大学伯克利分校的Oswald提出并发展的高效藻类塘，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，塘内的一级降解动力学常数值比较大，故称之为高效藻类塘。高效藻类塘的优点：较传统的稳定塘停留时间短，占地面积小；建设容易， 维护简便，基建投资少。若高效藻类塘后接的是高等水生生物塘，则其中的水生生物不但可以除藻，降低出水的SS，而且能进一步去除水中的氮磷，同时收割的高等水生植物可以作为优良的饲料和肥料。缺点：它受环境因素影响明显，温度影响生物的组成、营养物的需求、新陈代谢的特点和反应速率；pH影响生物的适应能力、离子输送和新陈代谢的速率；水体对光的吸收特性取决于4个方面：水体特性、腐殖质、藻类和非生物性的悬浮物；气温过高或较低时，藻类的生长受到抑制，从而影响处理效果。国内的陈鹏和许春华对高效藻类塘进行中试研究，表明高效藻类塘COD去除率75%，BOD去除率60%左右，氨氮去除率高达91.6%，总磷平均去除率为50%左右，该技术适合在阳光充沛、气候温暖的地区推广。
3．“ FILTER”（菲儿脱）污水处理系统
　　澳大利亚科学和工业研究组织( CSIRO)的专家于近几年提出一种“过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水再利用系统”，称之为“菲儿脱”高效、持续性污水灌溉新技术，主要是利用污水进行农作物灌溉，通过灌溉土地处理后，再用地下暗管将其汇集和排出。澳大利亚CSIRO与中国水利水电科学院和天津市水利科学研究所合作，在天津市武清县建立试验区, 灌溉小麦。试验表明：总磷去除率97%~99%, 总氮的去除率达82%~ 86%，BOD的去除率为93%，COD的去除率为75%~86%。
4．日本农村污水处理系统
　　日本农村污水处理协会研究了一系列适合于农村城镇中应用的污水处理设备。设计了JARUS模式的15种不同型号的污水处理装置，主要采用物理、化学与生物措施相结合的处理过程，取得了很好效果。这15种不同型号的处理装置可分为两大类。一类采用生物膜法，污水通过塑料制成的滤层，上面附有微生物。通过生物膜后可使污水中的BOD下降到20mg/L以下，SS下降到50mg/L以下,总氮含量在20mg/L以下。另一类为采用浮游生物法,是通过漂浮在污水中的微生物氧化作用，可使BOD下降到10mg/L以下, SS下降到15mg/L~50mg/L, COD下降到50mg/L以下，总氮下降到10mg/L~15mg/L以下，总磷下降到1.0mg/L以下。该污水处理装置体积小、成本低、操作运行简单, 适用于农村。一般每1000人建立一个污水处理厂，最大处理量10000人左右的污水，处理后的污水水质稳定，大多灌溉水稻或果园，或将其排入灌排渠道， 稀释后再灌溉农作物。
5．生态厕所技术
　　生态厕所最早见于日本，是在座便器下方建造一个长方形池，池内填充锯木屑作为载体，并辅以较小的动力搅拌，借助于好氧微生物的放热发酵，将排泄物转化为无臭味的气体(水和CO2)和较干燥的有机肥。生态厕所不需要用水，节约了大量的水资源;厕所内无臭味，不需要淘厕所；有机肥回用部分解决了化肥施用过多的问题，减少了对水体的污染。
6．活化器生态处理技术
　　活化器生态系统最早出现在美国、加拿大、英国、澳大利亚等国家，用于工业和生活污水的处理。其技术基础是活化技术，利用动植物和细菌同时对污水进行处理。其处理过程为：污水进入封闭在地下的无氧箱，空气由底孔吹入，在氨氮和细菌的作用下分解为硝化物；然后进入生物综合池，池中的藻类、单细胞有机体等一系列丰富的生物混合体，将对水中的营养物继续分解；最后流经湿地，通过植物根系作用及沙石的过滤，硝化物在此转变为氮气，污水得到净化。该系统基本上是一模拟自然的过程，在河滩、池塘和沼泽等湿地间实现废物循环再利用，有占地少、费用低、美观耐用等特点。
7．“生物+生态”处理及综合利用技术
　　东南大学李先宁等人，针对低成本处理、高氮磷去除要求, 在江苏省宜兴市大浦镇沿太湖农村生活污水处理示范区14个村，具有明显的冬冷夏热气候特征等条件下，采用生物和生态相结合的处理方式，以开发和研究“厌氧”、“跌水充氧接触氧化”、“人工湿地技术”3项污水处理核心技术为中心，结合7项辅助技术，把污水处理与农村村落微环境生态修复、生态堤岸净化、农田灌溉回用和景观用水需求等进行了有机的结合，把在示范区复杂条件下研发的针对性较强的各单项技术，根据不同实际条件进行优化组合与系统化，形成适合河网区农村生活污水和初期地表径流的“生物+生态”处理及综合利用技术的集成系统。该系统操作简便，能耗低，而且厌氧、接触氧化和人工湿地都是较为成熟的技术，出水效果也较好，适合在有一定高度差的南方农村使用。组合工艺中接触氧化池最佳停留时间为18.7h，对分散的农村生活污水有较好的处理效果。在实验水质下，COD、TP、TN的平均去除效率可达60.4%、73.5%、83.9%，出水平均浓度为37.88mg/L、0.36mg/L、5.28mg/L，均能达到或优于城镇污水处理厂污染物排放的一级A类标准。
三、展望
　　按照当前的发展趋势，我国城市生活污水处理能力将得到大幅度提高，与此相比，小城镇和农村地区的生活污水处理尚处于起步阶段，处理能力十分有限。鉴于农村地区生活污水处理对当前国家减排战略、新农村建设及改善农村地区水环境质量等的重要意义，预计下阶段小城镇和农村污水处理将成为下阶段我国环境治理工作的重点。尽管在推行上还存在着一些问题，但是从我国城镇污水处理领域的发展以及日本、美国等发达国家的经验来看，农村地区污水处理是未来我国污水处理发展的重要领域。
四、结语
　　我国广大农村与大中城市相比具备发展生态工程的独特条件，可充分发挥自身优势，充分利用现有的农田灌排渠道以及小城镇附近的废地、荒地、废塘、洼地或沼泽地、滩涂等来发展各种生态处理系统。在污水处理上应因地制宜地将处理与利用相结合，实现污水的无害化和资源化,进而实现水体的良性循环和水资源的可持续发展。农村污水生态处理系统的广阔发展，对改善农村水环境、保护农村的生态环境、建设社会主义新农村具有重要意义。
五、参考文献
[1] 孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京：高等教育出版社，2000。
[2] 王君丽， 刘春光， 斯东林，等. 我国农村污水处理与资源化存在问题及对策[D].农村污水处理及资源化利用学术研讨会论文集. 天津： 中国农业生态环境保护协会， 2008， 10.
[3]张克强. 农村污水处理技术 [M ]. 北京: 中国农业科技术出版社, 2006 . 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/sklw/hjkx/246680.html