农村生活污水一体化处理技术研究进展

农村生活污水一体化处理技术研究进展

朱文君

深圳市光明区环境水务有限公司 广东深圳 518000

摘要：农村生活污水若得不到有效治理，会影响村镇饮用水安全，造成土壤肥力下降，使粮食产量降低，也会对地下水、湖泊、流域的水质产生影响。因此，深入探讨与研究、选择和应用农村分散式污水处理技术与模式，使其因地制宜、有效运行，是解决农村生活污水污染问题的有效途径。本文基于农村生活污水一体化处理技术研究进展展开论述。

关键词：农村生活污水；一体化处理技术；研究进展

引言

我国污水厂运营管理模式主要是传统的事业单位运营管理模式和市场化运营管理模式2种，市场化模式包括公有水务公司运营模式、BOT运营模式、TOT运营模式和托管运营模式。在实际项目运行过程中，一般需将各种模式混合应用以达到较优化的运行效果。我国乡镇污水处理设施运行维护较差，一些处理设施初期运行时效果较好，但是后期缺乏专人管理和维护，管理人员技术力量也相对薄弱，导致污水处理设施运行情况变差。污水管网“重建设轻管理”的情况普遍存在，管网设施运行管理体制存在一定问题，已有管网的维护管理薄弱，没有形成科学、系统、周期性的机制。

1乡镇污水治理技术现状及存在问题

我国各地城镇化发展速度和模式具有差异，因此，针对乡镇污水处理和水环境治理模式的研究需关注各地的特点。乡镇污水设施规模较小，日处理量一般为几～几十t不等，且污水水质水量时变化系数较大。按照人口规模和服务范围划分为乡镇污水处理和农村污水处理2部分。乡镇污水处理设施绝大多数采用二级生化处理工艺，其主体处理工艺类型包括生物接触氧化、氧化沟、AAO、AO、人工湿地、CAS(CASS/CAST)、曝气生物滤池(BAF)、MBＲ、水解+AICS、SBＲ等。应用于农村生活污水处理工艺主要包括人工湿地、复合厌氧+人工湿地、接触氧化+人工湿地、生态桶、自流增氧人工生态床和土壤渗滤等。上述污水处理工艺目前已较为成熟，存在的主要问题在于污水收集管网不配套，进水水质不达标，导致处理设施难以正常运转。

2农村生活污水一体化处理工艺

农村分散式生活污水可采用自然净化技术进行处理，如人工湿地污水处理、污水土地处理、稳定塘处理等技术，其特点为利用自然水体或土壤中植物、微生物的自净作用实现对污染物的吸收与降解，但其具有受环境条件限制，出水水质不稳定等缺点。一体化处理工艺是指对传统污水处理工艺各功能模块进行优化设计、组合，减少工艺复杂度，满足不同规模、成本、进水水质等要求的污水处理工艺，其优势包括方便运输、现场安装简单及占地面积较小等，一体化处理技术为现阶段农村生活污水处理技术研究的热点。结合我国农村生活污水处理技术的主要进展，一体化处理工艺依据其技术原理主要可分为：一体化活性污泥衍生工艺、一体化生物膜处理工艺、一体化膜生物反应器（MBR）工艺以及一体化组合工艺等类型。

3膜生物反应器技术

膜生物反应器（MBR）技术，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。MBR工艺通常包括固液分离、膜曝气和萃取三种类型。MBR技术主要包括通过生物降解去除溶解有机物与无机成分和通过膜分离去除悬浮物两个部分。在厌氧池部分，对污水中的有机物进行高效降解并生成甲烷等清洁气体；进入缺氧池后，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；在好氧池中，通过空气与水的接触，将空气中的氧溶解于水中或水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。MBR技术占地面积小、生化效率高和出水水质好，在污水处理领域有着不俗的表现。MBR工艺能够有效地脱氮、除磷和去除难降解有机物，并且具有较强的抗冲击负荷能力。Ding等采用一体化立式膜生物反应器处理生活废水，COD和NH4+-N的去除率分别可达95%和99%。另外，这项技术能够和高级氧化设备、电絮凝、颗粒污泥等技术相结合，在处理高氮废水、提高COD去除率、提高出水水质方面取得良好效果。MBR技术也有一定的劣势，主要是膜污染这一难题。膜表面的微生物群落结构的变化会引起SMP和EPS浓度的不断增加，进而导致膜污染；此外，原污水特性、污泥混合液特性和膜自身的特性也会造成膜污染，通常需要膜池持续曝气来冲刷膜表面。总而言之，MBR技术具有较大的发展潜力，而对膜污染形成机制和膜污染处理的研究以及MBR的标准化是未来MBR技术研究的重要方向。

4多段进水一体化设备应用

去除COD相较于传统效率要高8%~15%，有93%~97%，同时其出水COD均值为25.1mg/L，达到了城镇污水处理排放标准（GB18918—2002）。究其原因，在三段进水系统基础上，可在下一环节继续分解上一环节未分解的污染物，从而提升水质。在该系统中，组合了多个缺氧和好氧模块，对其中难降解物进行了有效分解，从而为后续完全降解有机物奠定了良好基础。其具体原理流程为：系统进水后，厌氧区域除磷菌在pH值、溶解氧、泥龄及糖原等作用下，会对其中的聚磷酸盐进行对应分解，并形成ATP，此ATP会摄入废水中存在的有机物，并将形成的颗粒吸入细胞内，如聚β羟基丁酸。同时排出磷酸，最终达到释磷的目的。在此需注意，为提升除磷效果，要调节好系统其他指标数据，如pH值应控制在6.5~8.0范围内、控制溶解氧促使其含量较低、保证泥龄较短等。

5优化农村生活污水处理系统设计方案

污水治理是一个缓慢而系统的过程。在实际的污水治理中，当地的政府应从地形地貌、人口分布情况、生活废水产量、生活废水来源渠道等多方面，摸清农村生活废水情况，在借鉴以往成功的生活废水治理方案的基础上，针对不同村子、不同地理情况开展对应的废水处理系统设计，即使是同一个行政村，不同的自然村也会因为地理环境变化、人口分布数量、经营方式、经济作物种类以及农耕畜牧方式的不同，使得生活废水来源和产量不同，不能沿用同一套生活废水处理方案。污水处理系统在设计上需要相关部门根据每个农村的污水种类、污水排放量、经济水平等条件来开展设计，做到有的放矢。如经济条件较好的农村，当地政府可以在污水厂周边铺设污水收集处理管道，对周边居民生活污水实施集中处理；对经济条件较差的农村，可以采用集中型或联户型方式来对居民生活废水加以处理；对部分居住较为分散的农村，可以由当地政府牵头，集中居住区，建立污水治理分散点，或搭建化粪池，对人畜粪便实行再利用，将其用于农田施肥或处理人工湿地，高效处理农村生活污水，保护农村的生态环境。

结束语

农村污水治理是一项复杂的长期便民工程，需要全体农村居民的共同参与，只有深化农村居民的污水治理意识，更新设计理念，加强对污水治理工作的监督，健全管理制度，才能将污水治理工作落到实处，提高污水治理效率，进而保护农村生态环境，维护农村居民居住环境的安全性。

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