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农村生活污水处理技术

更新时间：2024-04-09点击次数：

       近年来，随着我国经济由高速增长转向高质量发展，农村地区经济得到大幅度提升。与此同时，农村生活污水的排放量也在逐年增加。

       因此，急需行之有效的污水处理技术解决农村生活污水污染问题。基于此，本文对农村生活污水的特点、现有农村污水处理技术特征和应用进行了分析研究，并结合农村生活污水处理的发展趋势提出了几点建议，希望能够为相关环保工作人员提供一定的参考资料。

一、农村生活污水特点

我国农村生活污水是指长期居住在农村地区的人们在生产和生活过程当中所产生的污水，主要包括厕所污水、厨房污水、生活洗刷和沐浴污水等构成。与城市居民集中分布不同，农村居民相对比较分散，排放的污水属于面源污染，具有排放散乱、随机性和不确定性等特点，使其难以集中处理。同时受气候变化影响，夏季排放水量大，污染物浓度偏低，冬季排放水量小，污染物浓度偏高。

二、现有农村生活污水处理技术

目前，我国农村生活污水的处理技术主要分为生态处理法和生物处理方法两大类。其中，生态处理法是指通过植物吸附、微生物作用及土壤渗滤等，模拟生态系统对污水进行处理，包括土地处理技术、人工湿地处理技术、稳定塘处理技术；生物处理法的核心技术是通过微生物的降解作用，去除污水的COD、氨氮和总磷，主要包括活性污泥技术、生物膜技术及膜生物反应器技术等。由于农村生活污水水质水量变化大，生态处理能力受限，单一的生物法处理效果不佳。因此，在处理过程中，根据农村生活污水的特点选择合适的处理方法尤为关键。

（一）土地处理技术

土地处理技术主要是利用土壤、植物和微生物形成的生态系统对污水进行处理，并通过系统内的营养物质和水分促进植物生长，从而实现污水资源化利用的目的，处理系统如图1所示。依据水流流速和行动轨迹不同，土地处理系统主要包括慢速渗滤体系、快速渗滤体系以及土壤地下渗滤体系等。其中，慢速渗滤体系处理污水负荷较低，与滴灌类似；快速渗滤体系处理污水负荷较高，相对停留时间较短；而土壤地下渗滤系统在地下进行处理，具有处理污水负荷低，停留时间长，水质净化效果稳定且良好的特点。

（二）人工湿地处理技术

人工湿地处理技术是以土壤、砂砾、活性炭等为基质，通过植物、水生动物、微生物降解作用对污水进行处理，同时污染物提供所需的营养源，处理系统如图2所示。按照布水方式差别，目前人工湿地主要分为地表流湿地、潜流湿地和垂直流湿地三种。其中，地表流湿地是指污水漫流至填料表面，通过污水中的植物和微生物降解污水中大部分有机污染物；潜流湿地是污水从砂砾层浅床一端，平缓流过植物根区，从另一端流出的污水处理系统。

（三）稳定塘处理技术

稳定塘又称生物塘或氧化塘，其技术是利用污水中存活的微生物以及水生植物在内的多种生物共同代谢作用，实现污水中污染物降解的处理技术，处理系统如图3所示。该技术具有投资运行费用低、无二次污染等优点，但存在稳定性差、受温度变化较大等问题。

（四）活性污泥技术

活性污泥技术是生物法中应用较为普遍的污水处理方法，是在曝气充氧的条件下，利用培养的活性污泥对污水污染物进行去除，然后通过排泥系统使污泥与水进行分离，大部分污泥回流至前面生物池，多余部分排出的过程，处理如图4所示。传统的活性污泥工艺采用沉砂池、初沉池、生化池、二沉池，生化池配有曝气装置，以及系统设有污泥回流装置等；改进的活性污泥工艺有A/O、A2/O、SBR和氧化沟处理工艺，在传统的活性污泥工艺基础之上提高了污水去除效果，具体工艺可根据实际的污水处理量以及现场场地需要进行选择。

（五）生物膜技术

除了活性污泥法，生物膜法也是生物法处理污水应用中具有代表性的，采用载体上形成固定的生物膜，通过膜上培养的微生物对污水中污染物进行去除。按照实际操作方法以及生物膜类型差别，可将生物膜工艺进行分类，主要分为生物转盘、生物接触氧化、生物滤池和生物流化床等。
生物转盘处理是通过在转盘表面形成的生物膜与污水进行接触，水中和转盘表面的微生物以污水中的有机污染物为营养源，进行转化降解反应，从而实现污水中污染物净化的目的，处理系统如图5所示。
生物接触氧化处理是在生物反应池中装填一定数量的载体填料，曝气装置通过池底曝气分布器进行曝气处理，为污水中微生物提供了良好的生存环境，填料附着以生物膜大量存在的微生物，通过微生物实现污水中的污染物降解，处理系统如图6所示。
生物滤池处理是将填料层装填于生物反应器中，其中填料层采用矿渣、淬石、焦炭等。通过填料层上生成的生物膜进行吸附和降解的作用，将水中污染物进行有效的去除，处理系统如图7所示。
生物流化床处理是污水设定一定的水流速度，从下而上通过床内载体填料的生物膜，其中载体采用焦炭、活性炭、砂等，水流动过程使其载体颗粒保持流化沸腾状态，池内充分供氧大大增加了污水和生物膜的接触面积，处理系统如图8所示。

（六）膜生物反应器

膜生物反应器是将生物反应器与微滤膜技术结合而形成的一种污水处理系统，其工艺流程是先通过膜生物反应器中微生物降解污水中污染物，再经过膜进行过滤处理，从而实现污水净化和过滤的效果。它兼备了生物法和膜分离法的双重优点，同时在曝气条件下活性污泥形成的混合液流经并冲刷平板膜表面，使其不易堵塞膜，形成良好稳定的透水产量，处理系统如图9所示。

（七）AAO-MBR工艺

AAO-MBR工艺是将AAO与MBR工艺进行联用，进一步提高脱氮除磷的功能，利用MBR膜池代替常AAO工艺中的二沉池，形成同时存在厌氧池、缺氧池、好氧池与膜池的组合工艺。具体工艺先采用AAO单元进行脱氮除磷，再利用膜池内曝气条件下膜表面形成的生物膜对污水污染物进一步去除，以及通过膜的孔径对水中悬浮物进行截留，处理系统如图10所示。与原AAO工艺相比，AAO-MBR工艺提高了污水中难降解有机物、氨氮以及悬浮物的去除效果，具有占地面积小、出水水质较好的特点。

三、农村生活污水处理的发展趋势

与城市相比，我国农村人们居住比较分散，若在村内增设污水管道，污水处理并不现实，原因是需要新建多处污水处理厂和铺设大量的管道，投资建设成本较高，给污水处理带来不小的压力。因此，针对农村污水需要解决脱氮除磷的问题，采用一体化污水处理技术才是行之有效的方法。厌氧池、缺氧池、好氧池与膜反应池可以制成带有自动控制装置的一体化集装箱式的外形，实现可移动，操作灵活，就地处理的目的。
随着国家对环保力度的加大，各地方相应颁布了农村生活污水排放标准。如北京制定的地方排放标准（DB11/ 1612—2019）一级A标准对污水总磷排放浓度要求≤0.3 mg/L，严于GB18918要求的0.5 mg/L。可见，在农村生活污水处理过程中，不仅需要选择适应当地水质水量的污水处理技术，也要满足当地的排放标准，因此，对农村生活污水脱氮除磷技术进行改进，有利于农村的生态发展。