農村生活污水處理工藝與管理措施探討

隨著(zhù)新農村建設和農村經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮化水平和農民生活水平不斷提高，廚房設備、洗衣機等現代化設施在農村逐步普及，沖廁、洗滌、洗浴用水等各類(lèi)生活廢污水排量增加，農村生活污水的處理已成為生態(tài)環(huán)境保護的重要一環(huán)。以上海市農村生活污水處理為例，探討適合農村生活污水處理的工藝與管理措施。

上海市郊區農村屬平原河網(wǎng)地區，若污水直排河道，污染會(huì )擴散到河道的其他區段，加速河道的富營(yíng)養化進(jìn)程。以浦東新區為例，在其評價(jià)的232條鎮村級河道中，水質(zhì)Ⅴ類(lèi)、劣Ⅴ類(lèi)河道占總評價(jià)長(cháng)度的74．6%，生活污水是其重要污染源，氨氮為主要超標污染物[1]。若將污水全部納入管網(wǎng)集中處理，因農村相對分散且遠離市政管網(wǎng)，則匯集成本、管網(wǎng)養護成本和處理費用較高。比較而言，農村生活污水的就地處理方式，具有工藝靈活、成本低廉的特點(diǎn)，適用于在廣大農村推廣應用。

1　農村生活污水排放的特點(diǎn)

1．1　水量、水質(zhì)特點(diǎn)

農村生活污水由灰水(廚浴排水、洗衣用水)和黑水(糞便、尿液及其沖廁水)組成，以單戶(hù)排水為主。早、中、晚用餐高峰污水量是平時(shí)的2～3倍，日變化系數為3．5～5．0，污水排放呈現面廣分散、波動(dòng)大的特點(diǎn)。

大部分農村生活污水水質(zhì)相差不大，可生化性好，含一定量的氮、磷、病原菌。隨著(zhù)人們生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金屬和有毒有害物質(zhì)，油漬成分明顯增加，污染物種類(lèi)增多，有機物和氮、磷的含量有所上升。根據《上海市農村生活污水處理技術(shù)指南》，2011年上海市農村污水排量為0．1ｍ3/(人·ｄ)，生活污水水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1　上海市農村生活污水典型水質(zhì)

1．2　排放模式

生活污水排放模式有以下5種：①廚房、廁所的污水通過(guò)管道進(jìn)入自家的化糞池處理后排放；②經(jīng)化糞池處理后，再二級處理；③居民將管道通入河中，污水直接排入水體；④將污水傾倒在門(mén)前屋后，任其自然蒸發(fā)；⑤在自家屋后農田邊上開(kāi)挖污水溝，將污水排入此溝，自然蒸發(fā)、下滲[2]。居住比較集中的鄉鎮駐地、已建成的農民新村部分采用一、二類(lèi)排放模式，以農戶(hù)散居為主的自然村一般采用后三類(lèi)排放模式。從顧超[3]的調研分析看，2008年上海市農村生活污水就地處理率僅為27．3%，大都采用化糞池等初級處理后排放，全國廣大農村地區還尚未達到處理后排放的水平。

2　上海市農村生活污水處理現狀

2．1　農村生活污水處理工藝

上海市農村生活污水治理始于2007年，以區縣處理為主，起步于分散農戶(hù)生活污水處理，并由單戶(hù)處理逐步向區域性、相對集中的處理方式轉變。處理工藝以土地處理技術(shù)(人工濕地、土壤滲濾)為主，也有部分一體化裝置，以《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(ＧＢ18918－2002)二級為出水標準。處理工藝主要有以下幾類(lèi)。

2．1．1　三格化糞池

三格化糞池處理后排放主要是在一些自然村落，但化糞池只是一種預處理裝置，能去50%的ＣＯＤＣｒ，Ｐ、Ｎ去除效果較差，出水達不到二級標準，屬于較初級、小規模處理方式。

2．1．2　土地處理系統

采用土地處理系統的村落，既有自然村，也有中心村(北塘村)，還有外地務(wù)工人員住入的新村(如青浦三塘塘北)。處理工藝多數是預處理后進(jìn)人工濕地，處理規模為1～600ｍ3/ｄ，既有單戶(hù)處理點(diǎn)，也有200戶(hù)以上的集中處理站，占地面積在6～12ｍ2/ｔ之間，處理效果不穩定，各區土地處理系統的情況詳見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，土地處理系統規模有大有小，工藝組合多樣，整體設計缺乏規范標準，處理的效果也受到村落分布、工藝組合、管理狀況的影響。

表2　上海市農村生活污水土地處理系統

2．1．3　一體化設備

一體化污水處理設備，多數為江浙滬企業(yè)或上海高校生產(chǎn)研制，安裝維修相對比較方便，在穩定運行的情況下，出水能夠達到上海市生活污水排水標準，占地面積小，但是設備投資、運行費高，維修管理專(zhuān)業(yè)性要求高，詳見(jiàn)表3。

表3　上海市農村生活污水處理一體化設備

2．1．4　其他工藝

浦東新區泥城鎮、新場(chǎng)鎮分別采用生物濾池和地埋式無(wú)動(dòng)力裝置處理工藝，通過(guò)工程實(shí)際運行觀(guān)察，處理后水質(zhì)能達到二級標準排放要求，但Ｎ－ＮＨ3等個(gè)別指標處理效果不好。

從處理工藝看，上海市農村生活污水就地處理以土地處理系統為主，一體化設備處理與上海土地相對緊張的特點(diǎn)相適應，成為污水處理的新亮點(diǎn)，但設施的管理維護、運行費較高。

2．2　污水處理設施管理及處理工程存在問(wèn)題

2．2．1　污水處理設施的管理

上海市農村生活污水處理設施的管理，尚無(wú)相關(guān)的指導性文件和法律條款，以屬地管理為主。如浦東南片，屬地化運行管理幾乎全面覆蓋了就地處理設施所在的區域，這種管理方式成本較低，方便易行，但也存在一定的問(wèn)題：①在供電保障方面，處理設施電力供應不穩定，容易出現設施因停電而無(wú)法正常運轉的情況；②日常的清潔工作較差，人工濕地床內枯萎的植物未及時(shí)收割處置形成濕地床內較多雜物，遇到規模大、工藝復雜、有動(dòng)力需求的狀況，局限性越發(fā)明顯[4]。

2．2．2　農村生活污水處理工程存在的問(wèn)題

(1)單戶(hù)處理化糞池滲漏問(wèn)題突出。上海農村地區多以化糞池作為單戶(hù)生活污水的預處理裝置，但由于缺乏管理，年代久的化糞池滲漏嚴重，不但形同虛設，而且污染地下水源。以浦東新區大團鎮為例，該鎮約2萬(wàn)戶(hù)的近7000個(gè)化糞池不合格[2]�；�糞池不能正常運行，后續處理工藝則無(wú)從談起。

(2)集中處理污水的管道投資大，問(wèn)題多。農戶(hù)排放的污水匯集送到污水處理站，一般采用埋設地下管道的方式，管道費用占到污水處理費用的一半以上，且存在以下問(wèn)題：首先，農村地區水系發(fā)達，若管道過(guò)河需設置倒虹吸等，增加收集系統投資，且容易產(chǎn)生污泥淤積；其次，現有管道一般采用重力排水法，需要一定的水力坡度，輸水距離越長(cháng)，埋深越深，施工難度隨之增加；第三，管線(xiàn)穿過(guò)道路施工，影響道路交通，管線(xiàn)也容易受到道路負荷的擠壓而受力不均發(fā)生移位，污水易沿途滲漏，不但污染地下水，而且嚴重影響污水處理站的正常運行。

3　農村生活污水處理技術(shù)及管理措施探討

3．1　國內外農村生活污水處理的最新進(jìn)展

3．1．1　國外農村污水處理技術(shù)及設施管理

國外生活污水的治理起步較早，如美國開(kāi)始于19世紀中葉，日本開(kāi)始于1973年，也有比較成熟的處理方法，一些國家還制定了相關(guān)技術(shù)規范。處理工藝以自然處理系統、生物法、生態(tài)法為主，自然處理系統有人工濕地、穩定塘、土地處理系統等；生物法有生物膜法、厭氧處理法、缺氧生物處理法等；生態(tài)法有生態(tài)凈化床、塔式生物濾池等。處理模式主要是多種工藝的組合和改進(jìn)，或者采用一體化集成裝置。處理工程的管理都結合了本國的特點(diǎn)，如美國2002年頒布了《污水就地處理手冊》，2005年發(fā)布了《分散式污水處理系統管理手冊》；日本頒布了《農村集落排水工程設計指南》、《農村集落排水工程施工指南》[5]，以引導地方政府、群眾安裝系統并配合管理維護，從公眾教育和參與等方面實(shí)施多方位管理。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3．1．2　國內農村生活污水處理情況

據國內各地農村污水處理情況的報道，農村生活污水處理工藝與國外差別不大，以人工濕地的研究、應用最為廣泛。與國外技術(shù)相比，污水灌溉處理、ＦＩＬＴＥＲ工藝在上海的應用尚無(wú)報道，高效藻類(lèi)塘、蚯蚓生物濾池因其受氣溫、濕度等環(huán)境因素影響較大，應用并不廣泛。管理方面，北京、上海等地已經(jīng)有當地的處理標準和技術(shù)指南，但全國尚未有統一的管理法規文件。

3．2　農村生活污水處理的工藝與管理措施探討

3．2．1　農村生活污水處理工藝的選擇

農村生活污水處理工藝選擇要結合污水排放的實(shí)際情況確定。居民相對比較集中的小城鎮、中心村，可選擇相對集中的處理方式，根據農村生活污水生化性好的特點(diǎn)，可以考慮采用微生物治理的方法。在住建部2009年匯集的48項農村污水治理技術(shù)案例中[6]，生物法占到了80%。如深圳博生生物公司用微生物治理廣東梅山苑生活小區化糞池污水，出水可以直接作為景觀(guān)用水，污水處理成本為0．35元/ｔ，污泥少，無(wú)二次污染，處理效果穩定，可作為居民相對集中的新型農村污水處理方式。

對于居住比較分散的尚未改造的農村，則宜采用化糞池后續穩定塘處理。達標(ＧＢ18918－2002)二級)排放的出水可作為農業(yè)灌溉或景觀(guān)用水，以達到污水資源化的目的。

3．2．2　農村生活污水處理設施的管理

農村村民生活習慣、環(huán)保意識、農村基礎設施的特點(diǎn)決定了其管理的復雜性，生活污水面廣分散的特點(diǎn)也導致污水處理模式的多元化。因此，一方面可以通過(guò)提高居民的環(huán)保意識，減少Ｎ、Ｐ等污染物的排放；另一方面可以選取有代表性的中心村、自然村、生活小區進(jìn)行工藝試點(diǎn)、跟蹤、總結經(jīng)驗，分類(lèi)制定管理辦法。

(1)化糞池的日常養護與管理�；�糞池滲漏是污水處理設施存在的主要問(wèn)題之一，解決化糞池滲漏問(wèn)題，提高其處理效率，可從以下幾方面進(jìn)行：①對已有化糞池的運行狀況進(jìn)行一次普查，了解化糞池數量和運行狀況并建立資料檔案，有目的地進(jìn)行維修改造；②對改造有難度或者需要重建或新建化糞池的情況，可以考慮采用一體化玻璃鋼等新形式，徹底解決傳統化糞池的滲漏問(wèn)題；③化糞池的日常管理，可按照“誰(shuí)使用，誰(shuí)負責”的原則，衛生管理職責由各村自行承擔，并納入生活污水就地處理管理網(wǎng)絡(luò )；④根據已有的研究，可以通過(guò)添加填料、增加微生物量、第三格曝氣等有效方式來(lái)強化化糞池的處理效果。

(2)建立農村污水處理工藝評估體系，優(yōu)化工藝，提高施工質(zhì)量。目前農村生活污水處理工藝的種類(lèi)、組合方式比較多，處理效果參差不齊，對各處理工藝的效益進(jìn)行科學(xué)評估急需進(jìn)行。應建立完善的處理工藝評估指標體系，把Ｎ、Ｐ的去除效果列為衡量工藝處理效果的重要參數。如人工濕地是上海應用最廣泛的一種方式，但是設計施工缺乏指導性文件，且人工濕地存在占地面積大、處理效果受溫度影響的局限性，是否會(huì )影響處理效果，要根據運行狀況進(jìn)行評估；另一方面，不同類(lèi)型農戶(hù)、地區排放的農村生活污水污染物含量差別較大，決定了處理工藝選擇、工程規模必須因地制宜。

(3)農村生活污水具有生化性好的特點(diǎn)，可以考慮采用微生物治理的方法。但施工是處理工藝成功與否的關(guān)鍵，必須選擇有資質(zhì)的施工單位，污水管道的鋪設，盡量與居民的分布相適應，在滿(mǎn)足處理需求的前提下，盡量減少管道鋪設距離，減少管道跨河，行業(yè)監管部門(mén)、建設單位、監理單位要盡到監管責任。

(4)建立污水就地處理設施長(cháng)效管理制度。處理設施的管理、維護，對保障設施處理效率至關(guān)重要。如江蘇省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )成立了農村及分散污水治理專(zhuān)門(mén)委員會(huì )專(zhuān)門(mén)管理分散污水處理設施。一是應該盡早出臺就地處理設施管理辦法，使得養護工作有法可依；二是可以通過(guò)建立管理網(wǎng)絡(luò )，明確管理責任，建立信息平臺，提高群眾的環(huán)保意識；三是鼓勵社會(huì )專(zhuān)業(yè)化組織參與到處理處理設施養護中來(lái)，把污水處理設施的運行管理推向社會(huì )化、專(zhuān)業(yè)化、市場(chǎng)化。

4　結語(yǔ)

依據上海市農村生活污水就地處理的現狀，探討適用于農村污水處理的技術(shù)方法和管理模式，先行試點(diǎn)逐步推廣、維修改建化糞池、保障收集管網(wǎng)施工質(zhì)量、優(yōu)化處理工藝、建立長(cháng)效管理制度等生活污水在地處理的措施，同樣適合城市化水平較高、小城鎮建設初具規模的較發(fā)達省份的農村生活污水的處理。隨著(zhù)全國范圍內新農村建設進(jìn)程的全面啟動(dòng)和城市化水平的提高，農村、小城鎮生活污水無(wú)害化、資源化處理技術(shù)和管理模式的全國更大范圍推廣應用，已經(jīng)勢在必行。借鑒國內外先進(jìn)的管理經(jīng)驗，因地制宜選取適合不同地區特點(diǎn)的污水處理工藝，制定農村生活污水就地處理工程的建設、管理辦法等指導性文件，使農村生活污水處理工程有序開(kāi)展、健康運行，以農村生態(tài)環(huán)境的全面改善，促進(jìn)和諧社會(huì )建設和經(jīng)濟社會(huì )的全面發(fā)展。（來(lái)源：中國農村水利水電 ）