1、農村生活污水治理現狀
1.1 農村生活污水的特征
(1)農村生活污水排放量與污染物種類受飲食、風俗、氣候、經濟等因子影響，其中有機物、氮磷居多，重金屬污染較少，有利于微生物生化分解。
(2)農村生活污水受居住人口、生活起居影響，污水排放總量不大，日排放系數卻變化大。
(3)鄉村地域廣，尚沒有健全的污水收集管網，導致生活污水亂排現象普遍。
1.2 農村生活污水治理模式
當前，根據村莊規劃、經濟條件、管網配套收集能力、水質處理預達標要求和設施運營維護能力等的不同，普遍采用城鄉統一處理、集中處理、分散處理三種模式，如表1所示。
由表1可知，針對人口居住分散的農村，因地制宜地選擇分散式污水處理技術更切合生態宜居鄉村建設要求。
2、分散式生物-生態農村生活污水處理技術
當前，發達國家鄉村生活污水凈化技術發展迅速，日本“凈化槽”技術、美國“化糞池+土地處理”技術、法國“蚯蚓生態濾池”技術等層出不窮。近年來，中國農村分散式污水治理技術以生物(微生物)、生態(植物)以及生物-生態組合工藝為主。
2.1 生物處理技術
(1)生物接觸氧化法。
生物接觸氧化法利用生物膜法原理，池底曝氣加強填料與污水接觸，讓微生物在填料上形成高比表面積的生物膜，通過其吸附、氧化分解有機物，發揮凈化污水作用。此工藝產泥量少、凈化能力高，但污染負荷高，易出現填料堵塞現象。生物接觸氧化技術是農村污水處理市場主要參與企業一體化污水處理設備采用的主流技術，在污染物去除率上，COD(化學需氧量)可達80%～90%，BOD(生化需氧量)可達85%～95%，TN(總氮)可達30%～50%，TP(總磷)可達20%～40%。
(2)膜生物反應器(MBR)。
膜生物反應器是利用膜分離組件截留生活污水中膠體或高分子等有機物，同時提高反應器內微生物濃度，有利于有機物分解轉化，優化出水達到指標，無須二沉池。膜生物反應器操作管理方便，智能化程度高，節約土地，常用于集成一體化設備。但是長期運行中污染物沉積易出現膜堵塞，且投資資本高，適用于富裕的沿海地區農村。有研究顯示，利用MBR反應器凈化生活污水，對COD、N-NH4+的去除效果高達95%以上。
(3)厭氧沼氣池。
厭氧沼氣池一般是地埋式的，利用人、家禽排泄物等不同原料，在密閉條件下，通過微生物的生命活動消耗污水中碳源、總氮、病原菌等并降低其含量，產生沼氣。厭氧沼氣池產生的甲烷熱量高，燃燒產物無污染，是一種理想的清潔能源。研究表明，厭氧沼氣池對COD、BOD5(五日生化需氧量)、氨氮、總磷的去除率分別高達85%、90%、60%、80%。厭氧沼氣池具有施工便捷、成本低、運轉無須能源支持、處理效果好等優點。
2.2 生態處理技術
(1)人工濕地處理技術。
人工濕地處理技術主要是利用濕地體系內物理沉降、填料吸附、植物吸收、微生物分解等共同作用達到凈化污水水質、美化環境的效果。人工濕地分為表面流和潛流兩類，其中潛流分為水平潛流、垂直潛流濕地，可依據用地面積、景觀、處理效率等要求選擇濕地類型。不同流態或多級濕地組合能提高污染物去除效率。數據顯示，表面流-潛流-潛流串聯人工濕地對于污水中COD、TP、TN、氨氮的去除率分別達到85.7%、96.4%、97.8%、98.5%。
(2)穩定塘處理技術。
穩定塘是自然或人為改造的用于凈化廢水的池塘，模擬非流動水體天然自凈過程，充分發揮水里藻菌共同作用凈化污水。高效穩定塘是利用生態系統食物鏈，合理布局水生植物、藻類、動物等，科學地在生態食物鏈中提高各類污染凈化效果。王幸智等研究曝氣穩定塘處理工藝結合接觸氧化法和草型清水穩態理論處理低濃度有機污水，使得凈化后COD、氨氮、TN和TP的去除率分別達到45%～80%、69%～93%、44%～87%、49%～89%。穩定塘池體簡單易建設、土建費用少，運營維護難度不大，出水可農業灌溉。但穩定塘面積、水力停留時間與池體深度、供氧方式、微生物種類有關，特殊季節可能產生臭味，處理效果受外界自然環境影響。
(3)土壤滲濾處理技術。
土壤滲濾處理技術是指經過預處理的污水在天然或人工土層中，在土壤物化作用下，污染物被吸附截留，同時在植物吸收利用、微生物新陳代謝分解等綜合作用下污水得到凈化。土壤滲濾處理技術中土壤基質及配比至關重要，既影響滲透速率，又對TP、TN的去除有影響。據研究，土壤滲濾處理中90%總磷的去除是通過土體吸附作用；總氮的去除中硝化、反硝化反應分別受限于土壤中氧含量、地下滲濾系統的有機碳源提供的電子。該技術日常運營不需要電力，易操作，且土壤表層可種植牧草、綠化景觀植物或者季節性農作物，適用于土地資源豐富的鄉鎮。
(4)生態浮床技術。
生態浮床是將按不同設計要求，輕質可拼接組裝的各種形狀生物載體放入受污染水體，在預制好的種植槽內種植各種功能的水生植物，通過植物發達根系及其附著的微生物等共同作用，吸收降解污水中N/P等營養物質或重金屬。傳統的生態浮床投入低、組裝靈活、應用廣泛，適用于低濃度污染水體，但植物種植具有季節性，會使養護成本提高。強化型生態浮島從篩選植物、浮床材料、載體填料(人工水草等)、高效微生物、曝氣增氧、延長食物鏈等方面改進可提高凈化水質。
2.3 生物-生態組合工藝
隨著農村污水排放標準與制度的完善，單一的處理工藝凈化效果有限。生物-生態組合工藝充分利用微生物處理技術作為前端處理工藝，能去除有機物及營養物質，提高污水水質耐受范圍，滿足較好的出水要求；生態處理技術作為末端處理工藝，能進一步吸附總磷去除總氮，降低投資和維護費用。張靖雨等的研究表明，利用A2/O-人工濕地組合處理工藝在治理譚家橋集鎮生活污水時，A2/O工藝段對TN、氨氮、總磷和CODMn(高錳酸鹽指數)的去除率分別為23.4%、48.6%、56.3%、30.7%；后經人工濕地二次處理，運行穩定后出水各項指標去除率依次為97.7%、89.0%、86.2%及53.1%。
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更新時間：2024-07-12 
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