我國(guó)農(nóng)村污水治理現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)

摘要：我國(guó)目前有近60萬(wàn)個(gè)行政村和260多萬(wàn)個(gè)自然村，農(nóng)村人口7億多，每年生產(chǎn)污水90多億t，處理率卻僅為22%左右。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，隨著村鎮(zhèn)供水量的逐年增加，2020年我國(guó)的農(nóng)村污水排放量將達(dá)270億t。目前隨著“美麗鄉(xiāng)村”奮斗目標(biāo)的逐步推進(jìn)，我國(guó)農(nóng)村垃圾治理和村容村貌提升已取得顯著成效，但是由于地區(qū)分散，部分地區(qū)設(shè)施設(shè)備缺失，農(nóng)村水環(huán)境污染控制步伐相對(duì)比較落后，污水問(wèn)題越來(lái)越成為我國(guó)農(nóng)村環(huán)境“臟、亂、差”的主要因素。因此，治理好農(nóng)村污水對(duì)于改善我國(guó)水源環(huán)境、推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、增進(jìn)農(nóng)村人民幸福感有極其重要的意義。

引言：農(nóng)村環(huán)境治理改造問(wèn)題一直以來(lái)都是我國(guó)熱議的焦點(diǎn)，圍繞它的科研技術(shù)研究與實(shí)踐活動(dòng)推廣也非常多。該文以目前比較嚴(yán)重的農(nóng)村生產(chǎn)污水問(wèn)題為例，首先闡釋了當(dāng)前農(nóng)村生活污水治理存在的問(wèn)題及污水污染形成的原因，再提出了治理改造農(nóng)村生活污水的若干實(shí)用性技術(shù)，希望為促進(jìn)農(nóng)村環(huán)境良性發(fā)展提供參考。

1我國(guó)農(nóng)村污水處理存在的問(wèn)題

1.1農(nóng)村污水的排放特點(diǎn)

我國(guó)農(nóng)村污水主要是廚房用水、廁所用水、洗衣排水、淋浴排水以及其他生活污水。排放特點(diǎn)一是排放量：總量較大、時(shí)間分散、單次排量較小。二是排放時(shí)間：水質(zhì)水量晝夜間變化系數(shù)較大，有時(shí)甚至斷流。三是排放區(qū)域：較為分散的地區(qū)難以通過(guò)大規(guī)模管網(wǎng)收集。

1.2制約農(nóng)村污水處理發(fā)展的瓶頸

我國(guó)農(nóng)村地區(qū)間發(fā)展不平衡，在處理過(guò)程中由于客觀原因存在很多瓶頸問(wèn)題。一是污水治理能耗高，缺乏資金保障。根據(jù)美國(guó)經(jīng)驗(yàn)，分散式處理設(shè)備的單耗大約是集中式處理的3到4倍。建設(shè)大批污水處理廠需要大量的投資和高額運(yùn)行費(fèi)，這對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)是一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。二是污水處理技術(shù)力量薄弱。我國(guó)農(nóng)村污水處理還處在逐步發(fā)展階段，技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距。三是缺乏專業(yè)人員維護(hù)管理，設(shè)施運(yùn)修維護(hù)差。目前國(guó)內(nèi)從事污水治理的人員與我國(guó)污水排放量嚴(yán)重不匹配，專門進(jìn)行農(nóng)村污水治理研究的人員更是屈指可數(shù)。

2農(nóng)村污水處理的現(xiàn)狀及必要性

我國(guó)的農(nóng)村人民居住不想城鎮(zhèn)那么集中，農(nóng)村地區(qū)房屋絕大部分都屬于自建房，居住比較分散，缺乏合理的總體布局規(guī)劃。污水收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施都很匱乏，由于經(jīng)濟(jì)條件限制及人們環(huán)保意識(shí)的缺乏，致使目前農(nóng)村污水的處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于城鎮(zhèn)污水的處理率。我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的污水大都直接排入溝渠或者池塘，由于污水直接暴露在自然環(huán)境中，往往會(huì)匯入雨水以及其他的污水等，匯集的污水成分復(fù)雜，污染物種類多，使得農(nóng)村污水的收集處理難度加大。粗放式的排放方式、缺少監(jiān)管以及缺乏污水處理設(shè)施是導(dǎo)致農(nóng)村污水治理困難的重要因素。農(nóng)村污水的露天徑流和地下滲漏一方面惡化了村民居住環(huán)境，影響村民身體健康，丑化村容村貌；另一方面也極易造成地表及地下水污染，傳播病毒細(xì)菌，對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成長(zhǎng)久的惡劣影響。環(huán)境的日益惡化勢(shì)必會(huì)阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)一直堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路，新時(shí)期在建設(shè)美麗農(nóng)村的號(hào)召下，農(nóng)村污水治理成為勢(shì)待解決的問(wèn)題。

3必要性原則與技術(shù)應(yīng)用

3.1必要性原則

第一，要做好區(qū)域總體規(guī)劃，保證農(nóng)村地區(qū)生活污水管理與總體污染治理改造規(guī)劃相互協(xié)調(diào)，最好要實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌，保證靠近鎮(zhèn)區(qū)和城區(qū)的生活污水管理與城市同步，全面滿足市政排水管網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)，爭(zhēng)取將村莊生活污水治理計(jì)劃也納入到市政污水治理及收集計(jì)劃系統(tǒng)當(dāng)中。第二，如果農(nóng)村人口密度較高，則有必要建立水源保護(hù)區(qū)和污水管道，對(duì)生活污水進(jìn)行收集，結(jié)合常規(guī)生物處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活污水的集中處理。第三，要充分利用農(nóng)村地形優(yōu)勢(shì)，如可利用魚(yú)塘以及廢棄洼地采用生物和生態(tài)組合處理技術(shù)，確保對(duì)生活用水污染物中氮磷等元素的有效生物降解。同時(shí)全面降低污水處理能耗，節(jié)約污水處理過(guò)程技術(shù)運(yùn)行成本。當(dāng)然也要結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用窦稗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況從生活污水源頭實(shí)施減量，同時(shí)做好對(duì)生活污水的回收利用。第四，農(nóng)村生活污水治理要做到遠(yuǎn)期與近期的相互結(jié)合。

如果是經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)較差且居住人口相對(duì)稀疏分散的地區(qū)，要采用近期污水分散收集處理的方法，適當(dāng)考慮與遠(yuǎn)期集中廢水收集處理相互有機(jī)銜接。如果是具有相當(dāng)規(guī)模的農(nóng)村地區(qū)，則要做好近期與遠(yuǎn)期生活污水處理技術(shù)工藝相結(jié)合，充分考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)村未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)與人口增長(zhǎng)所產(chǎn)生的實(shí)際污水量。

3.2關(guān)鍵技術(shù)

在體現(xiàn)以上4點(diǎn)必要性原則的基礎(chǔ)上，農(nóng)村生活污水處理應(yīng)該明確自身技術(shù)體系構(gòu)建框架，結(jié)合物理、化學(xué)及生物等技術(shù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的有效處理過(guò)程。

3.2.1厭氧水解技術(shù)

厭氧水解技術(shù)是目前比較流行的污水處理技術(shù)，它采用到了大量的化學(xué)反應(yīng)如水解反應(yīng)、產(chǎn)乙酸反應(yīng)、產(chǎn)甲烷化反應(yīng)以及發(fā)酵酸化反應(yīng)等。根據(jù)過(guò)往該技術(shù)的實(shí)踐證明，主要利用厭氧過(guò)程來(lái)有效控制對(duì)水體的水解與酸化2個(gè)重要階段。該技術(shù)能夠在較短時(shí)間內(nèi)獲得相對(duì)較高的懸浮物去除率，且厭氧水解技術(shù)可有效斷絕水體與空氣接觸空間，結(jié)合厭氧微生物進(jìn)行水解和產(chǎn)酸2項(xiàng)工藝流程。對(duì)于生活污水水體來(lái)說(shuō)，其中含有大量的不易降解生物與大分子，該技術(shù)可以將它們分解為小分子有機(jī)物，保證了污水在后續(xù)處理單元可降低能耗，縮短處理時(shí)間，為污水處理節(jié)約大量成本。該技術(shù)在20世紀(jì)80年代被引入我國(guó)，目前在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)農(nóng)村，已經(jīng)擁有了基于微動(dòng)力甚至是無(wú)動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置，該裝置采用無(wú)動(dòng)力地埋式結(jié)構(gòu)，專門針對(duì)生活污水進(jìn)行處置，整個(gè)處置過(guò)程幾乎不耗能，且工藝流程十分簡(jiǎn)單，由于設(shè)備全部埋于地下位置所以也無(wú)需專人進(jìn)行日常管理。相比于傳統(tǒng)好氧處理技術(shù)，該技術(shù)在基礎(chǔ)投資方面略高，但在厭氧技術(shù)應(yīng)用方面更先進(jìn)。不過(guò)從氮磷去除效率來(lái)看，它相比于好氧生物處理技術(shù)還是略顯薄弱。

3.2.2人工濕地技術(shù)

人工濕地是20世紀(jì)從美國(guó)傳入我國(guó)的重要污水處理技術(shù)，該技術(shù)目前也已經(jīng)被我國(guó)農(nóng)村地區(qū)廣泛應(yīng)用，專門用于水體環(huán)境保護(hù)，改造治理農(nóng)村生活污水問(wèn)題。在技術(shù)層面，人工濕地技術(shù)對(duì)廢水的處理全面綜合了物理、化學(xué)和生物3個(gè)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)作用。成熟的濕地系統(tǒng)會(huì)在植物根系及填料表面生成大面積的生物膜，當(dāng)廢水流經(jīng)生物膜時(shí)期有機(jī)污染物就會(huì)被生物膜所吸收，或被同化或被異化，最終被徹底去除。以周圍環(huán)境為例，該技術(shù)也分為好氧、厭氧及缺氧3種狀態(tài)，它能保證廢水中的氮磷元素被植物與微生物作為營(yíng)養(yǎng)成分直接且充分吸收掉，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生活廢水的硝化作用，將過(guò)量積累的磷元素全面去除。人工濕地所運(yùn)轉(zhuǎn)的是一套物質(zhì)傳遞及轉(zhuǎn)化過(guò)程，它保證了濕地床中所有部位廢水的氧含量存在差異性。

3.2.3生態(tài)溝技術(shù)

生態(tài)溝技術(shù)也是人工濕地技術(shù)的一種表現(xiàn)，它作為分支技術(shù)存在，可對(duì)生活污水進(jìn)行沉積、過(guò)濾、吸附、生物降解以及硝化和反硝化處理。利用生態(tài)溝底所輻射的HDPE防滲膜可有效實(shí)現(xiàn)外部土壤水分與地下水的有效隔絕，避免生活污水滲透到地下水層部分，同時(shí)滿足污水處理各項(xiàng)系統(tǒng)功能，提高污水處理系統(tǒng)應(yīng)用性。而地表部分則通過(guò)所種植植物對(duì)污水中微生物及氮磷成分進(jìn)行吸附，結(jié)合自然滲透功能減少污水污泥沉淀部分，節(jié)約污水處理成本。

結(jié)束語(yǔ)：農(nóng)村污水治理是推進(jìn)革命，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村必須要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，我國(guó)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)管能力仍然薄弱。隨著政府的重視，相關(guān)法規(guī)的制定以及農(nóng)村污水治理體系的不斷建立、發(fā)展和完善，困擾我國(guó)農(nóng)村的污水問(wèn)題必將得到有效治理。