农村生活污水资源化处理技术的选择及经济实用性比较
摘要：介绍了农村污水处理方法的工艺、特点及经济适用性，指出农村地区应根据不 同地形、气候、水量、经济水平等情况，选择适用的经济高效的污水处理方法。
关键词：农村生活污水;污水处理;经济实用性
随着我国经济快速发展，农村地区生活水平不断提高，但与 城市相比，由于底子薄、基础差，环境安全隐患与问题突出，尤其 是乡村聚居点生活污水引起的环境污染问题也日益严重。2002 年统计结果表明，全国农村生活污水日排放量就达320.5万t，造 成河流、水塘污染，影响村民居住环境，严重威胁农民的身体健 康。农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安 全隐患，还会加剧淡水资源的危机，使耕地灌溉得不到有效保 障，危害农民的生存发展。
1目前适合农村生活污水处理的方法
1.1高效藻类塘
高效藻类塘（HighRate Algae Pond，HRAP）是由美国加州大 学伯克利分校Oswald教授提出并发展的，试验流程见图1。工艺 高效藻类塘技术在国外已经得到了广泛应用，如以色列、摩洛 哥、法国、美国、南非、巴西、比利时、德国、新西兰等，而我国还停 留在实验研究阶段。同济大学对高效藻类塘处理太湖地区农村 生活污水的效果进行了研究，结果表明，太湖地区农村生活污水 的水质受季节影响变化较大，秋、冬季的有机物浓度较夏季高3 倍～4倍；高效藻类塘内存在的菌藻共生体系，使塘内溶解氧浓度 较高（保持好氧状态），而pH值则存在周期性变化；对COD的平 均去除率可达70%，氨氮主要通过硝化作用去除，去除率＞90%， 磷酸盐主要通过沉淀作用去除，去除率为50%。李旭东等采用高 效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水，CODcr的平均去除 率在70%以上，氨氮（NH3及TN）的平均去除率高达93%，磷的平均去除率为55%；陈鹏采用高效藻类塘处理城市生活污水，取得了稳定的处理效果:CODcr，BOD5，NH3，TN和TP的平均去除率 分别达到75%，60%，91.6%和50%。
高效藻类塘与传统稳定塘相比，既有运行成本低、维护管理 简单等优点，又克服了传统稳定塘停留时间过长、占地面积大等 缺点，在处理农村及小城镇污水方面具有广阔的应用前景。目前 已在太湖地区建立了高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污 水的实验研究。
1.2生物滤池
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生物滤池（Biological Aerated Filter，BAF）是一个相对较新的 水处理工艺，已在欧美和日本广为应用，在我国的研究规模也日 益扩大。其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节 省了后续沉淀池，厌氧水解—高负荷生物滤池处理系统集初沉 池、曝气池、污泥回流设施以及供氧设施等于一身，大大简化了 污水处理流程。该工艺运行管理十分方便，并能承受较强的冲击 负荷，对于我国的农村污水处理有着特别重要的意义。有关研究 表明，厌氧酸化—高负荷生物滤池处理系统的COD去除率高达75%～85%，BOD去除率高达85%～95%，SS去除率高达85%～ 95%。生物滤池工艺流程见图2。
1.3人工湿地
人工湿地是利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作 用来去除或削减水中污染物的方法。欧美国家广泛采用人工湿 地系统处理村镇地区及小型社区的污水，取得了显著的成效。人 工湿地作为一种新型生态污水处理技术具有投资和运行费用 低、抗冲击负荷能力强、处理效果稳定、出水水质好、水生植物有一定经济价值等诸多优点。用于农村生活污水处理的主要是潜 流人工湿地。人工湿地处理工艺流程图见图3。
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清华大学刘超翔等采用表面流和潜流式两种人工复合生态 床对滇池地区低浓度农村污水进行的处理试验结果表明,在高水 力负荷（30 cm/d）条件下,潜流式床体对COD，TN，NH＋4－N和TP 的去除率分别为70.6%，60.6%，80.9%和66.0%,表面流床体则分 别为63.1%，61.2%，90.2%和60.2%。
1.4无动力地埋式生活污水处理装置
生活污水首先进入厌氧消化池，污水中的悬浮物沉降下来 成为污泥，污泥通过一定时间的自然发酵，有机物得到降解。工 艺流程见图4。浙江大学沈东升等采用内充空心球状填料的地下 厌氧管道式或折流式反应器为处理设备，经过小试、中试及实际 应用，结果表明:在水力停留时间1天及常温条件下，UUAR对农 村生活污水中COD，BOD5，SS，TN，TP和大肠菌群、细菌总数及 蛔虫卵的平均去除率分别达到66%～68.3%，70%～76.8%，80%～ 90.2%，18%～23.0%，33%～35.2%，95%～99.8%，37%～82.9%和 78.7%～100%，出水水质稳定达到国家二级排放标准。
1.5生活污水净化沼气池
新型生活污水厌氧净化池（或称城镇生活污水净化沼气池） 是一种小型分散化污水处理装置。生活污水净化沼气池是在化 粪池和沼气池的基础上发展起来的，解决了化粪池处理效果差、 沉积污泥多、沼气池沼气回收率低的弊端，其工艺流程见图5。
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1.6地下土壤渗滤系统
该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中， 污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处 理和净化。该技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠杆菌的去 除率均较高，一般可达70%～90%，污水土地处理技术对BOD， COD、氨氮、总氮和总磷有着较高的去除率，并且投资省，运行费 用低，管理简单，维护方便，有净化污水、美化绿化环境和节约水 资源的综合效果，适用于我国中部地区广大农村的污水处理。工 艺流程见图6。清华大学在2000年科技部重大专项中，首先在农 村地区推广应用地下土壤渗滤系统，取得了良好效果:对生活污 水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率和稳定性，CODcr， BOD5，NH3，TN和TP的去除率分别大于80%，90%，90%和98%。 地下土壤渗滤法在我国日益受到重视。中科院沈阳应用生态所 “八五“”九五”期间的研究表明，在我国北方寒冷地区利用地下 土壤渗滤法处理生活污水是可行的，且出水能够作为中水回用。
2 各种处理方法的比较及优缺点
2．1高效藻类塘
高效藻类塘较传统的稳定塘停留时间短，占地面积小；建设 容易，维护简便，基建投资少，运行费用低；BOD5，NH＋4－N和病原 体去除效率高。但是它易受温度和pH等环境因素影响。
2．2生物滤池
BAF抗冲击负荷能力强，耐低温，无污泥膨胀，可避免微生 物流失，保持较高的微生物量，日常运行管理简单，处理效果稳 定。工艺简单，基建费用低，受气温影响小。由于BAF为半封闭或 全封闭构筑物，其生化反应受外界温度影响较小，因此适合于北 方寒冷地区。
2．3人工湿地
人工湿地系统处理污水具有一系列的显著优点，适合不同 的处理规模，基建费用低廉，处理构筑物由各种天然生态系统或 经简单修建而成，没有复杂的机械设备，易于运行维护与管理。 表面流人工湿地成熟期短，只需要3个月～4个月。表面流人工 湿地通常是利用天然沼泽、废弃河道等洼地改造而成，因而其建 设费用较低，根据当地地形落差采用合建式污水处理系统，池体 采用砖混结构，可减小占地面积，节约成本。
2．4无动力地埋式生活污水处理装置
UUAR无日常运行费用，适宜于农村生活污水的分散处理。 反应系统对大水量冲击敏感，暴雨对其的影响极大，北方建设项 目需要考虑防冻，增加投资成本。
2．5净化沼气池
生活污水净化沼气池是在化粪池和沼气池的基础上发展起 来的，克服了化粪池处理效果差、沉积污泥多、沼气池沼气回收 率低的弊端。
2．6土壤渗滤系统污水处理工艺
该技术利用土壤的自然净化能力，具有基建投资低、运行费 用低、操作管理简便等优点，而且还能够利用污水中的水肥资源，把污水处理与绿化相结合，美化和改善区域生态环境，特别 适合中国国情。
参考文献
［1］李旭东,周琪,黄翔峰,等.高效藻类塘系统处理太湖地区农 村生活污水［J］.水处理技术,2006,32（6）:61－64.
［2］Chang W S，Hong S W,Park J.Effect of zeolite media for the treatment of textile wastewater in a biological aerated filter［J］. Process Biochemistry,2002（37）:693－698.
［3］杨建,吴一凡.厌氧水解—高负荷生物滤池处理城镇污水的 中试研究［J］.城市环境与城市生态,2000,13（6）:26－29.
［4］沈东升,贺永华,冯华军,等.农村生活污水地埋式无动力厌 氧处理技术研究［J］.农业工程学报,2005,21（7）:111－115.
［5］刘豪,刘贵毅,关卫省,等.人工湿地系统在我国中小城镇污 水处理中的应用［J］.环境卫生工程,2006,14（2）:32－34. （本文其他参考文献因著录项目不全被删除）
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