农村生活污水处理工艺的分析与探讨

背景
长期以来，对农村生活污染重视不足，缺乏有效的农村生活污水治理技术和管理手段，导致大量未经处理的农村生活污水的随意排放，已造成大范围水体受到污染，使水污染形势日益严重，广大农村的水环境污染问题日显突出。2007年的全国第一次污染源普查结果显示，农村的生活污水、生活垃圾、畜禽养殖污染以及不合理施用化肥农药引发的面源污染等已经占到了环境污染的主导地位；陕西省2009年环境质量状况分析报告显示渭河污染有30%来自农村面源污染。日益严峻的农村环境污染问题已经成为农村经济可持续发展和农民生活质量提高的制约因素，已经引起了党中央和国务院的高度关注。
农村面源污染主要来源于未经处理的生活污水无序排放，其中含有大量有机物质和微生物如不能得到有效处理将会污染地表水、地下水等造成农村环境整体恶化，因此怎样实现生活污水的无害化处理成了农村环境综合整治的关键。
一、农村生活污水的特点
当前，我国农村环境保护工作仍十分薄弱，环境形势严峻。农村生活污水是农村环境污染的重要因素之一，但长期以来农村环保意识淡薄，污水收集处理等基础设施严重缺乏，污染物随意排放现象非常普遍，对周围的地表水和地下水体造成严重污染，同时也直接威胁着广大农民的生存环境与身体健康，制约着农村经济的健康发展。随着农村城镇化程度的提高和国家对农村环保的高度重视，各级政府在农村环境整治方面资金投入量的增加，预计在“十二五”期间我国将新建农村生活污水处理站3000家左右，农村生活污水处理设施建设将呈现出量大、面广、规模相对较小的特点。
农村生活污水主要来自居民日常生活过程中（厨卫、洗浴、洗衣等）排放的污水，其中含有大量的油脂、微生物、杂物，具有n，p含量高，水质较为稳定、可生化性好的特点，一般人口规模在4000-6000人的农村城镇污水日产生量在500吨左右且污水排放峰谷差值明显。农村乡镇污水处理受技术瓶颈和资金来源两个因素制约，乡镇一级经济实力薄弱，供排水体系不健全、运行经费无法保证，如果照搬城市污水处理工艺，势必会陷入投资成本高、操作复杂、设施维护困难的困境。
二、比较流行的几种生活污水处理技术
1.fbr生态处理工艺：fbr生态处理技术是通过活性生物菌群消化有机污染物质，提高水体自然净化能力以达到水质净化的目的。系统主要由曝气反应器、澄清池、植物净化单元组成，是将传统的污水处理技术和现代生态技术相结合的污水一种处理工艺，具有出水水质好、脱氮效率高、设备操作简便、易于维护、可作为景观的特点。主体工艺为生物处理，技术比较成熟，生态处理特色鲜明，具有观赏性和美化环境的效果。
2.生物转盘+滤布滤池工艺：生物转盘是垂直固定在水平轴上的一组圆形盘片和一个半圆形水槽，微生物形成一层生物膜附着在盘片表面下半部分浸入水中，上半部分暴露在空气中，靠盘片的转动对污水中的有机物进行氧化，出水浸入滤布滤池通过中空管收集，靠重力流过溢流池排除，过程可以实现自动化控制，有占地面积小、处理效果好的特点。
3.a/o悬浮填料床+人工湿地工艺：污水首先通过a/o悬浮填料床处理后，可将大部分的有机物转化为小分子易降解的有机物，最后通过人工湿地进一步去除有机物和氮磷等营养物，做到达标排放。
4.生物接触氧化工艺：生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池法之间的生物膜法工艺，由于填料及附着其上的生物膜均淹没于水中，又被称为淹没式生物滤池。它是利用生长在生物接触氧化池内填料上的微生物对废水中的有机物进行降解，其特点是池内安装填料，池底曝气对污水充氧，使池内污水处于流动状态，保证污水与填料充分接触，对冲击负荷适应能力强。
5.厌氧生物滤池+生物流离工艺：厌氧生物滤池是一个内部有填料的厌氧生物反应器，填料浸没在水中，微生物附着在填料上，污水在厌氧微生物的作用下，有机污染物被厌氧分解。流离是在无压力条件下仅靠水体的自流将污水中的固形质和有机物胶体与水体分离，在利用生物菌的生化反应除去有机污染物。该组合工艺具有cod去除率高、前期基建费用低、占地面积小、自动化程度高，运行稳定、可制作成一体化的地埋式设备的特点。
6.厌氧+生物滴滤池+混凝土生物槽工艺：污水经厌氧池处理去除大部分有机物和消化污泥后提升至生物滴滤池，通过附着在生物膜上的生物菌种进行好氧、兼氧、厌氧吸附水中有机物的胶体和污染物，降解大部分cod、bod后污水流至混凝土生物槽以推流式定水位的模式进一步深度处理。最后进入生态池供回用。该工艺利用自然通风进行曝气，可以节省能源消耗，具有投资少、效率高、运行可靠的特点。
7.水解酸化+接触氧化工艺：水解酸化是利用水解酸化微生物的胞外酶作用将污水中大分子的有机物质转化为小分子有机物质,以提高污水的可生化性,可以减少好养段的反应时间、处理能耗和污泥的产生量。接触氧化是好氧微生物以生物膜的形式附着于填料表面，兼有活性污泥和生物滤池的特点，具有比表面积大、挂膜速度快、氧化效率高的优点。水解酸化+接触氧化组合的工艺中，水解池充当厌氧池，接触氧化池充当氧化池，具有同步去除氨氮的效果，可以实现出水的稳定达标，属于较为成熟的常规生化处理技术，同时该工艺管理简便、运行稳定、停留时间短、污泥产生量小的特点。
三、各种生活污水处理技术的比较分析
本文按照人口4000-6000人，规模500吨/天，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)一级a标准的原则，分别从投资成本、处理效果、运行费用、维护管理的方面对各种处理工艺进行对比，得出如下结果：

以上几种污水处理技术投资成本都在可接受的范围之内，工艺都较为成熟。均能达到要求的出水标准，其中fbr生态处理工艺、厌氧+生物滴滤池+混凝土生物槽工艺各项污染物去除效率较高出水可以直接达到回用标准。厌氧+生物滴滤池+混凝土生物槽组合工艺因采用自然通风曝气方式进行好氧处理在运行费用方面具有巨大优势，其余因采用动力曝气，运行费用主要是电费。除了触氧化工艺操作维护比较复杂需要专业人员管理，其余处理技术普遍具有操作简单、易于维护的特点。
四、农村生活污水处理技术的探讨
通过以上的几种工艺比较，对我们在农村生活污水处理方面有一定的启发。一是农村污水处理受技术瓶颈和资金来源两个因素制约，由于缺少运行经费、维护管理水平相对较低，因此农村污水处理不能按照传统城市污水处理厂工艺进行复制缩小；二是国家尚无专门农村污水处理技术、标准等政策，我国农村地理环境千差万别，所以不可能形成一个统一的技术模式，农村生活污水处理要和当地的气候、地形、气温等相适应，因地制宜的制定工艺方案；三是农村生活污水处理总体要把握投资少、出水水质稳定、运行费用低、易于维护的基本要求，要综合考虑各地的经济承受能力不同，将处理工艺和当地的实际情况相结合，对工艺进行改造升级形成各自特色，不能简单的将一种处理模式进行大面积推广；四是现在流行的地埋式成套生活污水处理设备虽然自动化程度较高，但是不便于检修和维护，如果存在质量问题，很容易形成二次污染，所以农村地区的污水处理应尽量选用地上形式的设备。