中国农村生活污水处理技术的研究现状
第２３卷第５期
２０１
污染
防治
技
术
Ｖ０１．２３．Ｎｏ．５Ｏｃｔ．．２０ｌ０
０年ｉ０月
ＰＯＬＬＵＴＩＯＮＣＯＮＴＲＯＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
（睢宁县环保局，江苏睢宁２２１２００）
摘要：针对农村生活污水已经成为影响中国农村水环境质量主要因素之一的现状，从适合中国农村生活污水分散式处理的思维人手，介绍了我国现今主要的分散式生活污水处理技术的原理、特点、不足及其应用现状。・
关键词：农村生活污水；分散式处理技术；人工湿地；地下渗滤；蚯蚓生态滤池；高效藻类塘；净化槽中图分类号：Ｘ５０６
文献标识码：Ａ
ＳｔａｔｕｓｏｆＳｔｕｄｉｅｓ
ｏｎ
ＲｕｒａｌＳｅｗａｇｅＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎＣｈｉｎａ
ＳＵＨｏｎｇ—ｚｈｉ，
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｎｒｕｒａｌ
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ｆｉｌｔｅｒ；
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｌｇａｅｐｏｎｄ；ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔａｎｋ
随着中国农村经济的快速发展，农村生活污水已成为农村水环境恶化的主要原因之一。以太湖地区为例，由于农村居住区域性集中以及改水改厕的普及，农村生活污水直接排放成为太湖富营养化的个主要原因，污染贡献率中氮占３５．３５％，磷占５９．６５％¨ｏ。中国农村生活污水问题相比于城市，其污水日均排放量少，缺乏完善的污水收集系统，具有分散而不易收集、经济基础相对薄弱、缺乏专业管理人员以及南北气候等地域特征差异大等特点。根据农村生活污水的特点，在选择农村污水处理工艺时，如果采用城镇污水集中收集处理的治污模式，则需要庞大的收集管网建设资金投入嵋１。因此较为经济可行的方法是对村落或者居民点的污水进行就地分散式处理。
分散式污水处理技术主要是由传统技术演变而来，主要包括：土地处理，生物滤池，稳定塘，整合物理化学和生物过程的一体化装置，以及不同搭配的组合工艺¨’。
利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，来实现对污水的净化Ｈ１。这种湿地系统是在一定长宽比及地面坡度的洼地中，由土壤按一定坡度、充填一定级别的填料（如砾石等）混合结构的填料床组成，并在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的植物（如芦苇、茭白、菖蒲等）。人工湿地种植的植物与水中、填料中生存的动物、微生物形成一个独特的动植物生态环境。污水流经床体表面和填料缝隙时，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等，实现对污水的高效净化处理。
人工湿地处理技术经过几十年的发展，目前已成为一种较为成熟的污水处理技术”ｏ。截至２００７年１１月底，上海市农村应用人工湿地技术的生活污水处理项目已有８处，主要分布在崇明县、浦东新区、奉贤区和南汇区Ｍ。，污水处理水量为
１４ｍ３／ｄ一３０００
ｍ３／ｄ，出水基本可达《城镇污水处
收稿日期：２０１０—０５—２６；修订日期：２０１０—０６—２８
１
人工湿地污水处理技术
人工湿地污水处理源于对自然湿地的模拟，它
作者简介：刘ＩＣｋ（１９７６一），男，江苏睢宁人，工程师。本科。主要从事环境管理工作，曾发表专业论文效篇。
万方数据
２０１０年ｌＯ月刘峰等．中国农村生活污水处理技术的研究现状
理厂污染物排放标准》一级Ｂ标准¨１。
人工湿地具有一定的污水净化能力，其对ＣＯＤ、ＢＯＤ。、ＴＮ和ＴＰ的去除率分别可达８０％、８５％一９５％、４０％～５０％和８０％一８５％¨。。硝化反硝化作用是人工湿地脱氮的主要途径，占到ＴＮ去除量的４０％以上，而由植物吸收形成的ＴＮ去除率不大ｐ１。介质吸附和沉淀作用则是其除磷的主要途径¨叽“。。
人工湿地不适于直接处理高浓度生活污水，较多情况是将其作为组合工艺中的后续生态处理单元，进一步脱氮除磷。人工湿地具有以下优点¨２’１３１：①投资和运行费用低，仅为传统活性污泥法的１０％一３０％；②管理维护较为简便；③具有景观功能。
人工湿地的应用也受到了自身缺陷的限制¨２’１３１：①水力负荷较低，占地面积远大于传统处理技术；②处理效果受气候条件影响较大；③脱氮效率不高；④田间条件下，部分营养物质会随着植物的死亡而很快返回湿地中，其中以磷的释放最为常见；⑤土壤中有机质会积累而出现“营养饱和”现象；⑥设计缺乏经验参数和相应规范；⑦净化机理还不十分明确。
２土壤地下渗滤处理技术
土壤地下渗滤处理系统是日本开发的一种浅层土壤处理系统。地下渗滤是藉毛管浸润和土壤渗透作用，使污水在具有良好渗透性的地层中向四周扩散，并通过过滤、沉淀、吸附和生物降解等作用使污水得到净化¨“。整个系统居于地下，无臭味，无噪音，不影响表面景观，受气候条件影响较小‘１
５１。
地下渗滤具有较好的污水净化效果。张建等¨虬…刊在滇池周边进行地下渗滤处理生活污水的中试，采用间歇配水，水力负荷为８ｅｍ／ｄ时，系统对ＣＯＤ、ＮＨ，一Ｎ、ＴＰ和ＴＮ的去除率分别达到８０％、９０％、９５％和８０％以上。一些学校采用地下渗滤作为生活污水处理系统的主体设施¨ｎ２¨，也取得了较理想的结果。工程的吨水投资为６００
～１
３００元，污水处理成本为０．１８—０．３０元／ｍ３。地下渗滤的推广主要受其水力负荷低、占地面
积大的限制，处理１ｍ３污水占地为６—８
ｍ２¨…。
合适的土层配置可以提高系统的渗透性能，水力负荷最高可升至４０
ｃｍ／ｄ¨’２“。
万方数据
３蚯蚓生态滤池处理技术
蚯蚓生态滤池将蚯蚓引入生物滤池，利用蚯蚓具有的增加过滤层通透性、清除未完全分解有机物和提高微生物活性的功能，能够解决充氧、反硝化碳源和土壤板结等传统生物滤池不能很好解决的技术难题…。
中国对蚯蚓生态滤池的研究起步较晚。杨健等旧如率先进行了蚯蚓生态滤池处理城市污水的中试研究，水力负荷为１ｍ３／（ｍ２・ｄ），结果显示，系统对ＣＯＤ、ＢＯＤ，和ＮＨ，一Ｎ的去除率分别为８３％一８８％、９ｌ％一９６％和５５％一６５％，且污泥减量化效果明显。在此基础上，韩润平等Ⅲ脚１采用复合床生态滤池，滤床由植物性填料层和惰性填料层组成，系统水力负荷提高至．２ｍｍ３／（ｍ２・ｄ），并仍有较好的污水净化效果。南京大学的塔式蚯蚓生态滤池组合技术处理农村生活污水在太湖周边农村得到了示范性推广应用…，组合工艺对ＣＯＤ、ＴＰ、ＮＨ，一Ｎ和ＴＮ的去除率分别达到７０％、８５％、９５％和７５％以上，且对气温变化适应能力较强，冬季各种污染物平均去除率仅降低５％左右。
但蚯蚓生态滤池应用也有其相应的局限性心引：①蚯蚓对环境温度和湿度的要求较高，其最适生存温度是２０—２５℃，极限生存温度为３～
３５
ｏＣ；最适宜蚯蚓活动的土壤含水率为２０％一
３０％，限制了水力负荷的提高；②进水有机负荷不能太大，不能高于蚯蚓的摄食能力（ＣＯＤ＜２００
ｍｇ／
Ｌ），否则积累的有机物腐败会恶化蚯蚓的生存环境。
４
高效藻类塘处理技术’
高效藻类塘通过连续搅拌装置使污水做环型或螺旋型流动，因而促进了污水的完全混合，并调节塘内Ｏ：和ＣＯ：的浓度，从而使得塘内的菌藻共生体系具有比传统稳定塘更丰富的生物相，强化了对污染物的去除效果¨“。
高效藻类塘最大限度地利用了藻类产生的氧气，污水停留时间和占地面积均小于传统稳定塘，但其受环境因素的影响明显，温度和光照都是其限制因子嵋引。并且其出水中含有较多的藻类，需要设置后续的藻类去除单元旧１。陈广等心引采用二级串联高效藻类塘工艺进行了处理农村生活污水的中试研究，设计处理量为１０ｍ３／ｄ，水力负荷为
１４
ｅｍ／ｄ，停留时间为８ｄ。运行期内出水中ＣＯＤ、
ＴＮ、ＮＨ，一Ｎ和ＴＰ的平均浓度分别为１２０．０１
ｍｇ／
・２６・
刘峰等．中国农村生活污水处理技术的研究现状第２３卷第５期
Ｌ、４７．１ｍｇ／Ｌ、５．７３ｍｇ／Ｌ和３．１１
ｍｇ／Ｌ，平均去除率分别为６９．４％、４１．７％、９０．８％和４５．６％。高效藻类塘对ＮＨ，一Ｎ有很好的去除效果，但受反硝化条件的限制，ＴＮ的去除率较低。５净化槽处理技术
净化槽是由日本研发的一种分散处理污水的一体化装置，其形式多种多样，规格分布为５—
２
０００人型，适用范围较广旧引。净化槽组合了物
理、化学和生物处理技术，构筑物中包括厌氧、好氧、沉淀和消毒等单元＂０‘。不同类型净化槽的处理流程和构筑形式略有差异，应用较多的是厌氧滤床一接触氧化净化槽。
中国自上世纪９０年Ｉ代起引进净化槽进行试验‘２９’３１’３２）。王然等ｍ１对１ｍ３／ｄ型厌氧滤床一接触氧化净化槽进行的试验结果显示，净化槽对冲厕污水有较好的净化效果，出水中ＣＯＤ＜６０
ｍｇ／Ｌ，
ＢＯＤ，＜２０
ｍｇ／Ｌ，对ＣＯＤ、ＢＯＤ５和浊度的去除率分
别大于８６．９％、９７．４％和９７．７％。江苏无锡市自２００３年起在太湖周边安装了１２台数种类型的净化槽¨１’３２１，总体运行效果良好。其中的２座３０人
型（６ｍ３／ｄ）厌氧滤床一接触氧化净化槽在生活污
水进水ＢＯＤ，、ＴＮ和ＴＰ平均值为２００
ｍｇ／Ｌ、
５０ｍｇ／Ｌ和５
ｍｇ／Ｌ时，处理出水中ＢＯＤ，、ＴＮ和ＴＰ
低于１０ｍｇ／Ｌ、１０ｍｇ／Ｌ和１
ｍｇ／Ｌ，污水处理成本
为３．９元／ｍ３。
净化槽具有很多的优点∞１｜：①安装地点灵活，安装简单，家庭小型净化槽的安装仅需ｌ周左右的时间，大型的也只需１—２个月；②污水处理效果较好；③出水便于回用。但净化槽在中国农村地区应用还有一些制约因素阳１’３２≯引：①投资和运行费用较高，净化槽人均建设投资约为１万元，建设一个ｍ３／ｄ）净化槽需要７万元；②工艺复杂，需要专业技术管理人员；③产生了污泥的收集处置问题；④国内没有相应的行业标准和技术评价系统。
适合中国农村地区的分散式污水处理技术必须具备工程投资省、运行费用低、管理维护方便、处理效果尤其是脱氮除磷效果好的特点，并且不会产生二次污染。中国幅员辽阔，在农村选择适宜的生活污水处理技术时应该因地制宜，综合考虑当地的万方数据
素。在经济发达、人口密集的地区，可以采用占地较少的处理技术，如净化槽和地下微动力氧化沟；而在土地资源相对充足的地区，则可以采用处理效果较好尤其是脱氮除磷能力强的组合技术，如厌氧、好氧工艺与土地处理组合工艺。净化槽可以适用于单户、数户生活污水的处理要求，但投资和运行费用较高，同时需要专业的管理和维护；地下渗滤适用于分散小水量生活污水的处理需求；其他技术则主要适用于农村相对集中居民点生活污水的处理。
中国农村分散式生活污水处理技术的发展，在设计规模上需要具备一体化、设备可大可小的特点，要求结构紧凑，且小规模处理系统可实现设备化；在系统构成上需要尽量简化，尽量利用当地易于获取的材质，节省工程造价，从而简化管理，降低运行费用；同时还要保证处理效果，特别是氮和磷等营养元素的去除；由于分散式处理一般离生活区备化特征，多种生物处理单元复合的创新技术是我国农村生活污水处理技术发展的主要方向。
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地形地貌、水文、气候条件以及经济发展水平等因
［
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