□ 梁有千 黃麗娟 韓 彪 王 林

1??廣西農(nóng)村環(huán)境現(xiàn)狀特點(diǎn)

1.1 廣西農(nóng)村現(xiàn)狀

廣大農(nóng)村地區(qū)的地形地貌以丘陵、山地為主；氣候溫暖、雨水多，自然生態(tài)條件良好；環(huán)境容量大，生態(tài)環(huán)境修復(fù)能力強(qiáng)；有廣闊的土地資源和生態(tài)環(huán)境資源；農(nóng)村人口密度相對(duì)較低，小村莊分散，污水量小、點(diǎn)多，運(yùn)行和監(jiān)管難度較大，經(jīng)濟(jì)承受能力較差，普遍缺乏專業(yè)的環(huán)保技術(shù)和管理人員；農(nóng)村農(nóng)業(yè)對(duì)氮磷等營(yíng)養(yǎng)物有強(qiáng)大的需求和消納能力①；農(nóng)田施肥或灌溉、漁業(yè)、綠化、林地、濕地等可對(duì)尾水進(jìn)一步利用和凈化。

1.2 污水水質(zhì)

農(nóng)村生活污水水質(zhì)一般成份并不復(fù)雜，可生化性較好，濃度較低。但污水排放量波動(dòng)大，水量少，排水分散，雨污混流，SS含量相對(duì)較大。典型廣西農(nóng)村生活污水的水質(zhì)[1]如表1。

1.3 出水水質(zhì)排放要求

廣西出臺(tái)《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）②中，出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)：處理規(guī)模和受納水體分級(jí)（詳見標(biāo)準(zhǔn)）。

2??農(nóng)村生活污水處理工藝

農(nóng)村污水處理常用的工藝有：生物處理、生態(tài)化處理等成熟工藝。

2.1 生物處理

生物處理是微生物在酶的催化作用下，利用生物（即細(xì)菌、酶以及原生動(dòng)物）的代謝作用，對(duì)污水中的污染物質(zhì)進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化。生物處理常用的成熟工藝有活性污泥法和生物膜法。生物膜法：生物膜法既有生物膜的特點(diǎn)，同時(shí)生物膜池中有活性污泥存在，也兼有些活性污泥特點(diǎn)，適用于村莊規(guī)模較大、人口集中、污水量大、用地緊張、需集中處理且有一定經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的農(nóng)村地區(qū)。

2.2 生態(tài)化處理

生態(tài)化處理是指有效地利用生物鏈來處理自然界的污染物或者污染源，既達(dá)到生態(tài)平衡作用，又達(dá)到凈化環(huán)保作用。生態(tài)處理化工藝有低成本、低能耗、易維護(hù)、生態(tài)性等優(yōu)點(diǎn)。在生態(tài)環(huán)境資源好，環(huán)境容量大的地區(qū)，可就地就近選擇適宜的生態(tài)化處理工藝。生態(tài)化處理非常適用于分散的、人口規(guī)模小、污水量小、經(jīng)濟(jì)條件較差的農(nóng)村廣大地區(qū)，如土地資源和環(huán)境允許，也可用于大中型污水廠污水處理。生態(tài)化處理常用的成熟工藝有人工濕地、穩(wěn)定塘、土地處理等。

表1 廣西農(nóng)村生活污水水質(zhì)特征

依據(jù)廣西農(nóng)村環(huán)境現(xiàn)狀特點(diǎn)，結(jié)合生態(tài)化處理工藝的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用有利條件，廣西農(nóng)村生活污水處理很適合采用生態(tài)處理技術(shù)。

3??生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)用的有利條件及思路

3.1 生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)用的有利條件

（1）生態(tài)文明建設(shè)和規(guī)范等要求。中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》[2]中鼓勵(lì)采用生態(tài)處理工藝。《縣域農(nóng)村生活污水治理專項(xiàng)規(guī)劃編制指南》（試行）③中鼓勵(lì)優(yōu)先選擇氮磷資源化與尾水利用的技術(shù)手段或途徑。廣西《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）中的一般要求優(yōu)先選用生態(tài)處理技術(shù)。

（2）生態(tài)處理技術(shù)優(yōu)點(diǎn)與農(nóng)村現(xiàn)狀弱點(diǎn)互補(bǔ)性好。生態(tài)處理工藝的低成本、低能耗、易維護(hù)特點(diǎn)，很好地彌補(bǔ)了農(nóng)村因自身的人文、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理方面的種種不足和現(xiàn)狀制約，可成為農(nóng)村污水處理的可持續(xù)性發(fā)展模式。

（3）標(biāo)準(zhǔn)排放要求。廣西《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）中，出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)，主要根據(jù)處理規(guī)模和受納水體環(huán)境敏感性等不同，設(shè)置的排放標(biāo)準(zhǔn)也不同；標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)充分體現(xiàn)了利用大自然生態(tài)環(huán)境容量、環(huán)境自凈能力，也為生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造更有利條件。

（4）環(huán)境條件適宜。廣西年均氣候溫暖，丘陵和山地的地形高差可跌水充氧，利于克服生態(tài)處理工藝中的普遍存在的冬天溫度低和溶解氧不足問題。

（5）農(nóng)村、農(nóng)業(yè)特有條件。豐富的土地資源及農(nóng)業(yè)對(duì)氮磷等營(yíng)養(yǎng)物有強(qiáng)大的需求和消納能力，這一點(diǎn)是農(nóng)村所特有的，是小型、分散式農(nóng)村污水治理實(shí)現(xiàn)無害化和氮磷資源化利用的有利條件①。生態(tài)處理工藝的應(yīng)用體現(xiàn)氮磷資源化與尾水利用原則，實(shí)現(xiàn)就地生態(tài)循環(huán)處理。

3.2 生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)用的思路

生態(tài)技術(shù)應(yīng)用宜遵循的基本原則：社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益相統(tǒng)一原則。因地制宜、分類指導(dǎo)原則：采用污染治理與資源利用相結(jié)合、工程措施與生態(tài)措施相結(jié)合、集中與分散相結(jié)合的建設(shè)模式和處理工藝?？沙掷m(xù)性原則：生態(tài)處理技術(shù)的低成本、低能耗、易維護(hù)的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了農(nóng)村缺乏專業(yè)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件差、管理能力弱的農(nóng)村現(xiàn)狀特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水處理及運(yùn)維生產(chǎn)的可持續(xù)性。生態(tài)循環(huán)原則：充分利用大自然的環(huán)境容量、發(fā)揮其自凈能力，就地回歸小循環(huán)生態(tài)圈，實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡。生態(tài)處理與農(nóng)村人居環(huán)境綜合治理相結(jié)合原則：通過對(duì)溝渠洼地水塘的疏導(dǎo)、浚等綜合措施恢復(fù)水生態(tài)，逐步消除農(nóng)村黑臭水體，恢復(fù)自然的生態(tài)功能。優(yōu)先氮磷資源化與尾水利用原則：農(nóng)村特有的廣闊土地資源及農(nóng)業(yè)對(duì)氮磷等營(yíng)養(yǎng)物有強(qiáng)大的需求和消納能力。

美麗鄉(xiāng)村是一個(gè)良好的自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，應(yīng)充分利用和發(fā)揮其環(huán)境容量和自凈能力?；谏鷳B(tài)文明建設(shè)和應(yīng)用原則，緊緊圍繞農(nóng)村、農(nóng)業(yè)的需求和特點(diǎn)，是生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)用的基本思路。以疏導(dǎo)為主，順應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件，通過適當(dāng)疏浚、修復(fù)、改造等方法，因地制宜因勢(shì)利導(dǎo)，充分利用丘陵、山地等形成的高差，進(jìn)行跌水充氣氧，通過清淤、疏浚進(jìn)行布水，并種植植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)等改造手段，提高生態(tài)處理能力和效率，融入景觀生態(tài)美化農(nóng)村人居環(huán)境；以房前屋后小溪河、塘、溝、渠、洼地、濕地為重點(diǎn)，實(shí)施清淤、疏浚、修復(fù)、改造等環(huán)境綜合治理措施恢復(fù)水生態(tài)，逐步消除農(nóng)村黑臭水體，恢復(fù)自然生態(tài)功能，推進(jìn)農(nóng)村污水治理，提升村容村貌；推廣氮磷資源化與尾水利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。

4??生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 強(qiáng)化污水預(yù)處理

農(nóng)村生活污水大多雨污混流、排水設(shè)施不完善，且含懸浮物較高、初雨污染嚴(yán)重，需加強(qiáng)預(yù)處理，可設(shè)置格柵攔截較大的懸浮物；可設(shè)厭氧池（沼氣池）沉淀去除更多的懸浮物；也可設(shè)置前置塘、生物滯留帶初沉等海綿預(yù)處理措施，以利于和保障后續(xù)生態(tài)處理正常運(yùn)行。

4.2 布水均勻性

布水的均勻性是生態(tài)處理的關(guān)鍵因素，若斷流后形成死水區(qū)，容易腐化發(fā)臭發(fā)黑，影響溶解氧的均勻分布；禹浩等研究發(fā)現(xiàn)濕地前部污染物去除速率較快的方向與水流流速較快的方向基本一致[3]。

4.3 溶解氧

生態(tài)處理系統(tǒng)所需的溶解氧，宜通過控制運(yùn)行條件、改變水力流態(tài)等低能耗甚至無能耗的方式復(fù)氧?？衫脧V西丘陵地區(qū)的特有地形條件進(jìn)行跌水復(fù)氧，這是解決溶解氧問題的可行思路；也可采用濕地間歇充水放水運(yùn)行對(duì)濕地床體復(fù)氧，或優(yōu)選的植物根系泌氧進(jìn)行復(fù)氧。有研究認(rèn)為跌水曝氣復(fù)氧預(yù)處理效果明顯能夠滿足人工強(qiáng)化生態(tài)濾床復(fù)氧量要求；當(dāng)?shù)貧飧叨仍?.6m以內(nèi)跌水曝氣呈現(xiàn)穩(wěn)定增加，兩者之間具有正相關(guān)關(guān)系。間歇式潛流人工濕地（或潮汐流人工濕地）等均能明顯提高濕地的復(fù)氧能力，聶志丹等研究發(fā)現(xiàn)采用間歇運(yùn)行方式可使人工濕地復(fù)氧能力提高51.1%[4]；柳明慧等研究發(fā)現(xiàn)潮汐流人工濕地?fù)碛休^高的氧利用率及較好的復(fù)氧能力[5]。選擇種植合理的植物，利用植物根系泌氧進(jìn)行復(fù)氧；選擇生長(zhǎng)旺盛根系發(fā)達(dá)和光合作用較強(qiáng)的濕地植物，可以適當(dāng)降低污水的負(fù)荷，改善濕地溶解氧條件[4]。

4.4 溫度

廣西年均氣溫21.7℃，氣候溫暖，有利于濕地基質(zhì)中微生物和植物的生長(zhǎng)以及維持穩(wěn)定的去除率。

4.5 防堵塞

濕地基質(zhì)是人工濕地的重要組成部分，預(yù)防堵塞的主要措施有：前述的強(qiáng)化污水預(yù)處理，降低SS進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)；采用適當(dāng)?shù)奈鬯?fù)荷和選擇合適的基質(zhì)粒徑和級(jí)配，基質(zhì)層的結(jié)構(gòu)改良以及新產(chǎn)品的應(yīng)用，均可減少基質(zhì)的堵塞；采用間歇投配污水（即落干和投配交替運(yùn)行）會(huì)使土壤得到“休息”，保證土壤一定的好氧狀態(tài)，避免胞外聚合物的過度積累，防止土壤堵塞。目前間歇運(yùn)行方式在我國(guó)的許多工程和實(shí)驗(yàn)中得到了重視和應(yīng)用，同時(shí)也取得了一定的效果[6]。

4.6 水力負(fù)荷

合理的水力負(fù)荷可節(jié)約用地，較低的負(fù)荷下，基質(zhì)填料不易堵塞。當(dāng)要求與生態(tài)景觀相匹配時(shí)，也可采用較低的負(fù)荷。運(yùn)行結(jié)果表明，間歇式潛流人工濕地（潮汐流人工濕地）的進(jìn)水負(fù)荷約為傳統(tǒng)潛流人工濕地的2倍[4]。

4.7 植物優(yōu)選

植物是生態(tài)處理的重要組成部分，其根系對(duì)微生物生長(zhǎng)和污染物凈化起著重要作用，不但能去除污染物，還能美化環(huán)境?？筛鶕?jù)污染物去除指標(biāo)、溶解氧指標(biāo)等要求，選擇吸附污染能力強(qiáng)的或根系發(fā)達(dá)泌氧能力強(qiáng)的植物種植；同時(shí)注意植物的匹配性，植物可能通過釋放化學(xué)物質(zhì)，促進(jìn)或抑制周邊植物的生長(zhǎng)，Szczepański［7］報(bào)道了寬葉香蒲、水蔥、木賊、苔草等植物體腐爛產(chǎn)生的化感物質(zhì)對(duì)蘆葦生長(zhǎng)、繁殖具有抑制作用。選擇合理的收割時(shí)間可能是發(fā)揮濕地植物吸收污染環(huán)境中氮、磷等的關(guān)鍵[8]，掌握好植物收割和輪換周期，既可充分發(fā)揮植物的去污能力，又能保持景觀效果。

4.8 運(yùn)行維護(hù)

日常運(yùn)行維護(hù)是生態(tài)處理系統(tǒng)正常持續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵一環(huán)，科學(xué)的運(yùn)行管理可以保持生態(tài)處理系統(tǒng)對(duì)污染物穩(wěn)定、高效的去除效果，同時(shí)適當(dāng)?shù)墓芾砭S護(hù)，還可以解決生態(tài)處理系統(tǒng)可能帶來的負(fù)面生態(tài)問題，充分發(fā)揮其美化景觀、豐富物種的生態(tài)效應(yīng)。

5??生態(tài)處理常用技術(shù)

5.1 表流人工濕地

應(yīng)用的環(huán)境條件：土地面積相對(duì)豐富的地區(qū)，有小溪、溝渠、較大的坑塘、洼地或沼澤地、灘涂等天然條件的地區(qū)，且離居民區(qū)較遠(yuǎn)。工程措施：根據(jù)溝、渠、坑塘等地形進(jìn)行疏浚、修復(fù)改造為表流人工濕地，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行水流導(dǎo)向設(shè)置，防止死水、發(fā)臭，把溝渠改造成小生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。主要技術(shù)參數(shù)[9]如表2。

表2 表流人工濕地技術(shù)參數(shù)

5.2 潛流人工濕地

應(yīng)用環(huán)境條件：土地面積相對(duì)豐富的地區(qū)，有溝渠、坑塘等天然水體、廢地、荒地、洼地或沼澤地、灘涂等地區(qū)。工程措施：根據(jù)荒地、沼澤地、坑塘等的特點(diǎn)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行疏浚、修復(fù)、改造為潛流人工濕地，增加填料單元、布水系統(tǒng)，工程量比表流稍大。主要技術(shù)參數(shù)如表3。

5.3 生態(tài)塘

應(yīng)用環(huán)境條件：有水塘、低洼地、溝、渠、沼澤地等土地資源豐富農(nóng)村地區(qū)。工程措施：根據(jù)水塘、濕塘、水溝、山渠、低洼地等地形特點(diǎn)進(jìn)行改造成循環(huán)鏈生態(tài)塘系統(tǒng)。宜與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合，使污水處理成為生態(tài)農(nóng)業(yè)的一個(gè)組成部分，形成污水回用與再利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)污水的無害化和資源化[10]?？蓸?gòu)建具備漁業(yè)養(yǎng)殖、調(diào)節(jié)水源、防洪抗旱等多功能的生態(tài)塘[11],既有環(huán)境效益，又有經(jīng)濟(jì)效益，形成可持續(xù)的良性循環(huán)；也可以構(gòu)建水下森林式生態(tài)塘，美化生態(tài)環(huán)境。生態(tài)塘運(yùn)行需定期進(jìn)行清淤。主要技術(shù)參數(shù)如表4。

表3 潛流人工濕地技術(shù)參數(shù)

表4 生態(tài)塘技術(shù)參數(shù)

5.4 土地處理

應(yīng)用環(huán)境條件：環(huán)境容量大，遠(yuǎn)離水源保護(hù)區(qū)，分散的農(nóng)村居民點(diǎn)、休假村等；林地、廢地、荒地等土地資源豐富、氣候條件較好的農(nóng)村地區(qū)[12]。工程措施：宜與農(nóng)業(yè)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)氮磷資源化和水資源利用，并同綠化美化環(huán)境相結(jié)合；可經(jīng)化糞池預(yù)處理后就地回用于林灌、農(nóng)用、荒地等土地滲濾處理。土地處理工藝基建投資少，只有常規(guī)處理的1/3～1/2，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)只有常規(guī)處理的1/5～1/3[13]。主要技術(shù)參數(shù)如表5。

表5 土地處理工藝參數(shù)

5.5 多種生態(tài)組合模式

可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)村污水治理技術(shù)應(yīng)是包含多種單元技術(shù)的可選組合技術(shù)系統(tǒng)，具有高適用性、針對(duì)性[14]。所以因地制宜采用多種生態(tài)處理組合技術(shù)，可充分發(fā)揮各自技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，如表流+潛流人工濕地、生態(tài)塘+人工濕地，等等。

6??結(jié)論

生態(tài)處理工藝充分利用大自然的生態(tài)環(huán)境自凈能力和環(huán)境容量，體現(xiàn)了就地回歸自然生態(tài)鏈中的生態(tài)平衡理念，其有低成本、低能耗、易維護(hù)、生態(tài)性的特點(diǎn)。生態(tài)處理模式很好地適應(yīng)廣西農(nóng)村農(nóng)業(yè)特有的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，是順應(yīng)自然的可持續(xù)的農(nóng)村生活污水處理模式，美化了環(huán)境，構(gòu)建了人與自然的和諧發(fā)展。

[注釋]

①呂錫武：農(nóng)村生活污水生物生態(tài)耦合治理模式與單元關(guān)鍵技術(shù)，中國(guó)給水排水直播課，2020年5月14日，14：00-16：00。

②廣西壯族自治區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局：廣西地方標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求稿）。

③中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)境部：《縣域農(nóng)村生活污水治理專項(xiàng)規(guī)劃編制指南（試行）》，2019年9月。