秦皇島市昌黎縣環(huán)境監(jiān)控中心 陳澤宇

在我國(guó)農(nóng)村社會(huì)主義改造過(guò)程中，生活污水如何處理仍是重難點(diǎn)問(wèn)題。具體而言，農(nóng)村的生活污水具有以下特點(diǎn)：較為分散、污染后果嚴(yán)重、污水收集難度較高、污水量較大并增長(zhǎng)較快，這些都增加了處理的難度。

據(jù)相關(guān)調(diào)查可知，目前我國(guó)范圍內(nèi)的城市污水處理大多采用集中式處理方式，但是這種方式必須建立污水收集管網(wǎng)，以管網(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)開(kāi)展集中處理。這種處理方式不僅成本較高，而且不分來(lái)源地將所有污水進(jìn)行混合處理，不但會(huì)對(duì)處理系統(tǒng)造成較大的負(fù)擔(dān)，對(duì)于回收來(lái)講難度較大，因此并不適用于農(nóng)村。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的深入研究，學(xué)者提出源分離污水處理技術(shù)，將其運(yùn)用到農(nóng)村生活污水的處理過(guò)程中具有良好的效果，因此得以推廣與應(yīng)用。

一、源分離技術(shù)概述

源分離，顧名思義是從源頭進(jìn)行污水的分離，因此相較于集中混合后再處理的方式更具有科學(xué)性、合理性，更有利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)自提出以來(lái)，在國(guó)內(nèi)外均受到認(rèn)可并推廣應(yīng)用。

源分離技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于用戶原有的排水設(shè)備主體設(shè)施沒(méi)有過(guò)多影響，并不需要改變其結(jié)構(gòu)，只是以其結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行改造，最終實(shí)現(xiàn)污水在源頭的分離，例如，在源頭分離黑水、尿液、灰水、糞便等。

通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的分析可知，實(shí)施源分離的主要原理是通過(guò)在源頭分離污水并加以處理，方便后期的回收利用。因此，在技術(shù)實(shí)施過(guò)程中最核心的是將各項(xiàng)污水在源頭分類(lèi)處理。

二、生活污水水質(zhì)特點(diǎn)

生活污水主要來(lái)源于家庭，是家庭在生活過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水，可以根據(jù)濃度分為高濃度污水與低濃度污水。除此之外，還可根據(jù)污水的來(lái)源進(jìn)行分類(lèi)。綜合來(lái)看，生活污水主要分為尿液、灰水、糞便污水、廚房廢水廢物等。源分離技術(shù)就是在源頭將以上4種污水進(jìn)行分類(lèi)，方便后續(xù)處理與回收利用。

在歐洲，家庭生活污水的組成結(jié)構(gòu)來(lái)源受到學(xué)者的重視，并進(jìn)行了較為深入的研究。相關(guān)調(diào)查顯示，在歐洲，糞便以及尿液的綜合產(chǎn)量在家庭污水總量中占比較低，最高不超過(guò)2%，占比最高的為灰水，達(dá)到近98%。部分學(xué)者對(duì)生活污水的水質(zhì)進(jìn)行研究分析，他們認(rèn)為糞便和尿液中含有大量的植物營(yíng)養(yǎng)元素，以尿液為例，其含有多種元素，例如氮、磷、鉀等，因此具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。而糞便的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)尿液較低，但是所含元素也包含氮、磷、鉀三種，具有一定的回收利用價(jià)值。總而言之，歐洲相關(guān)機(jī)構(gòu)利用這一水質(zhì)特點(diǎn)將生活污水從排放源頭進(jìn)行分離、分類(lèi)，運(yùn)用不同的處理方式進(jìn)行回收利用，使得尿液中所回收的營(yíng)養(yǎng)成分可以滿足大部分家庭的需求。

與歐洲污染物的分析相比，我國(guó)城市生活污水與其較為相似。綜合而言，尿液中的營(yíng)養(yǎng)元素含量較高，其中，氮元素主要作為氨氮存在于尿液中；磷元素化為磷酸鹽存在于尿液中；而鉀元素以鉀離子的形態(tài)特點(diǎn)存在于尿液中。對(duì)于尿液進(jìn)行回收再利用處理具有較高的利用價(jià)值和利用可行性，除此之外，尿液中致病菌以及其他有毒微生物的含量較低，相較于其他污水種類(lèi)而言回收安全性較高。

通過(guò)對(duì)糞便污水的水質(zhì)分析可知，在糞便中，水溶性的氮占總含量的一半，其中1/5左右的水溶性氮為氨氮；而磷元素在糞便的主要來(lái)源是沒(méi)有被消化的礦物質(zhì)磷酸鈣轉(zhuǎn)化；鉀元素在糞便中的形態(tài)與尿液中相同，均為鉀離子。但是與尿液不同，糞便中的病原體含量較高，并且其中含有人體所排出的大量激素和藥物代謝物，因此回收利用價(jià)值相對(duì)尿液較低。

灰水作為廚房或者洗浴家庭行為過(guò)程所形成的污水，因?yàn)榕欧徘八褂玫幕瘜W(xué)物品較多，因此灰水中含有較多的重金屬。在灰水中，鉀元素和磷元素的來(lái)源主要為廚房所用的洗滌劑。

三、生活污水源分離方案

第一種：首先需要將農(nóng)村的生活污水根據(jù)黑水與灰水分為兩類(lèi)。在分離過(guò)程中，黑水主要包括糞便尿液和沖洗水，因此黑水的污染程度相對(duì)較高，灰水則主要為廚房污水和洗漱洗浴污水二者結(jié)合，污染程度相對(duì)較低。方案中需要將廁所所產(chǎn)生的尿液與糞便與其他種類(lèi)的洗滌廢水從源頭進(jìn)行分離，因此實(shí)現(xiàn)難度較低。兩種不同種類(lèi)的廢水，通過(guò)不同的污水管道網(wǎng)分別收集，將二者獨(dú)立分開(kāi)來(lái)。

第二種：將黑水中的尿液與糞便分離開(kāi)來(lái)，從源頭上進(jìn)行三類(lèi)污水的分別收集。在收集過(guò)程中，通過(guò)糞便尿液分離廁所設(shè)施將二者分離開(kāi)來(lái)，形成糞便、尿液、灰水三者的源頭分類(lèi)收集。

四、農(nóng)村分散式生活污水源分離處理技術(shù)分類(lèi)

（一）農(nóng)村源分離生態(tài)廁所

農(nóng)村源分離生態(tài)廁所設(shè)施主要將廁所進(jìn)行糞便和尿液的分離，二者采用不同的排泄口，因此可以通過(guò)裝置從源頭將糞尿分離。在儲(chǔ)存時(shí)，該生態(tài)廁所設(shè)施也設(shè)置了不同的儲(chǔ)備設(shè)施，分別為儲(chǔ)尿箱和儲(chǔ)糞池，在分類(lèi)收集后再進(jìn)行區(qū)別處理。農(nóng)村源分離生態(tài)廁所自提出以來(lái)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)形成多種類(lèi)型。

第一種為免沖水式堆肥干廁。這種生態(tài)廁所通過(guò)對(duì)我國(guó)農(nóng)村較為傳統(tǒng)的旱廁改造形成，其主要設(shè)置的關(guān)鍵為便池和堆肥箱，這種堆肥干廁將糞便收集到堆肥箱后，會(huì)與箱內(nèi)的基礎(chǔ)物質(zhì)相結(jié)合進(jìn)行發(fā)酵，最終形成有機(jī)糞肥，從而可以對(duì)農(nóng)村田地進(jìn)行施肥再利用。在改造過(guò)程中，將尿液與糞便分離，使其收集時(shí)可以進(jìn)行分類(lèi)，形成全新的生態(tài)型干廁，在改造處理過(guò)程中，工作人員需要在堆肥箱設(shè)施中進(jìn)行基質(zhì)填充，例如，鋸末、食物垃圾等物質(zhì)，使得糞便收集在此后可以進(jìn)行發(fā)酵，從而形成肥料。

免沖水式堆肥旱廁在國(guó)內(nèi)外都有廣泛應(yīng)用，無(wú)論是歐美還是我國(guó)部分農(nóng)村，均已得以實(shí)施推廣。以我國(guó)的馬家方莊為例，其在趙軍營(yíng)對(duì)此種生態(tài)旱廁進(jìn)行改進(jìn)并形成示范作用，通過(guò)利用免沖水式堆肥干廁，將糞便與尿液分離開(kāi)來(lái)，將糞便收集到堆肥池中，進(jìn)行統(tǒng)一發(fā)酵，最終將肥料運(yùn)用到當(dāng)?shù)剞r(nóng)田，無(wú)論是對(duì)生態(tài)環(huán)保還是農(nóng)田產(chǎn)收都有較好的效果。

第二種為尿液分離式的沖水廁所。這種廁所可以較好地實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。在應(yīng)用過(guò)程中，同樣實(shí)施廢糞便與尿液的分離收集，但是通過(guò)對(duì)于此類(lèi)廁所的用水量進(jìn)行預(yù)估測(cè)量，發(fā)現(xiàn)其與城市或者其他地區(qū)普遍應(yīng)用的抽水馬桶相比節(jié)約用水90%以上。

第三種為真空廁所或者負(fù)壓廁所。此類(lèi)廁所利用現(xiàn)代化技術(shù)通過(guò)設(shè)置真空泵或者高壓泵，改變污水管道的環(huán)境，形成負(fù)壓或者真空，從而使得電器內(nèi)的污水可以更好地被分類(lèi)收集到儲(chǔ)蓄池中，因此不但可以節(jié)約沖水量，達(dá)到節(jié)約用水的目的，還可以使得分離過(guò)程更加簡(jiǎn)便，使糞便尿液資源收集的濃度更高。

（二）農(nóng)村生活污水分類(lèi)處理系統(tǒng)

農(nóng)村生活污水分類(lèi)處理系統(tǒng)在國(guó)外得以廣泛應(yīng)用，其主要系統(tǒng)模式為每家一套處理系統(tǒng)，但是多戶人家并行處理，因此對(duì)成本投資的要求和管理技術(shù)水平的需求不高。通過(guò)該處理系統(tǒng)收集到的糞便與尿液在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行基礎(chǔ)處理后，運(yùn)輸?shù)接袡C(jī)肥相關(guān)企業(yè)進(jìn)行加工，形成資源回收再利用。除此之外，應(yīng)用該分類(lèi)處理系統(tǒng)還會(huì)給每戶居民固定補(bǔ)貼，因此在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)比較適配，可以推廣應(yīng)用。

我國(guó)通過(guò)多年研究，于近年形成了較為完善的農(nóng)村生活污水分類(lèi)處理系統(tǒng)，并進(jìn)行推廣應(yīng)用。北京建筑工程學(xué)院經(jīng)研究后，在小湯山進(jìn)行實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)，通過(guò)安裝生態(tài)廁所設(shè)施、糞便尿液能源回收設(shè)施以及灰水回收利用設(shè)置、雨水回收利用設(shè)置等進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。

該系統(tǒng)應(yīng)用中，如果糞便收集進(jìn)入沼氣池，其會(huì)產(chǎn)生能量用于發(fā)電發(fā)熱；尿液經(jīng)收集進(jìn)入儲(chǔ)存設(shè)施后，經(jīng)處理可進(jìn)行濃縮后作為混合材料使用到有機(jī)肥的制作過(guò)程中。而該實(shí)踐基地中對(duì)雨水和灰水進(jìn)行回收利用，在收集后可通過(guò)適配的人工濕地設(shè)施進(jìn)行處理，使其最終行為中水使用到清潔、沖刷洗車(chē)等。綜上所述，該實(shí)踐基地真正實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，對(duì)生活污水的處理以可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)原則，最終形成全面性的生態(tài)綠色系統(tǒng)工程。

五、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究，可知在我國(guó)各地農(nóng)村生活污水的水質(zhì)生產(chǎn)量以及各地實(shí)際條件與城鄉(xiāng)不同，因此發(fā)展較為成熟的集中式污水處理模式，不能直接照搬應(yīng)用。以我國(guó)目前源分離技術(shù)的使用情況分析，源分離技術(shù)的適配性較高，對(duì)我國(guó)不同區(qū)域不同實(shí)際情況的農(nóng)村，都能進(jìn)行匹配應(yīng)用，對(duì)于我國(guó)各地農(nóng)村分散式生活污水處理而言是較好的方法，并且具有很好的應(yīng)用前景和可持續(xù)發(fā)展前景。因此在今后農(nóng)村生活污水的治理中，可以加以運(yùn)用并不斷促進(jìn)該技術(shù)的發(fā)展，升級(jí)通過(guò)完善相關(guān)技術(shù)工藝，形成更加完善的農(nóng)村分散式生活污水處理模式方案，最終形成生活污水的可持續(xù)發(fā)展循環(huán)利用，從而促進(jìn)我國(guó)農(nóng)村的生態(tài)建設(shè)環(huán)境建設(shè)。