孫凌波，胡明忠，梁明明，吳永娟，劉立影，侯興順

(長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130000)

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，農(nóng)村居民的生活水平已得到極大改善，污水產(chǎn)生量逐年攀升，其中大多數(shù)污水未經(jīng)處理即排放至水體環(huán)境，導(dǎo)致水體污染形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻。農(nóng)村水體環(huán)境較為脆弱，一旦超過(guò)其自身凈化能力，將會(huì)對(duì)農(nóng)村水源地以及居民的身心健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。自《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》頒布以來(lái)，農(nóng)村地區(qū)水體污染防治已取得了階段性的勝利，各水體流域水質(zhì)朝著總體向好的方向發(fā)展，然而，位于我國(guó)東北地區(qū)的松花江流域以及遼河流域的部分河流仍處于污染狀態(tài)。2020年《中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》顯示，松花江流域除黑龍江水系為輕度污染外，其余水體水質(zhì)均達(dá)到良好以上水平；相較而言，遼河流域的總體水質(zhì)較差，除了大凌河水系、鴨綠江水系以及大遼河水系水質(zhì)較好之外，干流和主要支流均為輕度污染[1]。

東北地區(qū)冬季寒冷而漫長(zhǎng)，氣候是影響農(nóng)村污水處理技術(shù)選擇的重要因素。同時(shí)，復(fù)雜多樣的地形地貌、分布分散的村屯以及居民聚集程度的差異增加了污水收集的難度。另外，東北農(nóng)村地區(qū)較為落后的經(jīng)濟(jì)水平導(dǎo)致大部分農(nóng)村并沒有足夠的經(jīng)濟(jì)實(shí)力來(lái)建設(shè)完善的污水處理設(shè)施[2]。農(nóng)村居民淡薄的環(huán)保意識(shí)、相關(guān)政策以及法律法規(guī)的缺失也使農(nóng)村污水治理事業(yè)受到阻礙。本文結(jié)合東北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀以及水質(zhì)特征，提出當(dāng)前農(nóng)村地區(qū)污水治理所存在的難點(diǎn)和困境，并針對(duì)性地提出適用于該地區(qū)的污水處理技術(shù)，為東北農(nóng)村污水治理事業(yè)的長(zhǎng)效推進(jìn)提供參考。

1 東北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀及水質(zhì)特征

國(guó)外從很早就開始針對(duì)農(nóng)村污水進(jìn)行相關(guān)處理技術(shù)的開發(fā)與研究，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為完善的農(nóng)村污水治理體系，發(fā)明了許多先進(jìn)的技術(shù)并積累了大量成熟寶貴的經(jīng)驗(yàn)，如日本JARUS模式凈化槽[3]、美國(guó)分散型污水處理系統(tǒng)[4]、韓國(guó)濕地污水處理系統(tǒng)[5]、荷蘭一體化氧化溝[6]、德國(guó)百樂克(BIOLAK)污水處理系統(tǒng)[7]、澳大利亞非爾脫(FILTER)污水處理系統(tǒng)[8]、美國(guó)高效藻類塘(HRAP)[9]以及Living Machine System[10]等。在此基礎(chǔ)上，這些發(fā)達(dá)國(guó)家還制定了相關(guān)法律法規(guī)以保證農(nóng)村污水治理朝著標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化方向不斷發(fā)展[11]。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)于農(nóng)村污水處理的研究仍處于起步階段，尚未形成能夠面向農(nóng)村地區(qū)大范圍推廣與普及的研究成果，目前僅在部分經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的南方地區(qū)如江蘇、浙江、上海等地建設(shè)農(nóng)村污水治理示范工程，而在東北寒冷地區(qū)仍缺少相關(guān)示范工程的有力指導(dǎo)。表1顯示了東北地區(qū)對(duì)農(nóng)村污水處理情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，由此可知，東北地區(qū)未對(duì)生活污水進(jìn)行處理的鄉(xiāng)鎮(zhèn)仍占極大比例，再加上國(guó)家和地方針對(duì)農(nóng)村污水治理的相關(guān)規(guī)范以及法律法規(guī)尚不完善，導(dǎo)致在農(nóng)村污水處理的技術(shù)開發(fā)和管理上均遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國(guó)家[12]。

表1 東北地區(qū)農(nóng)村污水處理統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of Rural Wastewater Treatment in Northeast China

我國(guó)東北地區(qū)農(nóng)村生活污水主要表現(xiàn)出以下特征：(1)農(nóng)村生活污水一般分為黑水和灰水，黑水由尿液、糞便、沖廁污水以及圈舍沖洗污水組成，而灰水則由洗滌和洗浴污水、餐廚污水等組成，黑水的污染物濃度遠(yuǎn)高于灰水；(2)生活污水中N、P以及有機(jī)物含量較高，同時(shí)還存在著大量病原微生物，一般不含重金屬等高毒性物質(zhì)[13]；(3)農(nóng)村地區(qū)人口規(guī)模較小，稍大一些的村莊有一二百戶，而小的僅有10戶左右，故產(chǎn)生的污水總量相對(duì)較少，一般低于500 m3/d[14]；(4)居民生活習(xí)慣較為接近，污水一般呈間歇排放且時(shí)間段相對(duì)集中，具有一定的規(guī)律性，通常在早中晚出現(xiàn)排水高峰，而其他時(shí)間段則較少甚至零排放，日變化系數(shù)較大，可達(dá)3～5[15]；(5)由于村落分布狀況以及人口聚集程度的差異性，同時(shí)大部分農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)仍處于欠發(fā)達(dá)水平，尚未建設(shè)完善的污水收集系統(tǒng)，也無(wú)法充分、有效地利用市政管網(wǎng)系統(tǒng)，污水僅通過(guò)簡(jiǎn)單的明渠或暗溝排放甚至隨意潑灑，污水排放呈現(xiàn)出較強(qiáng)的隨機(jī)性和分散性[16]；(6)東北地區(qū)多樣的地形地貌以及不同農(nóng)村的人口規(guī)模、生活習(xí)俗、經(jīng)濟(jì)水平等因素導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)的污水水量、水質(zhì)均存在一定程度的區(qū)域性差異。

2 東北寒冷地區(qū)農(nóng)村污水治理難點(diǎn)分析

我國(guó)東北寒冷地區(qū)農(nóng)村污水治理主要存在以下幾個(gè)難點(diǎn)。

(1)農(nóng)村地區(qū)居民文化水平有限，《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2020》顯示，80%以上的農(nóng)村居民文化程度集中在小學(xué)及初中水平，接受過(guò)高中及以上教育程度的居民僅占11.2%，因而對(duì)污水治理的認(rèn)知相對(duì)匱乏，環(huán)保意識(shí)和生態(tài)意識(shí)淡薄，缺乏治理污水以及保護(hù)農(nóng)村環(huán)境的積極性和主動(dòng)性[17]。此外，基層地方政府對(duì)于農(nóng)村生活污水治理工作的宣傳力度仍有待提升。

(2)由于農(nóng)村和城鎮(zhèn)地區(qū)在地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、居民聚集情況、生活習(xí)慣以及污水處理規(guī)模等諸多方面均存在較大差異，現(xiàn)有較為成熟的城鎮(zhèn)污水處理模式和工藝在農(nóng)村地區(qū)污水處理中往往表現(xiàn)出較差的適應(yīng)性[18]。

(3)東北地區(qū)冬季的嚴(yán)寒氣候?qū)е赂黝愇鬯幚硐到y(tǒng)中的微生物以及植物活性受到抑制，嚴(yán)重影響污水處理設(shè)施的凈化效果，甚至可能無(wú)法啟動(dòng)運(yùn)行[19]。

(4)城鎮(zhèn)與農(nóng)村地區(qū)的環(huán)保資源配置嚴(yán)重失衡。在農(nóng)村地區(qū)從事污水治理的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員極為稀缺，大多數(shù)農(nóng)村污水處理設(shè)施建成后，僅對(duì)當(dāng)?shù)卮迕襁M(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn)后即進(jìn)行污水處理設(shè)施的日常運(yùn)營(yíng)和管理，導(dǎo)致污水處理設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)不理想，進(jìn)而降低其處理效率[20]。

(5)農(nóng)村地區(qū)污水治理工程資金缺口巨大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)極度匱乏，污水治理事業(yè)的推進(jìn)受到嚴(yán)重阻礙[21]。盡管東北地區(qū)農(nóng)村居民人均可支配收入較往年已有顯著提升，但仍難以承擔(dān)污水處理設(shè)施建設(shè)所需的巨額費(fèi)用，對(duì)于農(nóng)村污水治理項(xiàng)目的建設(shè)還只能依靠政府的投資。此外，污水處理系統(tǒng)建成后還需要進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和保養(yǎng)工作，產(chǎn)生運(yùn)行和維護(hù)成本，缺乏持續(xù)的資金供給，使污水處理設(shè)施在農(nóng)村地區(qū)維持長(zhǎng)期良性運(yùn)轉(zhuǎn)面臨挑戰(zhàn)。

(6)盡管各省已相繼發(fā)布了農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，但目前針對(duì)農(nóng)村地區(qū)污水治理所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法律體系尚未完善，在處理設(shè)施建設(shè)、具體工藝參數(shù)以及運(yùn)行維護(hù)等方面的規(guī)定仍處于空白狀態(tài)，導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)污水處理設(shè)施在規(guī)劃設(shè)計(jì)以及實(shí)際建設(shè)階段缺乏科學(xué)的理論指導(dǎo)，運(yùn)行效果難以得到保障。

(7)未建立有效的監(jiān)管體制，農(nóng)村污水治理工程存在管理主體不明的亂象，各級(jí)政府和職能部門權(quán)責(zé)歸屬模糊，同時(shí)還缺乏長(zhǎng)期運(yùn)行效果的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系[22]。

3 東北寒冷地區(qū)農(nóng)村污水處理技術(shù)探究

3.1 選擇原則

針對(duì)東北寒冷地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的選擇要充分結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，從實(shí)際出發(fā)，因地制宜地選擇能夠克服冬季寒冷氣候、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡(jiǎn)單的污水處理技術(shù)。

3.2 污水處理模式

東北地區(qū)農(nóng)村分布廣泛，一般來(lái)說(shuō)，不同地域的地形地貌、居民聚集程度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及污水特征等均存在一定差異，因此，適用于農(nóng)村地區(qū)的污水處理模式也應(yīng)隨之表現(xiàn)出多樣性。目前，農(nóng)村污水處理模式主要可以分為集中處理、分散處理以及納入市政管網(wǎng)統(tǒng)一處理3種類型，其適用條件如表2所示[23]。作為集中處理模式的補(bǔ)充，分散處理模式在布局以及工藝選取上更加靈活多變，有利于解決集中處理模式無(wú)法覆蓋的農(nóng)村地區(qū)的污水處理需求，在有效控制投資成本的同時(shí)仍能保持較為理想的處理效果[24]。

表2 農(nóng)村污水處理模式Tab.2 Modes of Rural Wastewater Treatment

3.3 污水處理主要技術(shù)

結(jié)合上述分析，綜合考慮東北地區(qū)的氣候、地理?xiàng)l件及其農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、人口分布、污水處理規(guī)模等多種因素，可以大致確定以下幾類適用于東北農(nóng)村地區(qū)的污水處理技術(shù)，如化糞池和厭氧沼氣池、地下土壤滲濾、潛流人工濕地、穩(wěn)定塘、一體化污水處理技術(shù)以及組合工藝等[25-26]。

(1)化糞池和厭氧沼氣池?；S池和厭氧沼氣池作為典型的厭氧消化技術(shù)在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用非常廣泛，對(duì)于東北地區(qū)而言，通常采取地埋式以達(dá)到保溫效果。通過(guò)微生物的厭氧發(fā)酵作用，污水、人畜糞便中的有機(jī)物發(fā)生轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生沼氣和沼渣，分別可用作燃料和農(nóng)家肥，在實(shí)現(xiàn)污染物降解的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)利用的目的，是一種資源利用率極高的污水處理工藝[27-28]。數(shù)據(jù)表明，截至2019年，農(nóng)村地區(qū)戶用沼氣池?cái)?shù)量已超過(guò)3 380萬(wàn)個(gè)，表3顯示了東北地區(qū)戶用沼氣池以及沼氣工程的建設(shè)情況?；S池和厭氧沼氣池優(yōu)勢(shì)在于施工難度低、基建投資省、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、管理方便、運(yùn)行過(guò)程中基本不消耗能量、具有極高的蟲卵殺滅能力。然而，由于其停留時(shí)間長(zhǎng)、污泥產(chǎn)量多、處理效果相對(duì)有限、出水難以達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，一般僅用于污水的預(yù)處理階段。

表3 東北地區(qū)戶用沼氣池以及沼氣工程建設(shè)統(tǒng)計(jì)Tab.3 Statistics of Household Biogas Digesters and Biogas Project Construction in Northeast China

(2)地下土壤滲濾。地下土壤滲濾是一種污水土地處理系統(tǒng)，污水由距離地面一定深度的布水系統(tǒng)均勻投配至處理系統(tǒng)中，利用土壤基質(zhì)、微生物以及植物的物理、化學(xué)、生物協(xié)同作用凈化污水[29]。地下土壤滲濾技術(shù)基建投資少、運(yùn)行耗能低、無(wú)需占用地表面積、受溫度影響較小、運(yùn)行管理方便，還能夠通過(guò)自由調(diào)節(jié)土壤基質(zhì)的構(gòu)成成分及比例，以實(shí)現(xiàn)污水處理能力的最大化。但該工藝一般水力負(fù)荷小、對(duì)土地面積需求量較大、易發(fā)生土壤堵塞、如防滲不當(dāng)易造成二次污染，適用于土地資源豐富但資金較為短缺的農(nóng)村地區(qū)，出水經(jīng)收集系統(tǒng)回收后可回灌作物，以達(dá)到水資源循環(huán)利用的目的[30]。田寧寧等[31]采用土壤毛細(xì)管滲濾技術(shù)處理小區(qū)生活污水，CODCr去除率可達(dá)80%以上，BOD5、氨氮、TP的去除率均達(dá)到90%以上，系統(tǒng)在冬季氣溫低至-13.5 ℃的環(huán)境條件下，仍能保持良好的處理效果。沈陽(yáng)也建設(shè)有地下土壤滲濾系統(tǒng)示范工程，出水能夠達(dá)到中水回用要求，這也證明了該技術(shù)在東北嚴(yán)寒地區(qū)的適用性[32]。

(3)潛流人工濕地。潛流人工濕地是一種仿照自然濕地功能并經(jīng)過(guò)人工適當(dāng)改造而設(shè)計(jì)的生態(tài)處理系統(tǒng)，按照布水方式可分為水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地，污水在濕地床表面以下流動(dòng)，能夠有效避免氣溫的影響[33]。濕地系統(tǒng)主要通過(guò)土壤基質(zhì)、微生物以及水生植物三者的共同作用實(shí)現(xiàn)水體污染物的有效去除。人工濕地建設(shè)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、能耗低、維護(hù)管理簡(jiǎn)單、兼具景觀效應(yīng)，其劣勢(shì)在于占用土地面積較大、污水處理水力負(fù)荷有限、基質(zhì)易堵塞、處理效果受季節(jié)影響較大，適合在土地遼闊但資金相對(duì)匱乏的農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行推廣與應(yīng)用[34]。

潛流人工濕地在東北地區(qū)的適用性已得到證實(shí)，目前已報(bào)道了沈陽(yáng)滿堂河人工濕地[35]、沈陽(yáng)渾南人工濕地[36]、哈爾濱信義溝人工濕地[37]、遼河流域人工濕地面源污染治理[38]以及污水廠出水深度處理[39]等示范工程。這些工程在-30～-20 ℃的嚴(yán)寒氣候下仍能保持較為理想的污水凈化效果，與此同時(shí)，工程的建設(shè)及運(yùn)行成本與傳統(tǒng)污水處理工藝相比也得到了極大的削減。對(duì)于東北農(nóng)村地區(qū)而言，可充分借鑒以上建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)采取一定的保溫措施(如植物覆蓋法、冰雪覆蓋法、地膜保溫法、溫室保溫法)或提升濕地系統(tǒng)內(nèi)部溶解氧量(出水回流、人工曝氣、多點(diǎn)進(jìn)水、間歇運(yùn)行)等方式保證潛流人工濕地的凈化能力[40-41]。此外，還有研究者[42]提出在傳統(tǒng)人工濕地的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，構(gòu)建新型復(fù)合增強(qiáng)型雙層潛流人工濕地，當(dāng)氣溫較高時(shí)，采用上層濕地處理污水，而進(jìn)入冬季后，底層濕地則進(jìn)入工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)在低溫期的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

(4)穩(wěn)定塘。穩(wěn)定塘是一種利用水體自凈過(guò)程凈化污水的處理系統(tǒng)，能夠充分依靠藻類及其他各類微生物的協(xié)同作用降解污染物。穩(wěn)定塘設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，能夠充分利用地形優(yōu)勢(shì)節(jié)省建設(shè)成本，同時(shí)，在運(yùn)行過(guò)程中耗能低、管理方便，大大減少了運(yùn)營(yíng)成本。它的缺點(diǎn)是占地面積大、停留時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、僅能處理低濃度污水、污水處理效果受光照和溫度等環(huán)境條件影響較為嚴(yán)重、易滋生蚊蟲和臭味等[43]。穩(wěn)定塘在東北農(nóng)村地區(qū)使用時(shí)，可采用增加曝氣或多塘串聯(lián)的方式保證其正常運(yùn)行，也作為臨時(shí)儲(chǔ)水塘使用，適合在經(jīng)濟(jì)條件有限、有天然低洼地或廢棄塘的農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行應(yīng)用[44]。孫楠等[45]提出了以凹凸棒土作為填料，構(gòu)建了凹凸棒土-穩(wěn)定塘模式處理嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村生活污水，在最優(yōu)運(yùn)行條件下，系統(tǒng)對(duì)CODCr、氨氮、TP的平均去除率分別達(dá)到了91.5%、87.7%、84.1%，與單一穩(wěn)定塘相比，污染物去除率均有所提升。遼寧省開原市慶云堡鎮(zhèn)建設(shè)了由前置強(qiáng)化塘、自然塘和后置調(diào)節(jié)塘組成的生活污水處理工程，處理規(guī)模為2 000 m3/d，出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，該工程為東北地區(qū)穩(wěn)定塘系統(tǒng)的冬季低溫運(yùn)行提供了良好的示范作用[46]。

(5)一體化污水處理技術(shù)。一體化污水處理技術(shù)是一種將預(yù)處理、生化處理以及污泥處理等流程集于一體的污水處理工藝，在東北農(nóng)村地區(qū)常采用地埋式，當(dāng)建于地面上時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋卮胧Ｒ惑w化污水處理技術(shù)所包含的污水處理工藝更為多樣化，但其主體工藝基本為生物處理法，如生物接觸氧化法、AO或AAO、序批式活性污泥法(SBR)、膜生物反應(yīng)器(MBR)以及其他變形、組合工藝等[47]。該技術(shù)可以充分依據(jù)其服務(wù)區(qū)域的水量、水質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，具有靈活性高、空間占用少、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、管理方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是相應(yīng)的工程建設(shè)及維護(hù)成本與傳統(tǒng)生態(tài)處理工藝有所提升，因而適用于污水處理規(guī)模較小、有一定的經(jīng)濟(jì)實(shí)力且對(duì)出水水質(zhì)要求較高的農(nóng)村地區(qū)[48-49]。遼寧省某村莊采用兼氧MBR一體化設(shè)備處理生活污水，設(shè)備整體埋于地下以起到保溫效果，監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，衛(wèi)生條件也得到極大提升，在北方農(nóng)村有著良好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值[50]。遼寧省盤錦市大洼區(qū)清水河流域的周邊村鎮(zhèn)采取一體化接觸氧化污水處理設(shè)施處理農(nóng)村生活污水，出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效減少河流污染，改善水體環(huán)境[51]。谷成國(guó)等[52]針對(duì)東北地區(qū)的村鎮(zhèn)污水提出了AAO+MBR+MBBR一體化污水處理集成化設(shè)計(jì)工藝，與單項(xiàng)工藝相比，集成工藝具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性以及更高的污染物處理效率，對(duì)CODCr和氨氮的去除率分別達(dá)到92.85%和97.19%，滿足遼寧省地方標(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)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但是工藝成本也相應(yīng)提升，其大規(guī)模應(yīng)用受到制約。

(6)組合工藝。一般而言，單一類型的污水處理技術(shù)由于其自身局限性通常不能達(dá)到理想的預(yù)期治理效果，此時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)多種污水處理工藝進(jìn)行靈活組合與優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)污水處理效果最大化的目的，如生態(tài)組合工藝、生物組合工藝以及生態(tài)-生物組合工藝等。組合工藝將其包含的各類單一工藝的優(yōu)勢(shì)集于一身，因而具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗沖擊負(fù)荷能力，出水水質(zhì)也更加優(yōu)良，適用性也更為廣泛，但是其建設(shè)及運(yùn)行成本也相對(duì)增加，適用于有一定經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)且對(duì)出水水質(zhì)要求較高的地區(qū)[53]。宋鐵紅等[54]構(gòu)建了厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)酸化預(yù)處理+兩級(jí)人工濕地組合工藝凈化生活污水，采取珍珠巖作為保溫材料，在室外氣溫低至-30 ℃的條件下，工藝仍能保持穩(wěn)定的去除效果，結(jié)果表明，低溫對(duì)酸化過(guò)程產(chǎn)生的影響遠(yuǎn)小于濕地，當(dāng)系統(tǒng)溫度保持在5 ℃以上時(shí)，濕地對(duì)CODCr的去除率與夏季水平相當(dāng)，而當(dāng)溫度低于5 ℃時(shí)，CODCr的去除率則降低至50%以下。吳迪等[55]探究了兩級(jí)回流生物膜工藝對(duì)農(nóng)村生活污水的處理效果，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為100 m3/d，結(jié)果表明，工藝對(duì)CODCr、BOD5、氨氮、TN、TP、SS的平均去除率分別可達(dá)到75.7%、84.8%、69.2%、68.0%、58.9%、87.9%，除TP達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)外，其余指標(biāo)均符合一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。表4列舉了一些組合工藝在東北地區(qū)農(nóng)村污水處理的應(yīng)用案例，從表中可以看出生物+生態(tài)組合工藝在達(dá)到高凈化效率的同時(shí)還能保持較低的投資成本，因此，這種處理工藝較為符合東北農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際情況。

表4 組合工藝在東北農(nóng)村污水處理案例Tab.4 Application Cases of Combined Processes in Rural Wastewater Treatment in Northeast China

4 結(jié)論

針對(duì)東北地區(qū)農(nóng)村污水處理存在的問(wèn)題，可采取以下措施：(1)研發(fā)農(nóng)村污水處理新工藝，降低污水處理成本，加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人才的培訓(xùn)規(guī)模與力度；(2)大力推廣操作以及維護(hù)簡(jiǎn)單的工藝；(3)加快制定相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)以及法律規(guī)范，明確主體責(zé)任，積極推動(dòng)農(nóng)村生活污水治理的規(guī)范化發(fā)展；(4)從實(shí)際出發(fā)，因地制宜，針對(duì)不同農(nóng)村的現(xiàn)場(chǎng)情況制定相應(yīng)的污水處理工藝路線；(5)國(guó)家和地方各級(jí)政府應(yīng)針對(duì)污水處理設(shè)施的后期運(yùn)行與維護(hù)制定相應(yīng)的政策并提供資金支持，同時(shí)拓寬資金渠道；(6)加大環(huán)保宣傳力度，積極轉(zhuǎn)變農(nóng)村居民對(duì)于污水處理的認(rèn)知和態(tài)度，提升農(nóng)民的認(rèn)同感和參與感。

東北農(nóng)村地區(qū)特殊的地理及氣候特征使污水處理技術(shù)的應(yīng)用受到限制。因此，在選取適用于該地區(qū)的污水處理技術(shù)時(shí)，要綜合考慮農(nóng)村地區(qū)的客觀條件，遵循因地制宜的原則，對(duì)于當(dāng)前已存在的污水處理技術(shù)，未來(lái)應(yīng)著眼于進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用范圍、提升其處理能力，如經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改良或采取一定的保溫措施使其達(dá)到滿意的凈化效果。農(nóng)村污水治理是創(chuàng)造農(nóng)村宜居環(huán)境，提升農(nóng)民群眾幸福感的重要一環(huán)，能夠產(chǎn)生諸多綜合效益，對(duì)實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興、改善農(nóng)村人居環(huán)境具有極為重要的意義。