翁建宇

（安徽環(huán)境科技研究院股份有限公司，安徽 合肥 230093）

引言

隨著全球人口的不斷增長和城市化進程的加速推進，農(nóng)村地區(qū)的生活污水治理問題變得日益緊迫和重要。傳統(tǒng)的集中式污水處理方式在城市地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，但在農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用面臨諸多困難，如長距離的污水輸送、高昂的建設(shè)和運維成本等。為了解決農(nóng)村地區(qū)的生活污水問題，分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)逐漸成為研究和實踐的焦點。本論文旨在探討分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的應(yīng)用，并分析其在農(nóng)村地區(qū)解決生活污水問題方面的效果和潛力。通過對相關(guān)案例的研究和分析，我們將提出改進和推廣分散式處理技術(shù)的建議，以期為解決農(nóng)村地區(qū)的生活污水治理問題提供有益的參考和指導。

1 分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的基本原理和特點

1.1 傳統(tǒng)集中式處理方式的局限性

傳統(tǒng)的集中式污水處理方式在城市地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，見圖1，但在農(nóng)村地區(qū)存在一些局限性。首先，農(nóng)村地區(qū)通常具有分散的人口分布和廣泛的農(nóng)村居民點，導致長距離的污水輸送成為一項昂貴的任務(wù)。傳輸過程中可能出現(xiàn)管道堵塞、泵站能耗高等問題，增加了運營和維護成本。其次，農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟條件相對較差，缺乏資金投入，限制了集中式處理設(shè)施的建設(shè)和運營。此外，傳統(tǒng)處理方式對土地面積和基礎(chǔ)設(shè)施要求較高，對于農(nóng)村地區(qū)的土地利用和資源分配造成一定的限制。

圖1 城市集中式污水處理方式

1.2 分散式處理技術(shù)的概念和原理

分散式處理技術(shù)是一種將污水處理過程推至污水產(chǎn)生源頭的技術(shù)，見圖2。它將污水處理設(shè)施直接建立在農(nóng)村居民點附近，通過一系列物理、化學和生物過程對污水進行處理。主要的處理環(huán)節(jié)包括生活污水收集、預處理、生物處理和后處理等。收集階段通常采用分散的管道網(wǎng)絡(luò)或集水井，將污水引流到處理設(shè)施中。預處理階段旨在去除大顆粒物、沉積物和油脂等雜質(zhì)，減少后續(xù)處理過程的負擔。生物處理階段利用微生物的作用降解有機污染物。最后，通過后處理過程，如沉淀、過濾和消毒等，使污水達到排放標準或可循環(huán)利用[1]。

圖2 分散式生活污水處理

1.3 分散式處理技術(shù)的優(yōu)勢和可行性

分散式處理技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)具有多項優(yōu)勢和可行性。首先，分散式處理技術(shù)將污水處理過程推至源頭，減少了污水輸送過程中的能源消耗和傳輸損失。相對于集中式處理方式，分散式處理技術(shù)能夠更好地適應(yīng)農(nóng)村地區(qū)的分散特點。其次，分散式處理技術(shù)靈活性高，易于管理和維護。由于處理設(shè)施建立在農(nóng)村居民點附近，可以更加便捷地進行設(shè)備維修和運營管理，降低了運維成本。此外，分散式處理技術(shù)可以根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的具體需求和條件進行調(diào)整和定制，使得處理效果更加適應(yīng)當?shù)丨h(huán)境和資源狀況。分散式處理技術(shù)還具有可行性，因為它可以提供多方面的效益。首先，它可以為農(nóng)村地區(qū)提供清潔水資源，改善居民的生活條件和健康狀況。通過有效的污水處理，可以減少傳染病的傳播和環(huán)境污染的風險，提高農(nóng)村居民的生活質(zhì)量。其次，分散式處理技術(shù)能夠促進農(nóng)村地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。處理過程中產(chǎn)生的污泥可以作為有機肥料，回歸農(nóng)田，提高土壤肥力。同時，可利用的水資源可以用于農(nóng)業(yè)灌溉，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性。此外，分散式處理技術(shù)還能夠減少農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境負荷，降低對自然資源的依賴。

2 分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的應(yīng)用案例

2.1 案例1：某地區(qū)分散式處理系統(tǒng)的實施及效果

某地區(qū)，為解決農(nóng)村地區(qū)生活污水處理問題，采用了分散式處理技術(shù)。在該地區(qū)，將生活污水收集系統(tǒng)與處理設(shè)施緊密結(jié)合，建立了一套完整的分散式處理系統(tǒng)，見圖3。該系統(tǒng)通過分散的管道網(wǎng)絡(luò)將污水收集到預處理設(shè)備，包括格柵、沉砂池和調(diào)節(jié)池等。在預處理過程中，通過去除固體顆粒和沉淀物，有效減輕了后續(xù)處理單元的負荷。接下來，污水進入生物處理單元，利用生物降解作用，將有機物質(zhì)分解為較低的污染物。最后，通過沉淀、過濾和消毒等后處理過程，使污水達到國家的排放標準，可安全地排放或用于農(nóng)田灌溉。該分散式處理系統(tǒng)的實施取得了顯著的效果。首先，通過處理設(shè)施的建立和運行，實現(xiàn)了農(nóng)村地區(qū)生活污水的有效收集和處理，大大減少了污水對環(huán)境的污染。其次，處理過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過脫水處理后，可作為有機肥料用于農(nóng)田，提高土壤肥力。同時，處理系統(tǒng)還回收了一部分可利用的水資源用于農(nóng)業(yè)灌溉，提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性。此外，該系統(tǒng)的運維管理相對簡單，降低了運營成本，并且得到了農(nóng)民的積極支持和參與。

圖3 分散式處理系統(tǒng)

2.2 案例2：農(nóng)村地區(qū)污水資源化利用的成功案例

在另一農(nóng)村地區(qū)，分散式處理技術(shù)成功應(yīng)用于污水資源化利用。該地區(qū)的處理系統(tǒng)采用了先進的分散式處理工藝，包括厭氧消化和生物濾池等單元。處理過程中，生活污水經(jīng)過預處理后，進入?yún)捬跸瘑卧M行有機物的降解和氣體的產(chǎn)生。厭氧消化產(chǎn)生的沼氣通過收集和利用，用于農(nóng)村地區(qū)的烹飪和供熱需求。此外，經(jīng)過厭氧消化的污泥可以進一步進行生物濾池處理，去除殘余的有機物和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，得到處理水和固態(tài)污泥。該案例中的分散式處理系統(tǒng)在污水資源化利用方面取得了成功。通過收集和利用沼氣，不僅解決了農(nóng)村地區(qū)的能源問題，還減少了溫室氣體排放。同時，處理系統(tǒng)還通過生物濾池的處理，得到了水質(zhì)達標的處理水，可以回用于農(nóng)田灌溉或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。此外，經(jīng)過固液分離和處理的固態(tài)污泥可以進一步用作土壤改良劑，提高土壤質(zhì)量和農(nóng)作物產(chǎn)量。該系統(tǒng)不僅解決了農(nóng)村地區(qū)的污水問題，還為農(nóng)村經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出了貢獻。

2.3 案例3：分散式處理技術(shù)在提供清潔水資源方面的應(yīng)用

在另一個案例中，分散式處理技術(shù)被成功應(yīng)用于提供清潔水資源方面。在某農(nóng)村地區(qū)，建立了一套分散式生活污水處理系統(tǒng)，并將處理后的水資源用于農(nóng)村供水。該系統(tǒng)通過預處理、生物處理和后處理等環(huán)節(jié)，將生活污水凈化至符合國家標準的水質(zhì)。處理后的水經(jīng)過消毒等后處理過程，得到清潔、安全的水資源，可供農(nóng)村居民使用。這一案例中的分散式處理系統(tǒng)在提供清潔水資源方面取得了顯著成效。首先，處理系統(tǒng)的建立解決了農(nóng)村地區(qū)供水困難的問題，改善了居民的飲水條件。其次，通過處理后的水資源，農(nóng)村居民得到了更加安全和健康的供水，減少了水源污染對健康的潛在威脅。此外，處理系統(tǒng)還能夠適應(yīng)農(nóng)村地區(qū)的供水需求變化，靈活性高，易于管理和維護。通過該系統(tǒng)的運行，農(nóng)村地區(qū)的供水問題得到了有效解決，并為農(nóng)村地區(qū)的居民提供了可靠的清潔水資源。

3 分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和問題

3.1 技術(shù)標準的統(tǒng)一性和規(guī)范性

分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的應(yīng)用面臨著技術(shù)標準的統(tǒng)一性和規(guī)范性的挑戰(zhàn)。由于分散式處理技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛且多樣化，各地區(qū)和國家在技術(shù)標準方面存在差異。缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標準和規(guī)范，可能導致設(shè)備選擇、運維管理和效果評估方面的混亂。因此，需要制定統(tǒng)一的技術(shù)標準和規(guī)范，明確分散式處理技術(shù)的設(shè)計、建設(shè)和運行要求，以保證處理效果和設(shè)施運行的可靠性和穩(wěn)定性。

3.2 運維管理的困難和成本挑戰(zhàn)

分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的運維管理是一個復雜的問題。由于分散式處理技術(shù)的設(shè)施分布在農(nóng)村地區(qū)的不同地點，運維管理的難度相對較大。需要確保設(shè)施的正常運行和維護，包括定期檢修、設(shè)備維護和運行監(jiān)控等。然而，農(nóng)村地區(qū)的運維管理人員相對稀缺，技術(shù)水平和管理經(jīng)驗有限。此外，運維管理所需的成本也是一個挑戰(zhàn)，包括人力資源、設(shè)備維修和能源消耗等方面的開支。因此，需要加強對運維管理的培訓和支持，并尋求降低運維成本的有效途徑，以確保分散式處理技術(shù)的可持續(xù)運行。

3.3 資金投入和可持續(xù)發(fā)展的問題

分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的建設(shè)和運營需要大量的資金投入。然而，農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟條件相對較弱，政府和農(nóng)民往往難以承擔高額的投資和運營成本。此外，分散式處理技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展也面臨挑戰(zhàn)。處理設(shè)施的運營和維護需要長期的資金支持，但在一些農(nóng)村地區(qū)，缺乏可持續(xù)的資金來源和財政支持。因此，需要探索各種資金籌措方式，如政府投資、金融支持和公私合作等，以確保分散式處理技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

3.4 農(nóng)民意識和參與度有待提升

農(nóng)民的意識和參與度對于分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的成功應(yīng)用至關(guān)重要。然而，目前在一些農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)民對于生活污水治理的重要性和相關(guān)技術(shù)的了解還不夠充分，缺乏對分散式處理技術(shù)的認知和接受度，可能導致農(nóng)民的抵觸情緒和不合作態(tài)度。同時，農(nóng)民的參與度也需要提升，包括對設(shè)施建設(shè)和運行的參與和管理。因此，需要加強宣傳教育工作，提高農(nóng)民對生活污水治理技術(shù)的認知和理解，鼓勵他們積極參與和支持分散式處理技術(shù)的應(yīng)用。

4 解決分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)應(yīng)用中問題的建議

4.1 加強政府支持和政策引導

政府的支持和政策引導對于推動分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。以下是對政府支持和政策引導的擴展：政府可以制定相應(yīng)的政策和法規(guī)，鼓勵和支持農(nóng)村地區(qū)采用分散式處理技術(shù)。通過政策的引導，政府可以向農(nóng)村地區(qū)提供財政補貼，建立獎勵機制，以降低農(nóng)村居民采用分散式處理技術(shù)所需的經(jīng)濟負擔。這些財政補貼可以用于設(shè)備購置、系統(tǒng)建設(shè)和運維支出等方面，激勵和吸引更多的農(nóng)村居民參與到污水治理中來。

4.2 完善管理體制和監(jiān)督機制

建立完善的管理體制和監(jiān)督機制是確保分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)正常運行的關(guān)鍵。政府在推動該技術(shù)應(yīng)用時應(yīng)加強對分散式處理系統(tǒng)的規(guī)劃、管理和監(jiān)督，確保其高效運行和持續(xù)改進。以下是對該方面的擴展：政府可以建立專門的機構(gòu)或部門，負責技術(shù)支持、運維管理和監(jiān)督分散式處理系統(tǒng)的運行。這些機構(gòu)可以為農(nóng)村地區(qū)提供技術(shù)咨詢、培訓和技術(shù)支持，幫助解決技術(shù)問題和運行難題。技術(shù)支持方面，政府可以通過培訓和知識傳授，提高農(nóng)村地區(qū)污水治理技術(shù)水平和操作能力，確保設(shè)施得到正確使用和維護。運維管理方面，政府可以協(xié)助建立管理規(guī)范和操作流程，制定運維計劃和標準，確保系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。加強對處理系統(tǒng)的監(jiān)督和評估也是非常重要的。政府可以制定相關(guān)的監(jiān)管標準和評估指標，對分散式處理系統(tǒng)進行定期的監(jiān)督和評估。通過檢查設(shè)施的合規(guī)性，對運行效果和處理效率等進行評估，政府可以確保設(shè)施符合相關(guān)的環(huán)境保護標準和技術(shù)要求。此外，政府還可以建立問題反饋機制，鼓勵農(nóng)村居民和使用者提供意見和建議，及時發(fā)現(xiàn)和解決技術(shù)問題和運行困難，不斷改進和優(yōu)化分散式處理系統(tǒng)[2]。

4.3 增強農(nóng)民意識和參與度

農(nóng)民的意識和參與度對于分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的成功應(yīng)用至關(guān)重要。以下是對該方面的擴展：政府可以通過開展宣傳教育活動，提高農(nóng)民對生活污水治理的重要性和分散式處理技術(shù)的認知。通過廣泛宣傳、媒體報道和社區(qū)活動等形式，向農(nóng)民傳達污水處理的意義和影響，讓他們了解生活污水對環(huán)境和健康的潛在危害。同時，政府可以提供科普資料和指南，簡明扼要地介紹分散式處理技術(shù)的原理、優(yōu)勢和應(yīng)用案例，以便農(nóng)民更好地理解和接受該技術(shù)。政府可以組織技術(shù)培訓和示范項目，向農(nóng)民展示分散式處理技術(shù)的優(yōu)勢和效果。通過實地考察和參觀示范項目，農(nóng)民可以親身體驗和了解分散式處理技術(shù)的運作方式和處理效果。此外，政府可以與專業(yè)團隊合作，開展針對農(nóng)民的技術(shù)培訓課程，提供操作指導和技術(shù)支持，幫助農(nóng)民掌握相關(guān)技能，從而提高他們在分散式處理技術(shù)中的參與度。政府可以通過政策和經(jīng)濟激勵措施，鼓勵農(nóng)民積極參與和支持分散式處理技術(shù)的應(yīng)用。政府可以提供財政支持、補貼和建立獎勵機制，降低農(nóng)民投入分散式處理技術(shù)的經(jīng)濟負擔。例如，政府可以提供設(shè)備購置補貼、運維補貼或建設(shè)補貼等，減輕農(nóng)民在技術(shù)應(yīng)用過程中的經(jīng)濟壓力，激發(fā)他們的積極性和參與度。政府還可以加強與農(nóng)民的溝通和互動，聽取他們的意見和建議，提高農(nóng)民對分散式處理技術(shù)的參與度，使其成為治理污水問題的積極主體。政府可以通過開展座談會、調(diào)研和定期會議等形式，與農(nóng)民代表進行交流，了解他們的需求和反饋，根據(jù)實際情況調(diào)整和改進分散式處理技術(shù)的應(yīng)用[3]。

4.4 加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新

加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新是推動分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。以下是對該方面的擴展：政府可以加大對分散式處理技術(shù)的研究和開發(fā)投入，以推動新技術(shù)、新材料和新設(shè)備在該領(lǐng)域的應(yīng)用。通過增加資金投入和支持，政府可以鼓勵科研機構(gòu)、高校和企業(yè)加強與農(nóng)村地區(qū)的合作，開展技術(shù)創(chuàng)新和示范項目。這些合作可以促進技術(shù)的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，提高處理技術(shù)的適應(yīng)性和效果，滿足農(nóng)村地區(qū)特定需求。政府可以鼓勵和支持企業(yè)和創(chuàng)新團隊參與分散式處理技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)化。通過提供資金、政策激勵和市場支持，激發(fā)企業(yè)和創(chuàng)新團隊的創(chuàng)新熱情，推動技術(shù)的進一步改進和成熟。政府可以設(shè)立專項資金和創(chuàng)新基金，支持科技型中小企業(yè)和創(chuàng)新團隊的研發(fā)項目，推動技術(shù)的實際應(yīng)用和市場推廣。政府還可以加強知識產(chǎn)權(quán)保護和技術(shù)轉(zhuǎn)移機制，為技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新提供保護和支持。通過加強知識產(chǎn)權(quán)保護，鼓勵創(chuàng)新者積極參與技術(shù)研發(fā)，并確保其權(quán)益得到保護。同時，政府可以建立技術(shù)轉(zhuǎn)移機制，促進科研成果和技術(shù)的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。技術(shù)轉(zhuǎn)移可以通過技術(shù)許可、技術(shù)合作、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式進行，將科研成果轉(zhuǎn)化為實際的分散式處理技術(shù)解決方案，推動技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

5 結(jié)語

綜上所述，在未來的研究和發(fā)展中，我們需要關(guān)注技術(shù)的持續(xù)改進和創(chuàng)新，加強與農(nóng)民的溝通和互動，深入研究社會經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展方面的問題。通過共同努力，分散式農(nóng)村生活污水治理技術(shù)將為農(nóng)村地區(qū)提供更清潔、健康的環(huán)境，促進農(nóng)村社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。