劉潔嶺 郭 娜*

（四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川省城市污泥資源化工程技術(shù)研究中心 四川德陽 618000）

引言

為了實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018-2022 年）》，明確指出以鄉(xiāng)村環(huán)境容貌為突破口，主要包括農(nóng)村人畜糞便垃圾、河湖水、生活污水治理，以及村容村貌建設(shè)與更新，逐步展開農(nóng)村人居環(huán)境綠色行動，將農(nóng)村生活污水處理工作劃為農(nóng)村人居環(huán)境治理的重點(diǎn)工作。2018 年，四川省提出了“推進(jìn)綠色發(fā)展建設(shè)美麗四川”的重大決策部署，先后編制了《四川省農(nóng)村生活污水治理五年實(shí)施方案》《“美麗四川·宜居鄉(xiāng)村”推進(jìn)方案（2018-2020 年）》等文件對四川省農(nóng)村污水治理提出目標(biāo)和要求。針對農(nóng)村污水治理問題，四川省德陽市人民政府于2019 年制定了《德陽市農(nóng)村生活污水治理五年實(shí)施方案（2018-2022 年）》，從建立污水處理設(shè)施及污水處理設(shè)施家庭化、資源化，以及加強(qiáng)管理、監(jiān)督工作等多方面建立可行、有效、長期的保障機(jī)制，形成有特點(diǎn)的農(nóng)村生活污水治理路徑和模式，促進(jìn)鄉(xiāng)村振興，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村。2019 年，夯實(shí)基礎(chǔ)，步步推進(jìn)污水治理“千村示范工程”建設(shè)，完成26 個(gè)“百鎮(zhèn)建設(shè)行動”試點(diǎn)鎮(zhèn)所轄行政村、692 個(gè)幸福美麗新村農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)德陽市超過半數(shù)的行政村具備生活污水處理能力。2021 年，全方位鋪開德陽市農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)德陽市九成以上的行政村具備生活污水處理能力，提高農(nóng)村居民環(huán)保意識，建立監(jiān)測與評估體系。2022 年，進(jìn)一步完善和鞏固農(nóng)村生活污水治理成果，總結(jié)推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，確保德陽市1417 個(gè)行政村基本實(shí)現(xiàn)生活污水處理設(shè)施全面覆蓋，技術(shù)創(chuàng)新，管理優(yōu)化，資源整合，確保工程有效性和可持續(xù)性。

由于德陽市農(nóng)村地區(qū)自然地理?xiàng)l件、資源環(huán)境特征及社會經(jīng)濟(jì)狀況的空間差異性較大，農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的應(yīng)用和推廣必須因地制宜、分類指導(dǎo)。因此，關(guān)于開展德陽市農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀以及最佳可行技術(shù)甄選研究的工作具有重要意義。本文通過對國內(nèi)外農(nóng)村污水主流治理技術(shù)的研究，結(jié)合德陽市農(nóng)村污水排放現(xiàn)狀及地區(qū)特征，甄選適合德陽市農(nóng)村污水的“處理技術(shù)+管理模式”，同時(shí)提供切實(shí)可行的政策保障措施，為德陽市落實(shí)農(nóng)村污水處理設(shè)施推廣工作提供理論依據(jù)。

1 德陽市農(nóng)村生活污水排放特征

德陽市現(xiàn)轄旌陽、羅江、廣漢、什邡、綿竹、中江六區(qū)（市、縣）和國家級德陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、國家級德陽高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，共有71 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。根據(jù)德陽市《德陽統(tǒng)計(jì)年鑒2021》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截止到2020年德陽市鄉(xiāng)村人口數(shù)量248.3897萬。農(nóng)村生活污水是指農(nóng)村居民在日常生活中產(chǎn)生的污水，包括洗滌、沐浴、廚房、廁所等產(chǎn)生的廢水。這些污水中含有大量的有機(jī)物、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，以及細(xì)菌、病毒等微生物。具有來源廣泛、水質(zhì)復(fù)雜、處理難度大、資源利用潛力大等特點(diǎn)[1]。四川省農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)是單戶污水量少、排放分散、水質(zhì)水量波動大[2]。農(nóng)村的排水系統(tǒng)包括農(nóng)村污水、雨水排除系統(tǒng)，可分為分流制和合流制2 種，德陽市農(nóng)村地區(qū)大部分采用雨污合流制排水方式。

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《西南地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南（試行）》中西南地區(qū)農(nóng)村居民生活用水量參考值，取80（L/人.d），農(nóng)村居民排水量按照60%取值，則德陽市農(nóng)村排水量為248.3897×80×365×60%≈4352 萬t。西南地區(qū)農(nóng)村居民生活用水量參考取值詳見表1。

表1 西南地區(qū)農(nóng)村居民生活用水量參考取值

2 國內(nèi)外農(nóng)村生活污水處理技術(shù)研究

目前，國內(nèi)外研究比較多的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)主要有2 種，即單一工藝處理技術(shù)，如人工濕地、穩(wěn)定塘系統(tǒng)、三格化糞池、沼氣池等；組合式工藝處理技術(shù)，如生物濾池-人工濕地-穩(wěn)定塘組合生態(tài)處理系統(tǒng)、厭氧池-人工濕地技術(shù)、一體化污水處理裝置等。以下對各種工藝的特征和優(yōu)缺點(diǎn)分別作出介紹。

2.1 單一工藝處理技術(shù)

2.1.1 人工濕地

人工濕地是一種經(jīng)過設(shè)計(jì)的污水系統(tǒng)，主要由濕地植物、土壤媒介和相關(guān)的微生物群落組成[3～5]。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，人工濕地主要分為表面流人工濕地（SFCW）、水平潛流人工濕地（HFCW）、垂直流人工濕地（VFCW）及復(fù)合流人工濕地[6]。人工濕地對污水中COD、BOD、TSS、糞便指示菌、病原體、營養(yǎng)物質(zhì)和重金屬等均具有較高的去除效率，同時(shí)也適用于處理一些含有農(nóng)藥、洗潔精、化妝品等物質(zhì)的污水。由于人工濕地具有污水處理效率高、便于運(yùn)行和維護(hù)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠輔助維持區(qū)域水平衡、涵養(yǎng)水資源，同時(shí)還能為野生動物提供良好的棲息場所，因此被認(rèn)為是一種有效實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性污水管理的措施。

2.1.2 穩(wěn)定塘系統(tǒng)

穩(wěn)定塘處理是一種天然或半天然的生物處理工藝，其處理效率對自然環(huán)境因素的依賴較大，處理過程中污水緩慢流入塘內(nèi)并長時(shí)間停留以進(jìn)行充分地生物降解[7]，污水中的氮素經(jīng)塘中水生植物吸附、微生物硝化/反硝化和氨氧化作用去除，通過沉積物吸附/解吸、擴(kuò)散、水生植物吸附/利用及其他化學(xué)反應(yīng)，污水中的磷也能得到有效去除。穩(wěn)定塘系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)方便且費(fèi)用較低，僅需定期打撈固體垃圾、清理底泥、收割和補(bǔ)種植物即可，因此在發(fā)展中國家的農(nóng)村地區(qū)被廣泛應(yīng)用[8][9]。

2.1.3 三格化糞池

化糞池是農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用最廣泛的污水處理方式之一，利用沉淀和厭氧發(fā)酵對污水進(jìn)行處理，造價(jià)低廉，工藝簡單，能夠滿足分散度較高的村莊需求[10]。目前絕大多數(shù)處理技術(shù)將化糞池處理作為生活污水收集和預(yù)處理模塊，與生物濾器、厭氧活性污泥、人工濕地等處理方法聯(lián)用，以保證處理效果[11]。

2.1.4 沼氣池

沼氣池適用于一家一戶或聯(lián)戶農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污水的初級處理，經(jīng)沼氣池處理后的沼液可直接還田農(nóng)用[12]。處理系統(tǒng)幾乎不耗能，沼氣回收還可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。但沼氣池的運(yùn)行維護(hù)至關(guān)重要，沼氣池是“三分建，七分管”，由于農(nóng)村居民管理知識匱乏，不能長期穩(wěn)定地使用，往往會造成一定的浪費(fèi)[13]。

2.2 組合式處理工藝

2.2.1 生物濾池-人工濕地-穩(wěn)定塘組合生態(tài)處理系統(tǒng)

該工藝適用于擁有自然池塘或閑置溝渠且規(guī)模適中的村莊處理分散式生活污水和養(yǎng)殖污水[14]。生活污水依次經(jīng)過水平流生活濾池和垂直流生物濾池，通過填料的吸附和微生物轉(zhuǎn)化作用去除氮、磷等污染物；隨后污水流過一級表面流人工濕地去除氮、磷、COD；最后通過穩(wěn)定塘達(dá)標(biāo)排放。在系統(tǒng)運(yùn)行方面，工藝因勢利導(dǎo)，利用山地自然地形地貌形成落差，生物和生態(tài)雙結(jié)合，減少消耗；在系統(tǒng)維護(hù)方面，需定期對雜物和植物進(jìn)行清理及管理，生物濾池每年清掏1 次。

2.2.2 厭氧池-人工濕地技術(shù)

該技術(shù)適用于以一產(chǎn)為主、經(jīng)濟(jì)條件有限和對氮磷去除要求不高的村莊。趙兵等[15]、高鵬等[16]將厭氧發(fā)酵-人工濕地系統(tǒng)和“無動力厭氧+人工濕地”組合工藝用于四川省農(nóng)村生活污水的綜合治理。其主要工藝流程為生物污水通過厭氧池，對污水中的COD、BOD 等有機(jī)污染物進(jìn)行處理，處理后的污水進(jìn)入人工濕地做進(jìn)一步的處理。厭氧池可利用現(xiàn)有三格式化糞池、凈化沼氣池改建。

2.2.3 一體化污水處理裝置

該處理裝置一般包括收集預(yù)處理、生物處理、沉淀、消毒等處理流程[17]，主體工藝包括A/O（厭氧/好氧活性污泥法）處理系統(tǒng)[18]、A2/O（厭氧/缺氧/好氧活性污泥法）處理系統(tǒng)[19]、MBR（膜生物反應(yīng)器）處理系統(tǒng)[20]等。該套系統(tǒng)具有投資低、能耗少、管理方便、處理效率高、占地面積小、運(yùn)行成本低等優(yōu)勢，特別適用于農(nóng)村地區(qū)生活污水治理使用。但值得注意的是，該套系統(tǒng)的適應(yīng)性、占地面積、造價(jià)和運(yùn)行成本會因主體工藝不同而存在一定的差異。

3 國內(nèi)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施管理模式

農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)是決定生活污水處理設(shè)施能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，由于農(nóng)村污水處理制度不足、管理水平不高、處理費(fèi)用有限等因素，嚴(yán)重影響處理效率。當(dāng)前，農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的管理模式有業(yè)主自主模式（村集體和村民自主維護(hù)模式）、維護(hù)合同模式、集中運(yùn)營模式等。

3.1 業(yè)主自主模式

業(yè)主自主模式分為村集體管理或村民自主管理2 種模式，適用于維護(hù)簡單的分散處理系統(tǒng)，其主要責(zé)任人為村民或者村集體，基本無運(yùn)維費(fèi)用或費(fèi)用極低。由于我國農(nóng)村發(fā)展落后，經(jīng)濟(jì)條件差，加之村民環(huán)保意識薄弱，相關(guān)負(fù)責(zé)人不具備專業(yè)的技術(shù)管理能力，而且缺乏必要的配套支持，直接導(dǎo)致大量設(shè)施損壞、停運(yùn)。但由于該管理模式幾乎不產(chǎn)生管理費(fèi)用，適合散戶或經(jīng)濟(jì)條件較差的村莊使用，因此該模式仍是我國農(nóng)村地區(qū)污水處理設(shè)施的主要管理模式之一。

3.2 維護(hù)合同模式

戶主和有資質(zhì)的運(yùn)維公司簽訂維護(hù)合同，由運(yùn)維公司對系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)。該模式適用于較為復(fù)雜的分散處理系統(tǒng)，運(yùn)行集中化程度較高，但其基本運(yùn)維費(fèi)用高，且大部分由用戶承擔(dān)，因此對經(jīng)濟(jì)條件落后的農(nóng)村并不適用。

3.3 集中運(yùn)營模式

集中運(yùn)營模式包括建設(shè)企業(yè)負(fù)責(zé)制和專業(yè)服務(wù)企業(yè)管理2 種模式。其中,建設(shè)企業(yè)負(fù)責(zé)制模式的優(yōu)點(diǎn)在于建設(shè)企業(yè)熟知技術(shù)要點(diǎn)和維護(hù)關(guān)鍵點(diǎn)，能夠最大限度地對設(shè)施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，運(yùn)維效率高，但該模式的缺點(diǎn)也比較明顯，由于設(shè)施建設(shè)任務(wù)被打包進(jìn)入了合同之中，因此建設(shè)企業(yè)往往會傾向于使用本公司生產(chǎn)的處理設(shè)備，而一定程度上忽視了設(shè)備的適用性。專業(yè)服務(wù)企業(yè)管理模式適合環(huán)境極為敏感區(qū)域，由政府機(jī)構(gòu)統(tǒng)一對處理設(shè)施進(jìn)行運(yùn)維，運(yùn)維效率極高，但由于該模式需要政府機(jī)構(gòu)組織專門人員管理污水處理設(shè)施，因此大多用于管理村鎮(zhèn)中小型集中式污水處理廠（站）。

綜合來看，針對規(guī)模較大、工藝復(fù)雜的污水處理設(shè)施和有需求、有條件的農(nóng)村地區(qū)，采用第三方集中運(yùn)行管理模式能夠取得比較理想的效果。

4 德陽市農(nóng)村生活污水處理建議及對策

4.1 因地制宜開展農(nóng)村生活污水治理

各村鎮(zhèn)應(yīng)因地制宜開展農(nóng)村生活污水治理。一是對靠近城鎮(zhèn)的村莊，可采取以城帶鄉(xiāng)的方式，優(yōu)先考慮將村莊生活污水納入城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)。二是對居住比較集中、人口較多，又不能納入城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)的村莊，可結(jié)合實(shí)際建設(shè)雨污分流收集管網(wǎng)，利用污水處理站、生物氧化塘、一體化污水處理設(shè)施、人工濕地等集中式處理設(shè)施對生活污水進(jìn)行處理。三是對居住相對分散，生活污水難以統(tǒng)一收集的村莊，可采用分散式處理模式，結(jié)合疏浚溝渠收集生活污水，利用三格式化糞池、沼氣池等無害化處理設(shè)施，同時(shí)通過衛(wèi)生廁所、廁污共治、單戶式人工濕地、小型人工濕地、穩(wěn)定塘等處理方式，因勢利導(dǎo)，就地回用。

4.2 綜合選擇生活污水處理設(shè)施管理模式

在生活污水處理設(shè)施管理模式的選擇上應(yīng)綜合考慮各村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件和村民文化素質(zhì)。對于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較差的農(nóng)村地區(qū)宜采用業(yè)主自主模式，并定期邀請專業(yè)公司提供技術(shù)培訓(xùn)；對于環(huán)境敏感程度較高或經(jīng)濟(jì)環(huán)境較好的村鎮(zhèn)，宜采用集中運(yùn)營模式。

結(jié)語

農(nóng)村生活污水治理是當(dāng)前中國鄉(xiāng)村建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)任務(wù)及重要課題，是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，增強(qiáng)農(nóng)村競爭力的必由之路。在農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理過程中，務(wù)必要保證因地制宜地開展工作。同時(shí)，要加大環(huán)保理念在農(nóng)村地區(qū)的推廣力度，做好生活污水治理技術(shù)相關(guān)培訓(xùn)，保障農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。