0 引言

農(nóng)村污水處理面臨分散性高、水質(zhì)波動顯著、資金和技術(shù)短缺雙重約束等核心問題，因此，選擇適宜的處理工藝并強化效益評價成為推動農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的重要抓手?，F(xiàn)階段，農(nóng)村污水處理系統(tǒng)逐漸從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，同時，不斷涌現(xiàn)出低能耗、低成本、高效率的新技術(shù)路線，此類技術(shù)革新為農(nóng)村環(huán)境治理效能躍升提供了底層支撐。研究通過梳理常見農(nóng)村污水處理工藝，聚焦其經(jīng)濟性、環(huán)境效益和社會影響，力求在評估現(xiàn)狀的同時，探究具有可操作性的優(yōu)化方案，以期為未來農(nóng)村污水治理提供可借鑒的路徑。

1常見農(nóng)村污水處理工藝的分類與特點

1.1分散式處理模式的應(yīng)用現(xiàn)狀與優(yōu)劣勢

分散式處理模式在我國農(nóng)村具有顯著適用性，主要源于空間適配特征。采用分散式處理模式的主要原因是農(nóng)村居住格局相對分散，且日常排放量較城市地區(qū)更不穩(wěn)定。對于很多地處偏遠、人口規(guī)模較小的村莊，若要建設(shè)集中式污水處理設(shè)施，不僅需要承擔(dān)昂貴的管網(wǎng)施工成本，還面臨后期運行維護專業(yè)性不足的難題。因此，分散式處理工藝在此情境下更具靈活性和可操作性。在分散式處理模式中，生態(tài)濕地、人工濕地和小型生物濾池等技術(shù)形態(tài)尤為常見，其核心優(yōu)勢體現(xiàn)為低建設(shè)成本、低運維能耗及水質(zhì)波動適應(yīng)性，并且對于水質(zhì)波動具有一定的緩沖能力。這些工藝多依賴自然生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化作用，借助土壤、植物及微生物等要素對污水中的有機污染物進行去除，從而實現(xiàn)對COD、氨氮和懸浮物等主要指標的有效削減。盡管分散式處理模式在實地應(yīng)用中體現(xiàn)出了適應(yīng)性強、維修簡易、對環(huán)境友好等特征，但也存在處理效能易受氣候變化影響、土地占用面積相對較大，以及對植物和微生物生態(tài)系統(tǒng)的管理要求較高等不足[1]?；诖?，當(dāng)農(nóng)村人口規(guī)模和經(jīng)濟水平不斷提升后，分散式處理模式需與當(dāng)?shù)刭Y源稟賦與排放規(guī)模做好匹配。例如，在部分具備條件的地區(qū)可嘗試與其他工藝進行復(fù)合式應(yīng)用，以此彌補對高濃度污水或高峰期流量的處理短板。對分散式處理模式的特征進行評價，可以為后續(xù)選擇針對性技術(shù)組合及實施優(yōu)化策略奠定基礎(chǔ)，并進一步推動農(nóng)村污水治理與鄉(xiāng)村振興相互融合。

1.2集中式處理工藝的運行機理與適用性分析

集中式處理工藝一般在污水排放量較大、村鎮(zhèn)布局相對集中的區(qū)域更具優(yōu)勢，常見的技術(shù)路徑包括活性污泥法、氧化溝法及SBR（序批式活性污泥）等。此類工藝在城市污水處理廠已得到長足發(fā)展，并逐步向部分具備經(jīng)濟實力的農(nóng)村集聚區(qū)擴散?；钚晕勰喾ㄒ劳形⑸锎x作用實現(xiàn)有機污染物的生物降解，后續(xù)經(jīng)二沉池實現(xiàn)泥水分離和污泥回流，最終達到較高水平的污染物去除率。氧化溝則通過延時曝氣實現(xiàn)穩(wěn)定的生物氧化過程，對負荷波動的適應(yīng)性較強。序批式活性污泥工藝在集約用地和可實現(xiàn)間歇運行方面表現(xiàn)突出，可在某些負荷變化頻繁的農(nóng)村地區(qū)獲得較好適配性。集中式處理工藝能夠在高峰排放時保持較高效率，并可根據(jù)進水水質(zhì)和溫度條件靈活調(diào)節(jié)曝氣量及泥齡等參數(shù)，從而實現(xiàn)對氨氮及總磷等指標的有效控制[2]。然而，這些工藝的前期建設(shè)投入和后期運行費用常常比較高，對操作人員技能要求也相對嚴格，需要配套完善的管理制度和技術(shù)培訓(xùn)。此外，集中式處理往往涉及較長距離的輸送管網(wǎng)，農(nóng)村人口空間離散性造成管網(wǎng)建設(shè)成本分攤困境和財務(wù)運轉(zhuǎn)與公共設(shè)施維護壓力。因此，在進行集中式處理工藝選擇時，應(yīng)綜合考慮村鎮(zhèn)分布、地形條件和經(jīng)濟可行性。對于排放規(guī)模較大的重點區(qū)域，可以依托現(xiàn)有城市污水廠的技術(shù)及管理經(jīng)驗，探索統(tǒng)一規(guī)劃與統(tǒng)籌建設(shè)方案，這樣不僅便于提高處理效能，也能夠在一定程度上降低運營成本。

1.3生態(tài)處理工藝的多功能性與推廣潛力

生態(tài)處理工藝涵蓋人工濕地、生態(tài)塘和生物濾池等多種形式，具有低碳、低能耗及融合多種生態(tài)功能等特點。人工濕地通過植物根系微生物附著、水生植物吸收和土壤過濾等作用，實現(xiàn)對有機物、氨氮磷和懸浮物的有效去除，其景觀增值效應(yīng)與生態(tài)服務(wù)功能在農(nóng)村環(huán)境治理中形成差異化優(yōu)勢。生態(tài)塘不僅能依托沉淀和藻類吸收來降解污染物，還可以在適宜的設(shè)計和管理下為當(dāng)?shù)靥峁B(yǎng)殖和觀賞等多種綜合效益。生物濾池利用濾料表面的微生物膜來完成污染物的分解，在去除有機物和一部分氮磷方面表現(xiàn)突出，對于缺乏大型管網(wǎng)和專業(yè)管理人員的農(nóng)村地區(qū)來說，其運行維護相對簡單，是一種頗受關(guān)注的生態(tài)型處理方式。與此同時，生態(tài)處理工藝常常與當(dāng)?shù)鼐坝^規(guī)劃相結(jié)合，能在一定程度上提升鄉(xiāng)村環(huán)境的美學(xué)價值，吸引旅游或農(nóng)業(yè)體驗活動，從而帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。然而，該類工藝也對氣候條件和季節(jié)變化比較敏感，極端天氣可能造成微生物活性驟減或植物失活，進而導(dǎo)致處理效果波動。此外，若污水中含有難降解化學(xué)污染物，則需要配套其他強化處理單元以保證出水質(zhì)量穩(wěn)定達標。總體而言，生態(tài)處理工藝在低強度用水環(huán)境下具備顯著優(yōu)勢，可結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況適度推廣，通過韌性設(shè)計（如氣候適應(yīng)性結(jié)構(gòu)）提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，為未來農(nóng)村污水治理策略的多元化提供重要支撐。

2常見農(nóng)村污水處理工藝的效益評價

2.1經(jīng)濟效益評估與綜合成本比較

對于農(nóng)村污水處理工藝的經(jīng)濟效益評估，需要綜合考慮建設(shè)投資、運行維護成本及潛在收益等多重因素。建設(shè)投資包括土建工程、設(shè)備采購和安裝、配套管網(wǎng)鋪設(shè)等一次性支出，運行維護成本涵蓋能源費用、藥劑成本及人力管理支出。分散式處理模式在前期的投資強度相對較低，特別是自然生態(tài)型工藝所需設(shè)備較少，通常僅需建設(shè)若干濕地或生物濾池即可實現(xiàn)基本處理，但隨著時間推移，必須定期更換濾料或維護植物系統(tǒng)。由于集中式處理工藝規(guī)模較大和技術(shù)含量較高，建設(shè)成本和運行費用相對偏高，但在達到一定規(guī)模后，可通過集中管理和自動化運營降低單位污水處理成本。對于生態(tài)處理工藝而言，若當(dāng)?shù)鼐邆浜线m的地質(zhì)和水文條件，可以通過合理規(guī)劃設(shè)計來減少土地和基建投資，同時在運行過程中依托自然凈化機理，從而降低能耗和管理負擔(dān)。經(jīng)濟效益評估不僅關(guān)注直接投入和產(chǎn)出，還應(yīng)統(tǒng)籌考慮環(huán)境增值效應(yīng)和社會效益，如農(nóng)業(yè)灌溉用水或景觀提升帶來的間接收益。鑒于農(nóng)村經(jīng)濟水平的區(qū)域異質(zhì)性，工藝方案的選擇需基于資金來源適配性（如財政補貼占比、社會資本參與度等）進行多維度決策[3]。對投資回報周期和整個生命周期成本的細致分析，可以幫助地方政府或項目實施方更合理地配置資源，避免盲目建設(shè)而造成資產(chǎn)閑置或質(zhì)量下降。此外，還需與農(nóng)戶溝通，確保污水處理設(shè)施的運行和維護經(jīng)費來源清晰，以防后續(xù)管理陷入困境。整體而言，經(jīng)濟效益評估是決定工藝可行性的核心要素，需要與環(huán)境和社會層面的指標相互印證，從而在成本與收益之間尋找最佳平衡點。

2.2環(huán)境效益衡量與污染物去除效果考察

環(huán)境效益衡量通常以主要污染物去除率及對周邊生態(tài)系統(tǒng)的影響為評價依據(jù)，在農(nóng)村污水處理領(lǐng)域，常規(guī)指標包括生化需氧量、化學(xué)需氧量、懸浮物、氨氮和總磷等。有些工藝還對病原分散式生態(tài)工藝（如人工濕地）COD去除率 ）、氨氮（去除率 ）等指標具有顯著削減效能，但遇到突發(fā)的負荷沖擊或季節(jié)性溫度下降時，去除效率可能出現(xiàn)明顯波動。集中式活性污泥法和氧化溝法在技術(shù)成熟度和處理效能方面相對穩(wěn)定，能夠在大流量或較高濃度的污染負荷下依然保持較高的水質(zhì)凈化水平。生態(tài)處理工藝不僅能夠去除水中常規(guī)污染物，同時可在水體和周邊生態(tài)系統(tǒng)中構(gòu)建良性的微生物群落，提供更多的生物多樣性收益和景觀價值。然而，若污水中含有大量的難降解有機化學(xué)物質(zhì)或農(nóng)藥殘留，單一的生態(tài)處理工藝難以達到理想的凈化效果，需要配合預(yù)處理或強化除磷脫氮等單元工藝。環(huán)境效益衡量還應(yīng)包括污染物對水體下游河流及土壤生態(tài)的潛在影響，若處理不當(dāng)，污染物可能通過地表徑流或滲漏的方式持續(xù)進入地下水層[4]。為此，需要在工藝運行期間定期開展監(jiān)測和評估，以確保排放指標長期符合國家和地方環(huán)保標準。通過多層次、多角度地評估環(huán)境效益，能夠為后續(xù)工藝的改進提供科學(xué)依據(jù)，也能為技術(shù)推廣和財政支持提供數(shù)據(jù)支撐。同時，環(huán)境效益的提升往往與農(nóng)村整體生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)相關(guān)聯(lián)。因此，在考核時也應(yīng)關(guān)注水質(zhì)改善帶來的鄉(xiāng)村旅游發(fā)展、農(nóng)業(yè)灌溉安全和公眾健康水平提高等綜合成果。

2.3社會效益與管理模式的綜合考量

農(nóng)村污水處理工程在社會層面的效益主要體現(xiàn)在公共衛(wèi)生、安全飲水保障及農(nóng)村環(huán)境治理意識的提升等方面。高效處理設(shè)施不僅可以減少水體污染，防止病原微生物傳播，還有助于改善人居環(huán)境，提升村容村貌，增強鄉(xiāng)村凝聚力和吸引力。部分區(qū)域因運維機制缺位導(dǎo)致設(shè)施閑置（如管護責(zé)任不明、專業(yè)人力短缺、資金鏈斷裂），加之沉沒成本累積，導(dǎo)致原本可發(fā)揮效能的設(shè)施淪為擺設(shè)，社會效益未能實現(xiàn)最大化。因此，要在實現(xiàn)處理效果的同時，注重制度安排和公眾參與力度。通過建立政府主導(dǎo)與村民自治相結(jié)合的管理模式，可以有效分擔(dān)運營維護成本，并增強農(nóng)戶對設(shè)施管理的責(zé)任感和積極性。比如一些地方探索了“公司+農(nóng)戶\"的合作機制，由專業(yè)運營公司負責(zé)技術(shù)與日常維護，農(nóng)戶則依托地方補貼繳納一定的運營費用，此舉不僅提高了污水處理的穩(wěn)定性，也為地方就業(yè)帶來了機會。在進行社會效益評估時，應(yīng)充分考慮村民對工藝類型、運行費用及維護便利性的意見，切忌采用自上而下的強制推進方式。同時，定期開展培訓(xùn)和宣傳活動，讓村民了解污水處理對環(huán)境和健康的具體益處，可以在無形中提升村莊整體環(huán)保意識，為后續(xù)的設(shè)施升級和規(guī)模擴大提供良好氛圍。最終，社會效益并非僅局限于水質(zhì)本身的改善，而是體現(xiàn)在農(nóng)村文明風(fēng)尚和可持續(xù)發(fā)展理念的逐步深化。良好的管理機制與多方合力，可以真正讓污水處理工程轉(zhuǎn)化為鄉(xiāng)村振興的重要支撐。

3農(nóng)村污水處理工藝的優(yōu)化路徑與發(fā)展趨勢

3.1多元化技術(shù)組合與工藝耦合應(yīng)用

在當(dāng)前農(nóng)村污水處理實踐中，單一工藝往往難以應(yīng)對水質(zhì)水量的波動及多種污染物并存的復(fù)雜性，因此，探索多元化技術(shù)組合成為一條行之有效的優(yōu)化路徑。通過將分散式與集中式工藝進行合理耦合，可在不同季節(jié)或不同負荷條件下靈活切換或并行運行，從而提升綜合處理效能，緩解單一工藝的技術(shù)瓶頸。例如，部分地區(qū)利用分布式生態(tài)處理單元（如小型人工濕地）應(yīng)對低負荷污水，對日常低負荷生活污水進行初步凈化，而在人口較為密集的鎮(zhèn)區(qū)設(shè)置集中式生化處理廠，對高峰期或高濃度排放進行強化處理。這樣的組合思路既可以節(jié)約運行成本，也能保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定達標。與此同時，不同處理技術(shù)之間通過物理、化學(xué)或生物模塊的有機組合，還可以實現(xiàn)對特定污染物的針對性去除。若當(dāng)?shù)匚鬯泻休^高的有機污染負荷，可采用厭氧與好氧工藝相結(jié)合的方式，這樣既能減輕好氧段的負擔(dān)，也能發(fā)揮厭氧微生物對難降解物質(zhì)的分解作用，為后續(xù)生物處理提供更適宜的條件。此外，配合投加高級氧化或膜分離等強化單元，可有效應(yīng)對氮磷超標、高鹽度及重金屬等特殊污染問題。通過合理設(shè)計不同工藝單元的銜接與運行模式，并在自動化控制系統(tǒng)的輔助下實現(xiàn)動態(tài)調(diào)度，可在更大程度上挖掘處理系統(tǒng)的潛在效益，滿足農(nóng)村地區(qū)不斷演變的用水需求和環(huán)保目標。從長遠來看，多元化技術(shù)組合與工藝耦合不僅是針對當(dāng)前排放現(xiàn)狀的應(yīng)急策略，更是適應(yīng)農(nóng)村未來發(fā)展趨勢的長期方案，通過不斷迭代和升級，農(nóng)村污水處理系統(tǒng)在多場景下都能保持良好的運行效率與可持續(xù)性。

3.2智能化監(jiān)控與運維管理平臺的建設(shè)

隨著信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，基于數(shù)字孿生技術(shù)的智慧化運維體系，正逐步成為農(nóng)村污水治理的核心轉(zhuǎn)型方向。在過去，很多農(nóng)村污水處理系統(tǒng)長期處于缺乏實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)缺失的狀態(tài)，導(dǎo)致問題難以及時發(fā)現(xiàn)，運維效率較低。為解決這一痛點，各地逐漸開始搭建智能化監(jiān)控平臺，通過多參數(shù)水質(zhì)傳感器實時監(jiān)測COD（化學(xué)需氧量）NH3-N（氨氮）TP（總磷）等關(guān)鍵指標，并通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制系統(tǒng)。這一平臺不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控與預(yù)警，還能依托大數(shù)據(jù)分析與人工智能算法對水質(zhì)變化趨勢進行預(yù)測，從而為運維人員提供科學(xué)的調(diào)控建議?；谥悄芑脚_，操作人員可以設(shè)定多種工況下的自動化運行方案，如在高負荷時增加曝氣強度或藥劑投加量，在低負荷時適當(dāng)降低能耗。對于分散式處理設(shè)施的多個小型點位，可通過移動終端隨時查看設(shè)備運行狀態(tài)，及時做好濾料更換、污泥清理或植物修剪等維護工作，減少人工巡檢成本。需構(gòu)建跨尺度數(shù)據(jù)融合平臺（整合水質(zhì)、氣象、土壤等多元數(shù)據(jù)），支撐生態(tài)環(huán)境風(fēng)險預(yù)警，對地表水和地下水水質(zhì)進行關(guān)聯(lián)分析，并通過地理信息系統(tǒng)輔助決策，為下一步的排放控制或管網(wǎng)優(yōu)化提供更精準的數(shù)據(jù)支撐。此外，智能化平臺也能在記錄運行數(shù)據(jù)、生成報表等方面大幅減輕管理負擔(dān)，為環(huán)保督察與績效評估提供重要依據(jù)。通過持續(xù)完善數(shù)據(jù)采集、通信和分析體系，農(nóng)村污水處理設(shè)施的整體管理水平將得到顯著提升，也能逐步培養(yǎng)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)人員的數(shù)字化運營能力，為今后進一步規(guī)模化應(yīng)用及工藝升級奠定基礎(chǔ)。

3.3綠色循環(huán)與資源化利用的未來方向

在當(dāng)前“雙碳”背景與循環(huán)經(jīng)濟理念的推動下，農(nóng)村污水處理已經(jīng)逐漸超越單純污染物去除的階段，轉(zhuǎn)而向資源化與綜合利用的方向邁進。經(jīng)過深度處理后的中水可以用于農(nóng)田灌溉、景觀用水或林地澆灌，既減少對淡水資源的消耗，也在一定程度上提升了土壤肥力。污泥或濕地植物殘渣則可以被制成有機肥或生物質(zhì)燃料，既降低了固體廢棄物的處置壓力，也創(chuàng)造了新的經(jīng)濟價值。對于分散式和生態(tài)型處理設(shè)施而言，可以在濕地系統(tǒng)中適度養(yǎng)殖魚蝦或水生動植物，實現(xiàn)景觀與農(nóng)業(yè)的互動，吸引農(nóng)業(yè)觀光或生態(tài)旅游，從而讓污水處理的綠色理念與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相融合。伴隨著膜技術(shù)和高級氧化工藝的不斷成熟，在農(nóng)村污水處理過程中回收氮、磷等營養(yǎng)元素也成為可能，這些營養(yǎng)元素可轉(zhuǎn)化成高附加值的肥料或飼料添加劑，以循環(huán)再利用的方式減輕農(nóng)村地區(qū)對化學(xué)肥料的依賴。要實現(xiàn)這些綠色循環(huán)與資源化利用目標，還需要突破技術(shù)與管理上的壁壘。首先，必須確保出水水質(zhì)和處理副產(chǎn)物的安全性，避免二次污染或食品安全風(fēng)險。其次，針對資源化產(chǎn)品的市場接受度和收益問題，需要建立相應(yīng)的標準和檢測體系，以提高農(nóng)戶或企業(yè)的參與意愿。再次，政策與財政支持對資源化利用項目有著極大的推動作用，可通過補貼或稅收減免等方式鼓勵污水處理企業(yè)與農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體聯(lián)合開發(fā)新型生態(tài)產(chǎn)品。未來可依托農(nóng)旅融合模式（如污水處理 + 生態(tài)農(nóng)場），推動鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)價值鏈延伸，通過綜合利用污水處理過程中的副產(chǎn)物，打造“農(nóng)業(yè)一生態(tài)一旅游”一體化發(fā)展模式，為農(nóng)村經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和綠色振興注入新的動力。最終，通過代謝共生網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（如“水一肥一能\"聯(lián)產(chǎn)），資源化利用有利于實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)工業(yè)共生，為碳中和目標提供底層路徑，有助于在更高層面上協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系，為建設(shè)美麗鄉(xiāng)村與生態(tài)文明提供堅實支撐。

4結(jié)論

農(nóng)村污水處理工藝正經(jīng)歷“技術(shù)一制度一社會”三重協(xié)同創(chuàng)新，形成了多尺度治理范式，從分散式到集中式、從傳統(tǒng)生化到多元化耦合再到生態(tài)處理及資源化利用，均體現(xiàn)了農(nóng)村水環(huán)境治理的多樣化與復(fù)雜性。在經(jīng)濟、環(huán)境和社會3個維度的效益評價基礎(chǔ)上，結(jié)合農(nóng)村實際情況制定優(yōu)化路徑，才能確保污水處理設(shè)施長期穩(wěn)定運行，真正實現(xiàn)水質(zhì)改善與鄉(xiāng)村振興的協(xié)同。當(dāng)前，智能化與信息化技術(shù)的發(fā)展，以及政府與社會資本的協(xié)同推進，為農(nóng)村污水處理的高水平、高標準發(fā)展創(chuàng)造了新的機遇。未來，應(yīng)繼續(xù)深人研究適宜農(nóng)村地域特點的創(chuàng)新工藝，并強化政策引領(lǐng)和公眾參與，通過韌性基礎(chǔ)設(shè)施與包容性治理機制耦合，為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)注入可持續(xù)內(nèi)生動力。

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