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目前我國(guó)大多數(shù)農(nóng)村沒有完善的污水收集和處理設(shè)施，根據(jù)建設(shè)部《村莊人居環(huán)境現(xiàn)狀與問題》調(diào)查報(bào)告，我國(guó)96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，大量未經(jīng)處理的污水直接排放，對(duì)納污水體和土壤造成了極大污染，并且會(huì)嚴(yán)重威脅地下水安全和農(nóng)村居民的身體健康。與城鎮(zhèn)污水相比，農(nóng)村生活污水面廣分散、排放隨意，這些特點(diǎn)要求農(nóng)村生活污水處理不能直接照搬城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)或方式，必須建立適合農(nóng)村特點(diǎn)的處理方法。目前我國(guó)農(nóng)村污水處理技術(shù)種類繁多，常用的技術(shù)如下表所示。
我國(guó)地域廣闊，各地區(qū)氣候、地形、經(jīng)濟(jì)水平相差較大，所以在選擇技術(shù)時(shí)須充分考慮技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性以及地區(qū)的氣候、地形和經(jīng)濟(jì)條件。本文綜述了我國(guó)6個(gè)地區(qū)農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀，并根據(jù)各區(qū)域的特點(diǎn)因地制宜地提出適合該地區(qū)的村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)和模式。
東南水系發(fā)達(dá)地區(qū)
東南地區(qū)主要包括上海市、江蘇省、浙江省、福建省、廣東省、海南省，是我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值和人均收入增長(zhǎng)幅度最快的地區(qū)之一，因此該地區(qū)對(duì)農(nóng)村生活污水的治理開展得較早，目前已有較完善的農(nóng)村污水處理機(jī)制，污水處理覆蓋面較廣。
江蘇、浙江和廣東部分地區(qū)相對(duì)較早地開展了農(nóng)村生活污水治理工作，目前已制定了初步的農(nóng)村生活污水處理標(biāo)準(zhǔn)，并取得了一定的成效。江蘇省在2008年開展農(nóng)村環(huán)境連片整治，目前蘇南地區(qū)多采用生物+生態(tài)的污水處理技術(shù)，蘇中地區(qū)多采用一體化工藝，蘇北地區(qū)采用接觸氧化/人工濕地生態(tài)塘組合工藝應(yīng)用較多。浙江省在2003年提出農(nóng)村環(huán)境整治計(jì)劃，并于2014年全面開展農(nóng)村生活污水治理工作。浙江省67個(gè)縣(市、區(qū))的農(nóng)村污水處理設(shè)施以中小規(guī)模為主，約80%的設(shè)施采用了無動(dòng)力厭氧+人工濕地處理技術(shù)，以村鎮(zhèn)自管的模式為主，出水一般可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。珠江三角洲地區(qū)的大部分村落都有一定規(guī)模的工廠，產(chǎn)生的污水直接排入河中，直接影響農(nóng)村居民的生產(chǎn)生活。廣州地區(qū)一共有1284個(gè)行政村7181個(gè)自然村，從2008年開始對(duì)無法納入城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的農(nóng)村區(qū)域?qū)嵤┪鬯卫斫ㄔO(shè)，截至2010年6月30日已完成281個(gè)行政村生活污水治理，但對(duì)于數(shù)量較多的自然村的治理還比較少。
結(jié)合對(duì)東南地區(qū)農(nóng)村污水處理研究的了解，針對(duì)污水處理工藝選擇提出以下建議：江蘇、浙江、上海和廣東為代表的長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密度大、土地資源緊張、水環(huán)境污染嚴(yán)重、水質(zhì)性缺水問題突出，因此應(yīng)選擇處理效果好、占地面積小的好氧生物處理技術(shù)或采用生物生態(tài)相結(jié)合的方式，例如接觸氧化/人工濕地生態(tài)塘，而福建和海南等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村則應(yīng)優(yōu)先采用運(yùn)行成本相對(duì)低的微動(dòng)力或無動(dòng)力處理技術(shù)。
華北平原地區(qū)
華北平原一般包括北京市、天津市、河北省、山西省、山東省大部和河南省北部，是我國(guó)重要的工業(yè)地區(qū)，經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)。華北平原也是我國(guó)主要的農(nóng)業(yè)區(qū)，農(nóng)村耕地占全國(guó)的1/5，農(nóng)村人口眾多，每年會(huì)產(chǎn)生大量的污水，具有污染物濃度低、人均日產(chǎn)生量小于南方、污水排放量與收入水平有關(guān)的特點(diǎn)。并且該地區(qū)水資源匾乏，所以提出合理的污水處理技術(shù)非常重要。
目前華北地區(qū)建立了很多示范性工程，通州區(qū)位于北京郊區(qū)，屬于典型的華北缺水地區(qū)，采用的工藝有3種，即BAAS微動(dòng)力全生物污水處理工藝、微動(dòng)力水處理技術(shù)和厭氧折流生物濾池—復(fù)合流人工濕地，經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行驗(yàn)證可在我國(guó)北方大都市郊區(qū)農(nóng)村推廣應(yīng)用。對(duì)比幾種常用的污水處理技術(shù)，結(jié)合山西南部地區(qū)的氣候特征、水質(zhì)特征、經(jīng)濟(jì)條件和給排水條件，得出結(jié)論：對(duì)于生活污水產(chǎn)生量小、污染物濃度低的地區(qū)可采用人工濕地、土地滲濾處理技術(shù)；太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)等污水處理技術(shù)適用于水量中等、出水要求較高的處理需求；A/0工藝等處理技術(shù)適用于經(jīng)濟(jì)條件較好、水量較大、污染物濃度較高的處理需求。
除了對(duì)污水處理技術(shù)的研究外，華北地區(qū)也開始著重進(jìn)行污水排放標(biāo)準(zhǔn)以及處理設(shè)施管理規(guī)范的制定。2012年河北省在全省范圍內(nèi)推行以農(nóng)村生活污水處理為重點(diǎn)的連片整治，2015年初頒布《農(nóng)村生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)》，確定11項(xiàng)主要控制指標(biāo)及限值，提出應(yīng)根據(jù)村莊所處區(qū)位、人口規(guī)模、聚集程度、地形地貌、排水特點(diǎn)及排放要求，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)承受能力等，采用適宜的污水收集和處理模式，為開展農(nóng)村污水治理工作提供依據(jù)。
東北高寒地區(qū)
東北地區(qū)氣候條件為中溫帶和寒溫帶，四季分明，地形復(fù)雜。與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，并且經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，農(nóng)村生活污水具有水量偏少且水質(zhì)變化大的特點(diǎn)。由于我國(guó)污水處理起步較晚，在東北寒冷地區(qū)尚無成熟的污水處理示范工程，并且寒冷地區(qū)的污水處理還面對(duì)很多困難：(1)冬季低溫導(dǎo)致一些污水處理技術(shù)不適用于該地區(qū)；(2)農(nóng)村污水處理資金缺口巨大；(3)農(nóng)村生活污水處理建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)尚未明確建立，缺乏建設(shè)驗(yàn)收規(guī)范和長(zhǎng)期運(yùn)行效果的監(jiān)測(cè)、監(jiān)管體制。
東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)較落后，并且污水排放量小，所以以生態(tài)技術(shù)為主體的工藝比較適合該地區(qū)，但東北地區(qū)冬季氣溫偏低，導(dǎo)致人工濕地等生態(tài)處理工藝運(yùn)行效果不佳，為了克服氣溫條件的影響，很多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)，主要提出以下幾種方案:(1)冬季氣溫低，水的黏度增大，擴(kuò)散系數(shù)降低，導(dǎo)致氧傳遞速率下降，植物和微生物的代謝下降，有機(jī)顆粒積累，從而導(dǎo)致基質(zhì)堵塞，影響人工濕地的處理效果。可采用凹凸棒土與傳統(tǒng)穩(wěn)定塘相結(jié)合，在低溫條件下出水可達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)提出寒冷地區(qū)冬季人工濕地主要依靠填料對(duì)污染物進(jìn)行降解，可以通過選擇合適的填料解決人工濕地冬季運(yùn)行效率低的問題，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)主體填料為沸石的人工濕地對(duì)于TN、TP在低溫條件下仍可保持較好的去除率。此外，基質(zhì)填料的組成和配比對(duì)人工濕地穩(wěn)定運(yùn)行起到關(guān)鍵作用，驗(yàn)證人工濕地在寒冷地區(qū)采取改進(jìn)措施后可以有效運(yùn)行。(2)冬季時(shí)人工濕地只作為儲(chǔ)水池，不對(duì)污水進(jìn)行處理，夏季再進(jìn)行處理。吉林地區(qū)采用潛流式人工濕地和表面流人工濕地串聯(lián)的工藝對(duì)農(nóng)村污水進(jìn)行處理，冬季人工濕地用來儲(chǔ)存污水，基本不出水，取得了較穩(wěn)定的處理效果。(3)改進(jìn)濕地結(jié)構(gòu)。將人工濕地設(shè)計(jì)成雙層構(gòu)造，夏季依靠上層植物、微生物、基質(zhì)的聯(lián)合凈化功能，冬季上層濕地充當(dāng)保溫層，依靠地下植物根系、基質(zhì)吸附和微生物的代謝作用發(fā)揮凈化效能；另外，可向濕地中投加高效低溫功能菌，改善低溫期活性物微生物群落，促進(jìn)水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的良性循環(huán)。經(jīng)過運(yùn)行驗(yàn)證，該系統(tǒng)可以在東北高寒地區(qū)全年運(yùn)行。(4)采取保溫措施。目前采用比較多的有植物覆蓋、冰雪覆蓋、薄膜法或溫棚覆蓋。通過比較，薄膜保溫法具有出水水質(zhì)好、操作簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，比較適合在我國(guó)北方地區(qū)推廣應(yīng)用。(5)種植耐寒植物。人工濕地多種植蘆葦、香蒲、菱白和燈芯草等濕地植物，在冬季低溫時(shí)，濕地植物易出現(xiàn)休眠現(xiàn)象，根系微生物代謝緩慢，導(dǎo)致濕地處理效率下降。因此，如何選擇適合冬季氣候條件的植物、提高低溫條件下人工濕地對(duì)水中污染物的處理效率也是人工濕地研究領(lǐng)域的一個(gè)重要內(nèi)容。
中南地形復(fù)雜地區(qū)
中南地區(qū)包括湖北、湖南、安徽和江西，該區(qū)域地形地貌復(fù)雜，包括山地、丘陵、崗地和平原等。農(nóng)村人口數(shù)量、村鎮(zhèn)數(shù)量和人口密度均較大，很多行政村位于重要水系(如淮河、巢湖、鄱陽(yáng)湖、洞庭湖等)流域，大量未經(jīng)任何處理的農(nóng)村生活污水直排，對(duì)水環(huán)境影響較大。該地區(qū)經(jīng)濟(jì)總量在全國(guó)處于中等偏下水平，區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，農(nóng)民生活方式、水平差異較大。
中南地區(qū)地形復(fù)雜，山地、丘陵較多，所以在設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)時(shí)可以充分利用當(dāng)?shù)氐匦?。例如利用原有的陡坡地?shì)，設(shè)計(jì)人工濕地結(jié)合厭氧和跌水接觸氧化的復(fù)合處理工藝，出水水質(zhì)優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B類排放標(biāo)準(zhǔn)。中南地區(qū)除了山地較多，還集中了我國(guó)較大的淡水湖鄱陽(yáng)湖和巢湖。江西省從1991-2011年逐步推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)，采取了改水、改廁等措施，農(nóng)村生活污染物排放量也隨之增長(zhǎng)。同時(shí)，由于污水管網(wǎng)不齊全，很多污水、化糞池廢水直接排入水體，導(dǎo)致鄱陽(yáng)湖流域嚴(yán)重污染。江西地區(qū)處于秦嶺—淮河以南，冬季平均氣溫高于0℃，適合采用人工濕地技術(shù)。
總的來說，中南地區(qū)可以秦嶺—淮河為界劃為秦嶺以南和秦嶺以北，河南和安徽北部屬于秦嶺以北，用水量較小且經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)。這些地區(qū)農(nóng)村大部分采用旱廁或有家禽畜養(yǎng)，有利用廄肥施用農(nóng)田和菜地的習(xí)慣，農(nóng)村污水很少外排，排放的少量污水可考慮采用化糞池或厭氧生物膜反應(yīng)池進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理。秦嶺—淮河以南農(nóng)村多傍水而建，池塘往往成為受納水體。這些地區(qū)可利用現(xiàn)有的池塘采用多塘技術(shù)或者人工濕地系統(tǒng)。
西北寒冷干旱地區(qū)
西北地區(qū)地形以高原、盆地和山地為主，冬季嚴(yán)寒而干燥，夏季高溫，降水稀少，氣溫的日較差和年較差都很大。該地區(qū)水資源匾乏，村民的用水量也較少，隨著新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn)，自來水普及率增加，部分經(jīng)濟(jì)條件較好的村莊普及了馬桶、淋浴等衛(wèi)生設(shè)施，使得用水量不斷增加，這直接導(dǎo)致農(nóng)村排水量增大。
西北地區(qū)的生態(tài)條件脆弱，一些傳統(tǒng)生態(tài)技術(shù)并不容易推行，所以須要在傳統(tǒng)生態(tài)處理技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，例如在冬季采用植物覆蓋和薄膜覆蓋聯(lián)合的保溫方法，使其能夠用于關(guān)中地區(qū)的農(nóng)村污水處理。研究對(duì)不同濕地植物進(jìn)行了比較分析，提出可以多種植陸生木本植物作為濕地植物。黑麥草雖為陸生植物，但環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、耐水、根系發(fā)達(dá)，具有作為濕地冬季植物的理論可行性，對(duì)黑麥草人工濕地冬季和春季處理效果進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，人工濕地在非結(jié)冰期，黑麥草系列人工濕地出水可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
陜南地區(qū)雖然地處西北但又與西北地區(qū)的干旱不同，該地區(qū)水資源豐富，與南方地區(qū)相近，但氣溫仍偏低且經(jīng)濟(jì)較為落后，所以也不能直接照搬南方地區(qū)的工藝。
西南山區(qū)
西南地區(qū)包括廣西、云南、貴州、四川、西藏等地，地形復(fù)雜，以丘陵、山地、高原為主；氣候類型多樣，大部分地區(qū)屬于亞熱帶、熱帶季風(fēng)氣候。西南地區(qū)經(jīng)濟(jì)在全國(guó)處于中下水平，農(nóng)村人口眾多。該地區(qū)也是我國(guó)少數(shù)民族聚集的地區(qū)，具有獨(dú)特的人文風(fēng)光使該區(qū)域成為旅游的熱點(diǎn)區(qū)域。因此，以農(nóng)家樂為代表的旅游得到快速發(fā)展，與此同時(shí)農(nóng)村生活用水總量也迅速增長(zhǎng)，很多農(nóng)村污水因?yàn)闆]有處理措施直接排入河流，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成極大的破壞，可見推行符合當(dāng)?shù)貙?shí)際的污水處理措施刻不容緩。
西南地區(qū)是農(nóng)村水污染控制技術(shù)較為薄弱的地區(qū)。目前，該地區(qū)農(nóng)村污水治理主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的村落和旅游業(yè)發(fā)達(dá)的村落，其他區(qū)域還未開展農(nóng)村污水治理工作。重慶市農(nóng)村地區(qū)住戶居住較為分散，地形差異大，經(jīng)濟(jì)水平不高，其生活污水具有水質(zhì)、水量日變化系數(shù)和時(shí)變化系數(shù)均較大的特點(diǎn)，重慶大學(xué)三峽生態(tài)實(shí)驗(yàn)室提出了3種適合重慶市農(nóng)村生活污水處理的經(jīng)濟(jì)適用技術(shù)，包括高效藻類塘、復(fù)合型人工濕地和凈化沼氣池—人工濕地技術(shù)。這3種工藝都可以達(dá)到較好的去除效率，并且建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用比較低，比較適合重慶農(nóng)村污水的處理，可以作為示范性工程運(yùn)行推廣。
三峽庫(kù)區(qū)因?yàn)槭艿介L(zhǎng)江三峽工程影響成為西南地區(qū)的一個(gè)特殊區(qū)域，三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)比重大，庫(kù)區(qū)農(nóng)村人口將近占總?cè)丝诘?0%，農(nóng)村污水是水體污染的重要來源，并且三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)脆弱，所以對(duì)農(nóng)村生活污水的治理顯得尤為迫切。由于三峽庫(kù)區(qū)的經(jīng)濟(jì)條件有限，因此在選取適合三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)時(shí)，應(yīng)遵循處理成本低廉、處理效果穩(wěn)定、技術(shù)操作簡(jiǎn)單的原則，例如厭氧生物接觸池+跌水充氧接觸氧化渠組合工藝、厭氧生物接觸池跌水充氧+接觸氧化渠表面流+潛流人工濕地2種工藝，經(jīng)過8個(gè)月的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，出水均達(dá)到了二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，氣候和氣溫的變化對(duì)其影響不大。
根據(jù)上述研究并結(jié)合西南地區(qū)污水處理現(xiàn)狀，對(duì)西南地區(qū)農(nóng)村污水處理技術(shù)的選擇提出以下建議：廣西、云南2地生態(tài)資源豐富，氣候溫暖，可以選擇人工濕地系統(tǒng)；貴州地區(qū)地勢(shì)陡峭，缺水少雨，可推廣跌水式生態(tài)工藝；四川地區(qū)地形復(fù)雜，氣候多樣，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)條件參差不齊，應(yīng)考慮將生態(tài)工藝與生物工藝聯(lián)合使用?？傮w而言，在經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)，鋪設(shè)管網(wǎng)修建城鎮(zhèn)集中式污水處理廠，在經(jīng)濟(jì)條件一般的地區(qū)采用厭氧與人工濕地的組合工藝，在無充足土地資源或排水要求較高的山區(qū)或景區(qū)可以采用微動(dòng)力曝氣的一體化設(shè)備。