西安工程大学 邵泠馨 鞠曦瑶 周灵月 王芹 姜树齐 姜亦辰 710600
摘要:随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断深入,农村环境问题愈发突出。我国城市污水处理工艺较为成熟，但农村由于居住分散，经济水平低，使得污水处理技术比较落后,生活污水处理较为迫切。本文着重介绍了几种常用的污水处理技术，并对农村生活污水未来处理技术进行了展望。
关键词:农村；生活污水；处理工艺
引言:我国的农村生活污水日益增加，但污水处理状况却不容乐观。调查发现，我国村庄有96%无村庄排水渠道以及生活污水处理系统，出现污水随意排放现象。而生活污水的排放,使农村水环境安全受到严重威胁，由于农村经济技术条件相对落后，使得农村生活污水处理比较困难。不同地区，气候、地理地质条件不同，适合的处理技术相差较大。本文着重介绍几种农村生活污水处理工艺，并对其将来发展方向进行展望。
1.农村生活污水概述
农村污水是指在正常的生活、生产过程中农村地区居民产生的污水，包括生产污水和生活污水两方面：生活污水包括厕所、洗浴以及厨房等生活使用过程中产生的污水；生产污水是指农村居民在农业生产中产生的高浓度有机废水，包括畜禽养殖业、水产养殖业以及农产品加工等，甚至包括日常降雨所形成的村庄径流及农田径流。
农村生活污水特点和危害：农村生活污水主要来源于日常的厨房、沐浴、洗涤和冲厕等，其产生的数量、污染物种类、浓度与当地居民的生活习惯息息相关，而因生活习惯的相似性，一般来说农村生活污水的成分、含量等差异不大，水质较为稳定。存在以下特征：有机物含量较高，可生化性好:有机、无机化学污染物含量低，水质水量波动大。一般农村的生活污水量都比较小，变化幅度大，存在高峰时段。
未经处理的生活污水不仅严重污染了地表水体，而且也是疾病传染扩散的源头。调查显示，我国仅有34%的农村普及自来水，仍有3亿多的农村居民的饮水安全问题未能解决，而水源地水质差的现象与未经处理的农村生活污水肆意排放有着直接关系。
2.农村生活污水处理技术
经济发达国家很早就重视环保，研发农村生活污水处理技术较早。美国从19世纪中叶开始研究农村污水处理，我国相对而言关注较迟，20 世纪 80年代末才开始探索农村生活污水处理技术。近年来，国家越来越重视环境问题，各种形式的污水处理技术在我国农村得到了应用与推广。
2.1人工湿地处理技术
人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理，使污水处理达到工程化、实用化的新技术。该方法是将污水引入长有沼泽性植物的地中，例如象芦苇、香蒲等，利用植物生长过程中的根系吸收以及土壤微生物的作用将定量污水中污染物进行多层过滤并降解，最终达到净化水质的目的。这是一种可将地下人工介质中的植物、微生物充分结合，利用介质中的物理、化学、生物特性，将自然与人工处理相结合最终净化水质的方法。
该处理系统工艺具有设备简单、运转维护方便、后期管理费用低、工程基建低且污水负荷适应性强、最终净化水质稳定良好等优点。但该工艺占地面积大，易受天气的影响且气味恶劣。
2.2土壤地下渗滤系统
土地渗滤处理技术是由土壤、植物、微生物组成的复合系统，通过吸附、沉淀、微生物降解实现污水净化。土地渗滤技术具有投资费用低、操作管理简单、动力消耗低和再生水可回用等优点。但也存在不足之处。近年来针对易堵塞、水力负荷低、脱氮效果不佳和不易反冲洗这些问题，很多研究做了一些改进和强化，延长了使用年限，提高了处理效果。人工快速滤系统由人工土地渗滤系统发展而来，天然土层被渗透性能较好的渗滤介质取代，使系统的水力负荷大大提高，人工快速渗滤系统由于其投资运行费用及动力消耗低，出水水质高、无污泥产生等优点，适用于较小地区生活污水处理。
2.3高效藻类塘处理技术
该处理技术是通过连续搅拌装置对污水进行环型或螺旋型流动，从而促进污水的完全混合，同时调节塘内的氧气和二氧化碳浓度，使塘内菌藻共生体系比传统的稳定塘具有更加丰富的生物相，最终强化污水的净化效果。
高效藻类塘最大程度地利用了塘内藻类产生的02，而且污水在塘内的停留时间以及塘的占地面积均小于传统稳定塘，但存在以下缺点:受环境因素影响较大，具有温度和光照的限制因子,并且净化后出水中含有较多的藻类，需要后续程序以去除藻类。研究发现，高效藻类塘对NHs-N有很好的去除效果，但净化过程中受到反硝化条件限制，对总氮的去除率较低。
稳定塘是生物处理过程中最简单的处理形式之一，利用天然净化能力，不需要机械化设备，运行维修成本低，无需污泥处理，可以充分利用地形，因此适合用于农村地区污水处理。塘内植物和微生物共同作用进行沉降、拦截、吸收、吸附和分解，实现对污水的净化。缺点是会受到气候、太阳辐射、纬度和操作程序的影响，负荷低、水力停留时间长有气味。OSWALD提出了由传统稳定塘的改进的高效藻类塘处理技术，这种技术利用藻类的生长提高水体中的溶解氧，使水体环境更利于微生物生长，提高处理效果。相对于传统稳定塘，高效藻塘塘深更浅，缩短了停留时间，池塘多呈带状，这种结构更利于藻类生长繁殖，提高对污水的净化效果。
2.4蚯蚓生态滤池
目前，蚯蚓生态滤池处理技术大规模应用于污水处理。这种技术可以通过蚯蚓有效调节微生物的生物量和活性,利用微生物对有机物进行生化降解，两者在协同作用下实现对污水的净化.蚯蚓通过穿梭增强了土壤的通透性，防止处理设施长期运行产生的污泥堵塞,减少维护费用。处理过程不会产生气味，克服了环境卫生状况差的缺点。处理后的水可用于农场、公园、花园的灌溉,二次污染小。它还具有抗冲击负荷能力强、结构简单、产泥率低、运行管理容易等优点,适宜于农村生活污水的净化处理。蚯蚓和硝化菌以及其他微生物之间的协同作用能提高硝化作用。与无蚯蚓的生物滤池相比,蚯蚓生态滤池处理技术大约能多除去50%的硝态氮和10%的TN。
结论与展望
农村地区经济相对落后，污水收集难度大，缺乏资金和技术人员。在污水处理技术选择方面，应根据不同地区的地形地势、水文情况、气候、村庄地理范围、人口分布、农村产业及经济情况、敏感区域和排水方式等因地制宜，最大限度降低投资运行费用。政府应该重视农村污水的处理，加大资金投入，既要考虑一次性投资低，也要考虑后期运行成本，完善管理制度。目前各种污水处理技术仍存在不同程度的不足，很多问题尚需进一步研究探讨。比如人工湿地系统科学合理地选用填料，是仍需进一步研究和探索的课题，以后研究中可以考虑使用组合填料，提高人工湿地系统的脱氮能力。一体化人工湿地中虽然对抗生素和抗生素抗性基因去除有好的效果，但是去除机制还需进一步研究。蚯蚓生态滤池更合适的填料种类和配比,微生物群落的动力学和功能以及蚯蚓-微生物相互作用机制也需不断地探讨，以便对该技术进行整体优化。
未来应加强研究农村污水处理技术，合理选用充分发挥优势。由于经济条件和地理因素的限制,因此未来主要可能为分散式农村污水处理技术.一体化工艺处理效果好、操作管理容易、自动化程度高，也可能成为主要发展趋势。在大力推进生态文明、美丽乡村建设的时代，生态技术与大自然能够有机的结合,将会受到更多关注。
参考文献
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