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摘要：在分析农村生活污水处理现状的基础上，介绍了我国从事农村生活污水处理的企业现有的农村生活污水处理技术，按照农村污水处理技术分类原则，分为集中处理和分散处理、生物处理和生态处理、微动力和0电耗污水处理技术三种类别，其中0电耗污水处理技术类型数量最少，在农村生活污水治理中具有很大的推广前景，这为农村生活污水处理技术选择提供依据。
关键词：生活污水；农村；污水处理技术；分类
一、农村生活污水处理技术现状分析
农村生活污水是指农村居民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水以及一些农村分散养殖过程中所产生的污水。农村生活污水具有可生化性高、水质、水量波动性大的特点，农村生活污水处理模式需要结合农村地区实际情况和生活污水特点，以及我国从事农村生活污水处理的企业现有的农村生活污水处理技术（表1）进行科学决策。
表1 农村生活污水处理技术统计
图1 农村污水处理技术分布
（1）集中处理系统
集中处理系统主要是指（小型化）污水处理厂、人工湿地系统或土地处理系统等，通过一系列的物理、化学以及生物措施减少污水中的污染物，从而达到污水净化和资源化利用的目的。现有企业的农村污水集中处理系统主要以人工湿地系统为主，包括AEW湿地系统、厌氧-人工湿地、四池净化系统人工湿地、接触氧化+人工湿地、人工湿地+四格净化池和HyWaTⅣ+人工湿地等。AEW湿地系统选取适宜的湿地植物，集化学、物理和生物处理过程的由人工建造、控制和运行的生态净化系统。厌氧-人工湿地是厌氧过程对污水中的有机污染物进行消化后进入人工湿地，污染物在人工湿地内经过滤吸附、植物吸收及生物降解等作用得以去除。四池净化系统人工湿地是废水通过初沉段中部的过水孔进入厌氧段，厌氧段采用厌氧生化处理技术，通过厌氧微生物的吸附，将污染物质降解为二氧化碳和水；处理后的废水通过下部的过水孔进入二沉段完成泥水分离，沉淀的污泥回流到厌氧段，分离的废水进入人工湿地段；在人工湿地处理段，通过湿地填料的过滤、填料生物膜的吸附和分解、湿地植物的吸收，污染物质得到进一步去除，达到国家制定的污水排放标准。
（2）分散处理系统
分散处理系统是一个高度浓缩的微型化污水处理厂。它采用各种物理、化学或生物措施组合工艺，将各种处理技术高度集成在一个较小的空间范围内。随着各种工艺和技术的发展，分散处理系统的产品种类和型号越来越多，包括MCO点源污水处理系统、污水净化槽、地埋式园艺化高效污水处理系统、庭院式分散污水生态处理工艺 CD-SFCW工艺、FB智能净化槽、贝斯高效生物反应器、耐斯污水净化箱、CHtank中国罐、玻璃钢净化槽和一体化污水处理设备。一体化污水处理设备的主要工艺是接触氧化法和活性污泥法，结构上通过一沉池、I、II级接触氧化池、二沉池、污泥池去除污染物。玻璃钢净化槽由厌氧滤床池、散气管、接触曝气池、沉淀池、消毒池组成。地埋式园艺化高效污水处理系统由调节池、隔渣池、厌氧生化池、管道过滤器、综合生化系统、清水池等组成。CHtank中国罐的工艺是生活污水自流至化粪槽进行预处理，被气提至多级同步A/O单元进行生物处理，经沉淀后流入清水箱达标排放或回用。贝斯高效生物反应器的工艺是格栅去除较大悬浮物后自流到调节池，由调节池中的提升泵泵入贝斯中，依次流经预脱硝池、厌氧池、缺氧池和好氧池进行生化处理后，在沉淀池中完成泥水分离，出水经紫外消毒器杀菌后达标排放或回用。硝化液由好氧区气提回流至缺氧区进行反硝化脱氮，沉淀池污泥斗中的部分污泥通过气提回流至预脱硝池补充污泥量，剩余污泥排入污泥浓缩池，经浓缩、干化后的污泥可外运填埋或堆肥。
2.生物处理和生态处理
按照农村生活污水处理技术工艺，农村生活污水处理技术分为生物处理技术和生态处理技术，生物型的处理环节工艺成熟，水力负荷高，污染物去除的稳定性强，而生态型的处理环节用于提高工艺的抗冲击性能。
图3 生物处理技术分布
1.1厌氧生物处理技术
厌氧生物处理技术无需曝气充氧，产泥量少，是一种低成本、易管理的污水处理技术，能够满足农村生活污水处理的技术要求。农村污水处理中常见工艺有DSTE工艺和厌氧生物处理技术。DSTE工艺经预处理的污水连续不断进入生化处理区，生化处理包括配水渠、厌氧生物滤池和接触氧化池组成，其中厌氧生物滤池分为下流式厌氧生物滤池和上流式厌氧生物滤池。污水由配水池均匀分配给每组厌氧滤池，由于在厌氧生物滤池中设置了高比表面积聚乙烯弹性填料，大大增加反应池的生物量（附着的生物量及悬浮的生物量），提高了反应池的反应效率。厌氧滤池均采用布水器布水，保证池内布水均匀，充分利用有效容积。经厌氧处理后的污水自流入生物接触氧化池，该池是一种以生物膜法为主,兼有活性污泥法的生物处理装置。污水经过生化处理去除大部分有机污染物后，进入竖流式沉淀池进行固液分离，沉淀污泥经泵提升进入污泥池，沉淀池出水达标排放。厌氧生物处理技术将污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气，发酵后的污水被去除了大部分有机物，达到净化目的；产生的沼气可作为浴室和家庭用炊能源；厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水。
1.2 好氧生物处理技术
好氧生物处理技术是在有氧条件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物）的作用对污染物进行处理的方法，去除率可达到90%以上，一般比较适合经济条件较好或对出水要求较高的村庄。适合农村生活污水处理的好氧工艺有曝气生物滤池处理技术、强化除磷脱氮膜生物反应器工艺（3AMBR工艺）、ACM反应器（厌氧-接触氧化除磷脱氮生物膜反应器）、生物膜处理方法（A3/O工艺）、新型改性玄武岩纤维（MBF填料）污废水处理生物巣技术和兼氧FMBR技术等。曝气生物滤池处理技术是使用一种新型的生物滤料，其表面开口孔隙内生长有微生物膜，污水由下向上或由上向下流经表面长满生物膜的滤料时，污水中的有机物及氮得到降解。同时滤料层有效截留污水中的SS和老化脱落的生物膜并进行固液分离。定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗，促进滤料表面老化生物膜的脱落，排除被截留的SS和老化脱落生物膜，使高活性的新鲜生物膜与污水直接接触，提高了降解速率和效率，使出水稳定达标。强化除磷脱氮膜生物反应器工艺（3AMBR工艺）是将膜生物反应器技术与传统的厌氧、缺氧、好氧工艺结合的新工艺，使MBR工艺的突出特点与生物除磷脱氮过程相互促进，使整个系统除磷脱氮和去除有机物的效率达到最大化效果。ACM反应器（厌氧-接触氧化除磷脱氮生物膜反应器）系统集厌氧、兼氧、好氧处理、高效沉淀为一体，在去除有机物的同时实现强化脱氮除磷。PYMBR膜生物反应器是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。
（2） 生态处理技术
生态处理工艺能够很好地结合广大农村地区的自然地理条件，如当地的废塘、滩涂、废弃的土地，因而基建投资低；运行过程无需投加药剂，运行费低；污泥产量少，适当处理还能够达到农业回用标准，减少了二次污染；工艺运行相对稳定，抗冲击负荷能力强，能够使污水稳定达标排放，出水可以直接回用于农田灌溉或农村杂用水。国内外用于农村生活污水处理的工艺主要有人工快速渗滤污水处理技术和厌氧-氧化塘（稳定塘）技术。人工快速渗滤污水处理技术由格栅、预沉调节池、砂滤池、配水池和人工快渗系统组成。厌氧-氧化塘（稳定塘）技术是污水先经过厌氧处理后进入氧化塘。好氧塘主要通过好氧细菌及藻类自身代谢活动净化污水，好氧细菌利用水中的溶解氧，代谢转化水体当中可生物利用的有机物，转化为无机物质如CO2、氨氮、磷酸根等，同时合成自身细菌细胞物质。藻类则利用好氧细菌提供的二氧化碳、无机营养及水，发生光合作用合成自身有机物，形成新的藻类细胞，释放出氧气，供好氧细菌代谢利用。兼性塘有效水深一般为1-2米，通常从上到下分为好氧层、兼性层、厌氧层3个层组成。好氧层内，发生类似好氧塘的水质净化；兼性层内主要是兼性细菌利用氧气发生好氧代谢或者利用NO3-，CO32-电子受体进行无氧代谢；厌氧层主要是沉积物和死亡藻类在厌氧细菌的作用下发生酸化、产生甲烷反应，产生的二氧化碳及甲烷气体溢出池塘水面。
3.微动力和0电耗污水处理技术
图4 微动力和0电耗污水处理技术分布
（1）微动力技术
一体化微动力污水处理技术结合AO和A2-O两种工艺优点，能够在去除有机物的同时去除氮和磷营养物质。太阳能微动力污水处理技术以传统A2-O工艺为基础，利用太阳能光伏板光电转换技术，为污水处理中的曝气、搅拌、回流等提供动力。
（2）0电耗污水处理技术
0电耗污水处理技采用无能耗的水处理工艺路线，充分利用污水排放位能、排水管道（尤其是雨水落管）的拔风作用，无需设置水泵、风机等动力设备，工程造价及运行费用低廉。适合农村生活污水处理的0电耗污水处理技术有AOBR工艺，是“厌氧+好氧+砂滤”综合生物处理工艺技术的简称。
三、结语
针对国内市场上从事农村生活污水处理的企业现有的农村生活污水处理技术分类的统计结果（图5）显示：提供农村生活污水分散处理系统的数量最多，这与农村地区居住呈现分散的状态、污水排放量较小、地理条件比如土地利用类型和地形地貌、经济因素比如农村人均收入的现状有关。提供0电耗污水处理系统的数量最少，这类农村生活污水处理技术因其应用设备简单、投资与运行费用少、效果好，在农村生活污水治理中具有很大的推广前景。
图5 农村生活污水处理技术分类
论文作者:崔维,李坚,龙祎锟,邸胜娟,张东旭,张楠,刘思岐
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/26
标签：污水处理论文; 污水论文; 生物论文; 技术论文; 农村论文; 工艺论文; 湿地论文; 《防护工程》2018年第19期论文;