025-85283059
210003
025-85283059
210003
江南,中国农村生活污水处理技术现状分析及评价 作者：谢林花1， 吴德礼2， 张亚雷2 单位：1陕西科技大学环境科学与工程学院;２同济大学环境科学与工程学院/污染控制与资源化研究国家重点实验室
时间：2023-11-18
焦点提醒：中国农村糊口污水处置手艺近况阐发和评价 作者：谢林花1， 吴德礼2， 张亚雷2 单元：1陕西科技年夜学情况科学与项目学院;２同济年夜学情况科学与项目学院/污染节制与资本化研究国度重点尝试室 
来历：《生态与农村情况学报》2018年10期
作者：谢林花1， 吴德礼2， 张亚雷2
单元：1陕西科技年夜学情况科学与项目学院;２同济年夜学情况科学与项目学院/污染节制与资本化研究国度重点尝试室
摘要：经由过程查阅我国2000-2016年总计119项≤ 1 000 m3·d-1农村糊口污水处置现实项目案例文献，统计阐发我国农村糊口污水处置的手艺模式、出水履行尺度、6种首要污染物（化学需氧量、总氮、总磷、氨氮、SS、BOD5）去除率，连系条理阐发法对我国农村糊口污水处置近况和成长态势进行阐发。成果注解，57.26%的农村糊口污水处置工艺的处置水量小在100 m3·d-1；出水水质首要履行GB 18918-2002《城镇污水处置厂污染物排放尺度》，文献占比为74.99%；处置手艺整体分为生物、生态和组合处置手艺3年夜类，组合处置手艺利用最多，多种工艺手艺组合是将来农村糊口污水处置的首要成长标的目的。文献中对水质目标的查核正视水平由高到低别离为COD、总磷、氨氮和总氮，污染物去除的难易水平由易到难别离为COD、氨氮、总磷和总氮。
农村糊口污水是我国农村污染物的首要来历之一，而农村污染物已成为影响水情况的主要身分，进而影响全部农村的生态情况，同时也限制着农村经济成长。社会主义新农村扶植方针的出台，使我们看到了中国泛博农村成长的新标的目的和夸姣前景。要实现这个夸姣愿景，对农村糊口污水管理手艺近况的科学熟悉就显得尤其主要。是以，对我国进入21世纪以来的农村污水管理手艺进行阐发和评价具有主要的实际意义。笔者经由过程中国知网搜集并总结了2000—2016年119篇相关农村糊口污水处置手艺研究的文献，阐发农村糊口污水处置手艺的近况和态势，综述农村糊口污水处置手艺的各类评价方式，旨在为各农村按照现实环境和需求选择合用的糊口污水处置手艺和科学公道展开农村糊口污水管理计划和项目实行供给参考，以期鞭策社会主义新农村扶植。
1 农村糊口污水处置根基状态
农村糊口污水包罗糊口洗涤污水、厨房和冲厕污水和养殖畜禽污水等，具有污染面广、来历多且分离不容易搜集，成份复杂，地域差别较显著，悬浮物、无机物、氮磷浓度较高档特征。农村糊口污水量一般低在城镇，但因为缺少完美的下水和处置系统、经济根本亏弱等缘由，农村糊口污水的处置率远低在城镇。污水沿道路边沟或路面排至四周水体，形成地表水或地下水污染，影响周边居平易近的饮用水平安，间接要挟水情况健康。
据住房和城乡扶植部数据，截至2015年，全国(西藏、港澳台未列入统计)建制镇共17 848个，对糊口污水进行处置的建制镇占全国建制镇总数的25.3%。全国有1.15万个乡、264.5万个村落，村落户籍生齿7.65亿人，对糊口污水进行处置的乡仅为815个，占全数乡的7.1%。这2组数据充实申明，有年夜量农村糊口污水未获得处置，增强农村糊口污水处置显得尤其紧急和主要。
2 农村糊口污水处置手艺分类
今朝国表里利用的农村污水处置手艺较多，按感化道理可分为物理法、化学法和生物法3种方式。物理法包罗重力、离心和过滤等；化学法包罗混凝、吸拥护电解等；生物法包罗活性污泥和生物膜法。依照主体手艺单位组成分类，首要分为生物处置手艺、生态处置手艺和组合处置手艺3种。
生物处置手艺指经由过程微生物在好氧或厌氧前提下分化接收污水中的无机物、氮和磷。好氧生物处置需要动力给污水充氧培育微生物，经常使用方式有厌氧-好氧(AO)法、序批式活性污泥(SBR)法和生物转盘等。厌氧生物处置不需要动力，首要是操纵厌氧微生物的代谢勾当将无机物转化为CH4和CO2等，经常使用方式有厌氧生物滤池和厌氧沼气池等。
生态处置手艺是操纵泥土-动物-微生物复合系总共同感化的道理，经由过程过滤、接收和分化感化使污水获得净化，经常使用方式有人工湿地、泥土渗滤净化系统和氧化塘等。
组合处置手艺指上述2种处置手艺的连系或某一种手艺系统内部分歧工艺情势的连系，首要包罗3种：生物+生物处置组合，如厌氧滤床-接触氧化净化槽、厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺(A2O)-膜生物反映器(MBR)一体化工艺；生态+生态处置组合，如人工湿地+不变塘、生态浮床与人工湿地组合工艺；生物+生态处置组合，如厌氧消化+人工湿地+氧化塘、太阳能A2O+潜流人工湿地。每种手艺都有各自的劣势和特点，操纵生物处置能够下降污水中污染物浓度；经由过程生态处置能够下降治理难度并节制运转本钱；借助组合工艺能够进一步提高系统处置效能并摸索改进方式。
3 我国农村糊口污水处置手艺利用状态阐发
经由过程文献调研，搜集了2000—2016年处置水量低在1 000 m3·d-1的全国各地农村糊口污水处置项目近150项，颠末挑选只要119项同时知足以下2个要求：一是有明白处置水量；二是有具体的污染物去除率数据或有知足的排放尺度。收集农村污水处置工艺案例的年份与工艺数目关系见图1。
从图1可见，工艺案例数目随年份呈海浪式转变，这多是工艺案例收集的不完全性和对收集文献案例的前提限制而至，虽然如斯，仍然能够看出，2000—2016年农村糊口污水处置手艺研究文献整体呈逐年增加趋向，申明对农村糊口污水的污染节制已引发学者们的普遍存眷。对农村糊口污水份散处置工艺范围散布的查询拜访(图2)注解，57.26%的工艺处置水量≤100 m3·d-1，其次是>100~500 m3·d-1之间(32.47%)，而处置水量年夜在500 m3·d-1的工艺只占7.69%。申明农村糊口污水排放较分离，水量低。
对农村糊口污水119个项目案例进行分类，可别离归入生物处置、生态处置和组合处置这3种手艺模式，占比别离为5.88%、14.29%和79.83%。生态处置手艺中，人工湿地、氧化塘和地盘渗滤工艺占比别离为72.22%、11.11%和16.67%。组合处置手艺中，以生物+生态处置组合占比最多，为71.28%，生物+生物和生态+生态处置组合占比别离为19.15%和9.57%。由此可知，农村糊口污水处置手艺中组合处置手艺利用频次最高，其次是生态处置手艺，利用起码的是单一的生物处置手艺。申明农村糊口污水构成成份复杂化，单一的处置工艺出水难以知足国度的排放尺度和收纳水体的环保需求，需要多种工艺组合以到达强化系统净化能力的目标。
组合处置手艺中生物+生态处置手艺模式利用最多，这类模式的前段生物处置首要去除无机物和部门养分物资，后续生态处置进一步脱氮除磷，前段生物处置能够填补后续生态处置易受天气转变影响、处置结果不不变等错误谬误，从而更高效地处置污水，提超出跨越水水质，加强系统运转的不变性。比拟较在其他2种处置手艺，生物和生态组合手艺需分析斟酌农村地域的经济地舆情况前提、地区天气差别和本地前提、运转治理、污泥产量和现实项目案例等身分，将污染节制与庇护和改良本地的水情况和生态情况相连系，进而实现农村区域性的水情况和生态情况的良性轮回。
4 农村糊口污水处置出水履行排放尺度阐发
在119篇文献中，有84篇文献说明出水履行的具体尺度号，占70%。����APP在说明排放尺度的文献中，根据最多的尺度是GB 18918—2002《城镇污水处置厂污染物排放尺度》(一级A和一级B尺度别离占26.19%和40.47%，未说明级别占8.33%)，其次是GB 8978—1996《污水分析排放尺度》(一级和二级尺度别离占5.95%和3.57%)，另外还北京市处所尺度的DB 11/307—2005《水污染物排放尺度》(一级A和一级B别离占1.19%和4.76%，未说明级别占3.57%)和GB 5084—2005《农田浇灌水质尺度》(5.95%)。
以上数听说明今朝针对农村糊口污水处置手艺的实践中，研究者的存眷重点首要在在污染处置手艺，该现象与我国农村糊口污水管理起步较晚相关。截至今朝，还没有出台国度层面的农村糊口污水处置排放尺度，形成各地农村在工艺选择和扶植尺度中面对很多现实问题，也使得各项手艺在研发进程具有无明白尺度能够参照的问题。
5 遍地理手艺污染物查核目标阐发
5.1 水质目标阐发
在查阅的119篇文献中，有91篇文献说明具体水质目标值。查核的水质目标首要包罗COD、氨氮、总氮、总磷、SS和BOD5这6项目标。图3是这6项首要水质目标在稀有据实例文献中的涵盖比例环境。
从图3能够看出，对COD、氨氮、总氮和总磷这4项目标的查核率均跨越60%。此中，查核COD目标的农村污水处置手艺文献数目最多，占92.31%，申明农村糊口污水处置的重要使命是降解无机物，以处理水体黑臭问题；其次是总磷和氨氮，查核比例别离达82.42%和75.82%；而对总氮的查核比例略低，仅为68.13%；SS和BOD5的查核比例附近，别离为42.86%和40.66%。在目标组合的分析查核中，同时查核COD、氨氮、总氮和总磷4个目标的文献比例要远高在其他组合，占比达34.07%。这申明各地农村糊口污水处置出水目标查核中对氮去除的正视水平增强。但不容轻忽的是，其他肆意组合目标的查核比例也较高，申明今朝农村糊口污水排放目标不同一，随便性较年夜。
5.2 污染物去除率阐发
分歧地域农村因为经济成长程度、居平易近糊口习惯、文化布景和水文等天然前提的差别，糊口污水的排放特点也截然不同。分歧农村糊口污水处置手艺对水质目标的去除效力也不尽不异。在所考查的污水处置手艺中，6类首要污染物目标的去除效力散布如图4所示。
从图4能够看出，COD去除率为>80%~90%的工艺所占比例最高，为38.55%；整体上74.7%的工艺COD去除率都达70%以上；BOD5去除率>70%的工艺所占比例高达97.22%，遍及较高的COD和BOD5去除率申明农村糊口污水中的无机物比力轻易去除，合适农村糊口污水可生化性较好的特点。氨氮和SS的去除率也相对较高，去除率>70%的工艺所占比例别离为75.35%和87.18%;其次是总磷，去除率>70%的工艺比例为68.91%, 但总氮的去除率相对较低，去除率>70%的手艺占比仅为50.0%，而去除率≤60%的工艺占比也达35%，提高总氮去除效力能够作为将来农村糊口污水处置手艺的研发重点之一。
农村糊口污水处置是不是必然要求做到脱氮除磷，需要按照处置后的出水用处进行具体判定。若经处置后的农村糊口污水选择间接排放至四周受纳水体中，污水处置手艺该当实现以上4类首要污染物的削减排放，以到达情况庇护的目标；若经处置后的糊口污水用作农田浇灌、渔业、冲厕等回用用处，则应恰当放宽污水脱氮除磷的处置要求，以实现对污水中富含氮、磷的资本化操纵。
6 农村糊口污水处置手艺评价
农村糊口污水处置手艺有良多种，选择时不但要斟酌手艺自己的合用性，还要斟酌经济、治理和情况等身分。经由过程调研，发觉条理阐发法是农村糊口污水处置手艺较为经常使用的评价方式(表1)。
定量阐发方式相连系的多方针决议计划阐发方式。该方式将复杂问题分成若干条理和若干目标，把这些目标按安排关系分组并链接成有序的递阶级次布局，建立一个条理布局模子。对统一安排目标下的所有目标进行两两比力，成立两两比力的判定矩阵，经由过程计较判定矩阵的最年夜特点值和对应的特点向量，肯定每条理中目标相对其上安排目标的主要性(即权重)，然后逐层合成目标权重，获得最低层相对最高层的分析目标权重，按照分析权重按最年夜权重准绳肯定最优方案。
由表1可知，农村糊口生物污水处置手艺的评价目标系统一般分为手艺机能、经济效益、情况效益和治理效能4个原则层和若干目标层。虽然具有工艺案例的地域差别和评价系统中目标层的目标选择差别，但仍然较着看出，不管是和其他工艺共同的组合工艺，仍是单一工艺，包括人工湿地的工艺被肯定为最好可行工艺的次数最多，申明人工湿地处置工艺固然占地面积较年夜，可是在农村糊口污水处置中优胜性最强，表现了人工湿地工艺运转靠得住的长处。同时，生物+生态组合手艺也凸显劣势，注解生物+生态和生态组正当将是我国将来农村污水处置的成长趋向和主导气力，这与该研究前段的调研结论符合。
7 总结
经由过程对119项农村糊口污水处置项目案例文献调研、数据统计阐发和应用条理阐发法对处置手艺的评价能够看出，我国农村糊口污水处置手艺今朝首要可分为生物、生态和组合处置手艺3种。生态处置手艺中人工湿地工艺今朝利用较广。组合手艺中的生物+生态组合处置手艺因其合适农村糊口污水的特点和农村怪异的地舆情况而获得更多的开辟利用，将有更广漠的成长前景。将来总的成长趋向是多种手艺的组合，而多种工艺单位组合的立异手艺是我国农村糊口污水处置手艺成长的首要标的目的。
我国农村糊口污水处置工艺多种多样，但都贫乏范围效应和尺度建构，今朝我国农村糊口污水排放尺度缺掉，去除效能的评价目标系统不完整，建议此后国度在开辟各类污水处置手艺、晋升手艺效能的同时尽快完美农村污水排放尺度，成立、健全对农村污水处置手艺的评价系统，在对农村糊口污水处置鼓动勉励手艺立异的同时，应集中利用和重点成长少数几种手艺成熟的生物处置手艺，且要尽快使这些处置工艺和其手艺情势尺度化。
