农村污水治理模式与一体化处理设备的研究应用

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　　摘要：随着我国农村经济的发展和人居环境的改善，农村污水排放量也不断增加，大量的生活污水未得到有效处理直接外排，农村生态环境及居民生活环境质量每况愈下。本文基于农村区域分布特点及农村生活污水的特殊性，探讨农村生活污水治理的模式，根据当地实际情况选择合适的处理模式。同时，分析一体化污水处理设备的设计要点及研究现状，为一体化污水处理设备的研发与应用提供技术依据。
　　关键词：农村污水;治理模式;一体化设备
　　Abstract：With the development of China’s rural economy and the improvement of human settlements，the discharge of rural sewage has also increased.A large amount of domestic sewage has not been effectively treated and directly discharged.The rural ecological environment and the quality of residents’ living environment have deteriorated. Based on the distribution characteristics of rural areas and the particularity of rural domestic sewage， this paper discusses the treatment model of rural domestic sewage， and selects the appropriate treatment mode according to the local actual situation.At the same time， the design points and research status of integrated sewage treatment equipment are analyzed to provide technical basis for the research and development and application of integrated sewage treatment equipment.
　　Key words：Rural sewage;Treatment model;Integrated equipment
　　1 农村生活污水治理模式
　　1.1 城乡统一处理
　　城乡统一处理模式是将距离市政污水管网较近、且具备施工条件，在符合下游污水处理厂容量时，农村生活污水应接入市政管网统一处理，即村庄内所有农户污水经污水管道集中收集后，统一接入邻近市政污水管网，利用城镇污水治理厂统一治理。城乡统一模式要求工程设计应根据不同类别设计相应的污水处理设施，这一方式的适用条件有：一是村庄距离城镇污水处理厂或市政污水管网较近;二是村庄人口数量较大，单独建设污水处理设施成本较高;三是地形地貌及地质条件好，易于施工接入市政污水管网;四是周边水环境敏感度高，排水标准要求高。城乡统一模式具有投资少、施工周期短、见效快、统一管理方便等特点，不仅节省农村地区污水处理设施的投资，且交由城镇污水处理站点一并处理，具有良好的污水处理效果以及运行管理保障。
　　1.2 村落集中处理
　　村落集中处理模式是针对相对集中居住的中心村、集居区或人口较多的自然村，建设配套管网收集系统，将农户产生的污水进行集中收集，统一建设污水治理设施治理村庄生活污水。村落集中处理模式适用条件有：一是居民居住相对集中的村庄或村落;二是村落之间距离较短，不存在农田、林地等障碍，地势相似;三是村落分属一个乡镇或在投资建设、运维及资金管理上无异议;四是污水设施服务区内房屋分布紧密、集中，便于统一安排污水管网，且离市政污水处理厂管网较远无法纳管的区域。村落集中处理模式具有施工简便、节约费用和易于维护等特点。该模式为平原地区的主要模式。
　　1.3 家户分散处理
　　家户分散处理模式是针对丘陵、山区等地势复杂的农村区域，农村居民居住分散或少数农户生活污水排入污水管网不便，开展污水分区分户单独治理的模式。相对城镇来说，多数农村区域居民居住较分散，人口少且密度低，若在这些区域铺设管网收集污水进行统一处理，投入资金较大，当地财政资金难以承担管网投资费用。另外，农村区域生活污水处理出水排放标准相对较低，不宜采用较复杂的处理工艺，因此，采用简易生物处理器，足以满足生活污水处理要求。家户分散处理模式适用于自然村分散、村庄布局存在分隔的区域或地势差异较大污水不易集中收集、无法采用一套污水处理管网和污水处理设施的区域，它具有布局灵活、施工简单、管理方便等优点。
　　2 一体化污水处理设备的应用
　　与城镇相比，农村生活污水处理具有特殊性：一是农村生活污水排放呈现污水水质水量变化范围大、排放分散、冲击负荷较大、污水排放流量和有机负荷波动性大等特点;二是农村区域具有居住分散、分布较广的特点，且农村生活污水管网缺失或不健全，不宜采取大规模集中处理方式;三是农村经济水平薄弱，缺乏技术管理力量，无法采用运行费用高，运行管理要求复杂的技术工艺。现阶段，针对农村地区日趋严重的污水问题，多数处理方案是建立污水处理厂或者简单的污水沉淀池。农村区域人口流动较大，普遍存在“老小村”“空心村”的现象，若建污水处理厂，存在人口数量变化导致设计规模与实际污水量不匹配等诸多问题;若建设污水沉淀池，污水处理不充分，会产生污水下滲污染地下水等问题。为缓解我国严峻的农村环境恶化形势，国家鼓励研究农村污水处理设备，开发投资少、能耗低，维护管理方便的污水处理设备及技术具有重要的意义。 　　2.1 一体化污水处理设备工艺技术
　　和传统污水处理原理一样，一体化污水处理设备工作原理在于污水可生化性，通过微生物作用进行污染物的去除，达到净水效果。一体化污水处理设备技术选择要因地制宜，常用的处理工艺有AO工艺、A2/O工艺、MBR工艺、SBR工艺、生物滤池及接触氧化工艺等。随着农村生活污水排放标准的不断提高，国内相继出现一些新型的脱氮除磷工艺。某设备工程公司根据郑州大学徐洪斌教授发明专利研发设计出多点进水OAO工艺的一体化污水处理设备。该工艺采用多点进水及双泥法，其中，进水进入曝气池，通过异养菌的作用，去除部分有机物;部分进水流入缺氧池，为反硝化细菌及聚磷菌提供营养物质，进一步去除水中的有机物;通过曝气池+初沉池、缺氧池+好氧池+二沉池这两个独立的污泥回流系统，菌群分离，保证了不同种类的微生物都处于相对适宜的生长环境，从而实现污水中有机物的有效去除。目前，多点进水OAO工艺一体化污水处理设备已用于多地生活污水处理项目，且处理较好，出水达标稳定。
　　2.2 一体化污水处理设备的应用现状
　　目前，农村生活污水处理缺乏专业技术人员，且农村经济发展水平偏低，基于农村当前现状、国家提高农村人居环境的生态环境治理的要求，具有污水处理效果好、占地面积小、适用范围广及运行费用低等特点，一体化污水处理设备农村区域推广适用。一体化污水处理设备设计规模多样，常用规模有1-300m2/d，可根据不同需求进行选择。同时，针对村镇生活污水规模不一，污水浓度高低不等的特点，不同规模设备可以自由组合，实现村落集中处理的需求。
　　2.3 一体化污水处理设备发展优势
　　针对农村居民生活习惯，我国农村生活污水处理采用间歇排放方式，与传统污水处理设备相比，一体化污水处理设备能有效适应负荷状态，并及时进行调整和优化，保证污水处理效果。农村污水处理设施数量多，分布散，当地又缺乏专业技术人员，传统的值守型运维管理不现实。为此，应借助“互联网+”技术打造村镇水务云平台，实现智慧维管，即通过在线仪表，实现远程在线监控、无人值守和就地、远程控制相结合智慧管控。通过智慧管控平台技术能实时掌控厂站运行状况，实现人、车、物的优化调度，减少日常人员投入，提高管理效率和水平，从而提高处理设施的运营效率，从管理上助力农村污水治理。
　　3 农村污水处理的建议
　　3.1 选择合适的处理模式
　　农村区域分布广，各地应根据不同农村地区的经济发展情况及地域情况，对区域内的各个农村进行分类，选择适宜的处理模式。尤其是经济水平较为落后的地区，当地财政资金难以支撑起一些高投入的污水处理技术及模式，应因地制宜，选择适合当地污水处理技术及模式。
　　3.2 合理选择污水处理技术
　　根据不同区域农村生活污水特点，做好污水处理技术选择，利于提高处理效率。同时，要进一步加强污水处理技术的研发和创新，对常用污水处理技术存在的不足之处进行改进和优化，突出技术优势，使污水处理更加高效，推进农村地区生态环境建设，为促进农村建设和发展提供重要的技术支持。
　　4 结语
　　随着农村人居环境改善工作的持续推进，农村生活污水处理工作逐步引起国家和地方政府的重视，应根据不同区域选择合适的处理模式。随着科学技术水平的提高，一体化污水处理设备自身优势逐步明显，增加生活污水处理方式的多样性，提升了生活污水处理整体效果。
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　　收稿日期：2020-06-03
　　作者簡介：薛素勤（1985-），女，汉族，硕士研究生学历，工程师，研究方向为城镇及农村污水处理技术工作。
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