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 鑒于農(nóng)村生活污水污染面廣、較分散的特點，國外一些發(fā)達(dá)國家進(jìn)行了大量的試驗研究與實踐。以下將重點介紹部分國外應(yīng)用較為成熟的幾種農(nóng)村廢水的處理技術(shù)。

 

穩(wěn)定塘——高效藻類塘系統(tǒng)

穩(wěn)定塘主要是利用菌藻的共同作用來去除污水中的污染物，具有基建投資少、運轉(zhuǎn)費用低、維護(hù)簡單、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體以及無需污泥處理等優(yōu)點。德國和法國分別有各類穩(wěn)定塘3000座和2000座，而美國已有各類穩(wěn)定塘上萬座。在穩(wěn)定塘的基礎(chǔ)上，美國加州大學(xué)伯克利分校的Oswald率先提出并發(fā)展了高效藻類塘，它最大限度利用藻類產(chǎn)生的氧氣，使塘內(nèi)的一級降解動力學(xué)常數(shù)值大幅增加。高效藻類塘對COD、BOD5、氨氮、總磷以及病原體等的去除率均較高，同時收割的高等水生植物是很好的肥料。高效藻類塘的優(yōu)勢是施工工程量少、投資及運行費用少、便于管理和維護(hù);其不足是易受光照和溫度等環(huán)境因子的影響。目前高效藻類塘在以色列、摩洛哥、法國、美國、南非、巴西、比利時、德國、新西蘭等國都有研究應(yīng)用。

生物膜法處理生活污水

 

生物膜法是分散生活污水處理應(yīng)用很廣的一種人工處理技術(shù)，包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載體表面，形成生物膜來吸附、降解污水中的污染物，達(dá)到凈化目的。該方法設(shè)備簡單、運行成本較低，處理效率高。反應(yīng)器一般由填料(載體)、布水裝置和排水系統(tǒng)三部分組成，采用的填料有無機(jī)類(陶粒、礦渣、活性炭等)和有機(jī)類(PVC、PP、塑料、纖維等)。目前，新型的生物膜反應(yīng)器和固定化微生物技術(shù)也得到了廣泛的研究。

日本農(nóng)村污水處理協(xié)會研究了很多適合村鎮(zhèn)生活污水處理的設(shè)備，其設(shè)計的JARUS模式的15種不同型號污水處理裝置，處理工藝主要是生物膜法和浮游生物法，具有很好的污水處理效果，且體積小、成本低、操作簡單。

人工濕地處理系統(tǒng)

該系統(tǒng)一般由人工基質(zhì)(多為碎石)和生長在其上的沼生植物(蘆葦、香蒲、燈芯草和大麻等)組成，是一種獨特的“土壤—植物—微生物”生態(tài)系統(tǒng)，利用各種植物、動物、微生物和土壤的共同作用，逐級過濾和吸收污水中的污染物，達(dá)到凈化污水的目的。該技術(shù)在歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等國家得到了廣泛應(yīng)用，其缺點是需要大量土地，并要解決土壤和水中的充分供氧問題及受氣溫和植物生長季節(jié)的影響等問題。

韓國農(nóng)村居民居住分散，其生活污水不適合集中處理。濕地污水處理系統(tǒng)因耗能低，運行成本低，維護(hù)費用低等優(yōu)點，在韓國有較廣泛的研究，其去污機(jī)理基于“土地—植物系統(tǒng)”的生態(tài)作用。韓國利用濕地處理后的污水再澆灌水稻，可取得較理想的凈化效果。常用的濕地植物如蘆葦、香蒲、燈芯草等，去污能力強(qiáng)，對病原體去除效果好。濕地在我國也已開始有應(yīng)用，但我國的濕地處理出水回用問題，需要根據(jù)具體情況而定，不可盲目參考進(jìn)行澆灌。

蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)

蚯蚓生態(tài)濾池是最近幾年在法國和智利發(fā)展起來的，是利用蚯蚓吞食有機(jī)物，提升土壤滲透性和蚯蚓與微生物的協(xié)同作用，而設(shè)計出的污水處理技術(shù)，具有高效去污能力，同時還能降低剩余污泥量。蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)同時集初沉池、曝氣池、二沉池、污泥回流設(shè)備以及曝氣設(shè)備等于一體，大幅度簡化了污水處理流程。其優(yōu)勢是抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，運行管理簡便，不易堵塞等。其不足之處在于對外界的環(huán)境要求高，易受氣溫影響，會影響系統(tǒng)的處理效率。在我國已經(jīng)開始有應(yīng)用。

土壤毛管滲濾系統(tǒng)

土壤毛管滲濾系統(tǒng)，是將污水投配到土壤表面具有一定構(gòu)造的滲濾溝中，污染物通過物理、化學(xué)、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。美國、日本、澳大利亞、以色列、俄羅斯和西歐等國一直十分重視該系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，在工藝流程、凈化方法和構(gòu)筑設(shè)施等方面做到了定型化和系列化，并編制了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。該技術(shù)對懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高，而且基建投資少、運行費用低、維護(hù)簡便，整個系統(tǒng)埋在地下，不會散發(fā)臭味，能保證冬季較穩(wěn)定的運行，便于污水的就地處理和回用。

澳大利亞科學(xué)和工業(yè)研究組織(CSIRO)的專家最近幾年提出“FILTER”(非爾脫)系統(tǒng)，它是將過濾、土地處理與暗管排水相結(jié)合的污水再利用系統(tǒng)。其以土地處理為基礎(chǔ)，將污水用來澆灌農(nóng)作物，污水經(jīng)農(nóng)作物和土地處理后，再通過暗管排出。該系統(tǒng)既可以滿足農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的需求，同時又能降低污水中污染物的濃度，使其滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

一體化集成裝置處理技術(shù)

發(fā)展集預(yù)處理、二級處理和深度處理于一體的中小型污水處理一體化裝置，是國內(nèi)外污水分散處理發(fā)展的一種趨勢。日本研究的一體化裝置主要采用厭氧—好氧—二沉池組合工藝，兼具降解有機(jī)物和脫氮的功能，其出水BOD5<20毫克/升、TN<20毫克/升，近年來開發(fā)的膜處理技術(shù)，可對BOD和TN進(jìn)行深度處理。歐洲許多國家開發(fā)了以SBR、移動床生物膜反應(yīng)器、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池技術(shù)為主，結(jié)合化學(xué)除磷的小型污水處理集成裝置。

國內(nèi)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀

我國對農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的研究較國外發(fā)達(dá)國家晚，近年來，隨著地方經(jīng)濟(jì)實力的增強(qiáng)，尤其是發(fā)達(dá)省份在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段以后，逐步認(rèn)識到農(nóng)村生活污水處理問題的重要性，并開始采用一些實用、合理、低能耗和低運行費用的技術(shù)來處理污水。

一些人口密集的欠發(fā)達(dá)地區(qū)也認(rèn)識到，如果不對農(nóng)村生活污水采取有效處理，會觸發(fā)農(nóng)村醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面的系列問題，甚至造成傳染病的產(chǎn)生與擴(kuò)散，因而，國內(nèi)一些地區(qū)對農(nóng)村污水的處理技術(shù)進(jìn)行了實踐探索。

厭氧沼氣池處理技術(shù)，該技術(shù)將污水中的大部分有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵后的污水被去除了大部分有機(jī)物，達(dá)到凈化目的;產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源;厭氧發(fā)酵處理后的污水可用作澆灌用水。但該技術(shù)受溫度影響較大，一般適合于常年氣溫較高的地區(qū)，而且處理后水還需進(jìn)一步處理才能排放。

氧化塘處理技術(shù)，如李旭東等采用高效藻類塘系統(tǒng)處理太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水，CODcr的平均去除率在70%以上，氨氮(NH3-N)的平均去除率高達(dá)93%，磷的平均去除率為55%;陳鵬采用高效藻類塘處理城市生活污水，取得了穩(wěn)定的處理效果：CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分別達(dá)到75%、60%、91.16%和50%。該技術(shù)存在占地大，速度慢，氧化塘周圍衛(wèi)生條件差等問題。

人工濕地處理技術(shù)，如北京、深圳、江蘇、浙江等地區(qū)都采用了這一技術(shù)處理農(nóng)村生活污水。云南省澄江縣撫仙湖邊的馬料河濕地工程于2003年10月建成運行，每天可凈化污水4萬多立方米，凈化后的水質(zhì)優(yōu)于地表水三類標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)研究表明，在進(jìn)水污染物濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除率可達(dá)85%～95%，對CODcr的去除率可達(dá)80%以上，對磷和氮的去除率分別可達(dá)到90%和60%。

土壤滲濾技術(shù)，中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)所“八五”、“九五”期間的研究表明，在我國北方寒冷地區(qū)利用地下土壤滲濾法處理生活污水是可行的，且出水能夠作為中水回用，1992年北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院對地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進(jìn)行了研究，清華大學(xué)2000年國家科技部重大專項中，首先在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用地下土壤滲濾系統(tǒng)，取得了良好效果：對生活污水中的有機(jī)物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩(wěn)定性，CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別大于80%、90%、90%和98%。

除此以外，浙江、廣東、天津和江蘇等地還分別在無動力、地埋式厭氧處理系統(tǒng)、雨污分離管網(wǎng)輸送集中處理和生物投菌治理污水等技術(shù)方式應(yīng)用方面進(jìn)行了探索與嘗試，也都取得了一定的進(jìn)展。