夏 兴

（中设设计集团股份有限公司，南京 210014）

2019年2月28日，国家统计局发布了《2018年国民经济和社会发展统计公报》，公报显示，截至2018年末，我国大陆总人口139 538 万人，其中城镇常住人口为83 137 万人，占总人口的比重（常住人口城镇化率）为59.58%，因此农村依然分布有大量人口，农村排放的生活污水量巨大。研究表明，农村生活污水含有大量有机物、氮、磷及病原微生物，随意排放不仅会污染地表水和地下水，也会影响环境卫生，威胁农村居民的身体健康。近年来，我国已经意识到改善农村环境问题的重要性，并将加强农村生态建设、建设美丽乡村作为国家发展的重要战略决策。目前，我国农村生活污水处理研究还处于试验阶段，以往文献多针对某一技术或某一地区进行研究，相关对比分析的文献很少。因此，本文概述了我国农村生活污水的特点及收集管理方式，总结了现有农村生活污水的生物、生态及生物-生态组合处理方式，并对相关处理技术的适用范围及优缺点进行了对比分析。

1 我国农村生活污水特点及收集管理方式

1.1 农村生活污水特点

我国农村生活污水主要分为两类，一类是灰水，主要包括洗浴、洗涤、厨房排水等；一类为黑水，主要包括人畜粪尿及粪便冲洗水等。有研究发现，生活污水中95%的TN、90%的TP 和50%的COD 均分布于黑水中，灰水中有机质相对较少，污水碳氮比较低，而且一般排放量比黑水大。另外，两种污水中可能均含有病原微生物。我国农村人口众多，每年生活污水产量约80 亿t[1]。但是，农村地区分布范围广，村民居住分散，相较于城市而言，片区内污水排放量较小，具有来源复杂、水质变化较大、排放间歇性等特点[2-3]。多数地区村民采用随意泼洒、无组织排放的方式处置生活污水，使污水很容易随雨水汇入地表径流或渗透到地下水中，造成地表水和地下水的污染，导致水体富营养化加剧[4]。

1.2 农村生活污水收集管理方式

我国农村生活污水的处理很大程度上与污水的收集方式相关，收集方式的不同直接影响后续水处理方式的选择，在现有收集管理模式中，黑水与灰水一般不单独收集。目前，农村污水的收集处理方式主要有三种，即纳入城市污水处理系统集中处理、村组处理、分户处理，具体情况如表1所示[5]。

表1 农村生活污水收集处理方式比较

2 农村生活污水处理技术

由于我国幅员辽阔，南北方气候差异明显，农村各地环境状况不一，生活污水收集困难等因素限制，加之农村地区经济条件相对较差，相关处理工艺难以有效运行和维护管理，使得污水处理技术较难到达满意的效果。因此，研究应用范围广、运行操作简便的农村分散污水处理方式十分必要。目前，农村分散式生活污水处理主要分为生物处理和生态处理两种，当单级生物处理或生态处理难以达到预期标准时，常采用生物-生态组合处理工艺。

2.1 生物处理

2.1.1 生物滤池

生物滤池是目前比较常用的农村分散式生活污水生物处理技术。生物滤池是由滤料构成的生物处理构筑物，通过滤料表面微生物的降解作用及滤料的截留、过滤作用净化污水。传统生物滤池为滴滤池，随后出现了如曝气生物滤池、厌氧生物滤池、反硝化滤池及多级组合滤池等多种工艺。

曝气生物滤池是最为常见的生物滤池之一。在滤池内添加滤料，如煤渣、固体废弃物、复合材料等，并对系统进行曝气，污水流经滤料及其表面的生物膜后，有机物可得到有效的去除[6]。由于缺少厌氧、缺氧段，TN 去除效果较差，曝气生物滤池常需与缺氧池、厌氧池组合应用。该技术具有操作简单、成本低、集成化高等特点，适合处理农村生活污水[6]。

2.1.2 沼气技术

沼气技术利用产甲烷菌在厌氧条件下产生甲烷的原理，将农村生活污水和一些固体废弃物如秸秆、畜禽粪便等进行混合发酵，产生的沼气可供农户作为燃料使用，沼液可用于农田灌溉，沼渣可用作饲料，它是资源利用的有效方法。沼气发酵工艺较早服务于中国农村建设，截至2000年，中国农村已经建成沼气池848 万个，但沼气池的使用过程中存在较多问题，例如，沼气池维护管理及服务不足，沼气池出现故障后得不到及时的修整，不仅影响农户正常生活，而且存在较多的安全隐患。另外，沼气的产量不稳定且品质无法保证，沼液、沼渣的安全性问题存疑等，导致目前农村沼气池利用率较低，农户利用沼气的积极性不高。

2.2 生态处理

2.2.1 土壤渗滤处理工艺

土壤渗滤处理包括土壤慢速渗滤处理、土壤快速渗滤处理和地下渗滤处理，主要利用土壤—植物—微生物组合系统处理污水。土壤慢速渗透处理将污水缓慢分布在自然土壤与植物复合系统中，该方法负荷小、处理量有限且卫生条件较差，在实际应用中使用较少。地下渗滤系统通过将污水注入到距离地面一定高度的土层中，改善了地表卫生环境，是目前最受关注的土壤渗滤处理工艺。研究人员针对渗滤系统中填料的成分、配比等进行了大量的研究，例如，在土壤中加入煤渣，在土壤中加入粉煤灰和腐熟牛粪等，均能在一定程度上提高氮磷的去除效果[7-8]。

2.2.2 稳定塘

稳定塘又称氧化塘，是利用稀释、絮凝、微生物、植物等自然净化的原理处理污水的构筑物。稳定塘可以依据地形设置，构筑物结构较为简单，但一般水力停留时间较长，负荷较小，构筑物占地面积较大，容易散发臭气，其处理效果受气候影响较大[9]。为了强化稳定塘的优势，人们研究出一系列的新型稳定塘，如高效藻类塘、水生植物塘、高效生物厌氧塘等。其中，高效藻类塘是目前最受关注的稳定塘类型之一，该技术利用藻类的大量繁殖形成菌藻共生系统，系统对有机物、氮磷均有较好的去除效果，而且池深较浅，水力停留时间较短。

2.2.3 蚯蚓生态滤池

蚯蚓生态滤池是由法国和智利研发的一种人工强化污水生态处理技术，该工艺通过蚯蚓的分解作用和填料表面生物膜的作用去除污染物，近年大量研究将其与植物生态系统相结合。该技术建设成本低，操作简便，适合户级或片区级的小规模应用，但研究表明蚯蚓对TP 的去除贡献较小，冬季系统处理效果明显变差，同时蚯蚓和植物的大量死亡使得系统负荷严重增加。资料显示，上海市嘉定区钱门村采用蚯蚓生态滤池工艺，为57 户村民处理生活污水，日处理量为60 m3，处理后出水可达到一级B 标准[10]。

2.3 生物-生态组合处理

在实际污水处理中，使用单级的生物处理技术或生态处理技术有时难以达到预期的处理效果，为了提高有机物、氮磷的处理效能，常采用生物处理与生态处理相结合的方法。采用A2O-人工湿地组合系统处理农村生活污水，工艺包含好氧、厌氧、缺氧池，连接地表流人工湿地，具有污染物去除效率高、系统运行操作简单、能耗低等优点，最终出水可达到一级A标准；采用生物滤池-表面流人工湿地-稳定塘处理农村生活和养殖混合污水，NH4+-N、TN、TP、COD的去除率分别为93.8%、93.4%、90.2%和86.0%，最终出水可达到一级B 标准。在组合工艺的选择过程中，需要考虑各技术的原理、优势与劣势等因素，将生物处理与生态处理有机结合，尽可能发挥生物处理和生态处理各自的优势。

3 结论

目前，农村生活污水处理技术的基础研究已经取得了一定的成效，可供选择的污水处理技术较多，但是实际应用推广存在较多困难。例如，相关主管部门在工艺建设时缺乏系统、科学的技术指导；村民缺乏相关技术知识，难以对系统进行科学、有效的维护；村民应用技术的积极性不高等。因此，人们可以从以下几个方面着手：技术层面，开发适用范围广、经济实用、维护简单的分散式一体化工艺，针对季节及地域等变化建立灵活的调控方案；管理层面，对村镇污水收集情况、处理设备运行状况进行在线监测并对相关运维人员进行统一培训、管理，将智慧水务应用于村镇污水处理管理中；政策法规层面，完善农村污水处理法律法规，建立可靠的污水排放标准，通过政策鼓励村民积极参与生活污水处理行动；环保意识层面，提升村民的环保意识，增加村民的环保知识。当前，人们要积极采纳和落实相关措施，全面推进农村生活污水的治理。