一、農(nóng)村生活污水產(chǎn)生的環(huán)境問題

    全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約80多億噸，而96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生活污水隨意排放。有人這樣形容中國農(nóng)村的人居環(huán)境現(xiàn)狀：如果把全國的村莊合并為10個村的話，4個村沒有自來水；3個村在豬圈或廁所旁打了一口井，供人們飲用；10個村莊都把臟水往外潑；9個村莊還在使用傳統(tǒng)旱廁；9個村莊仍然隨便找個地方填埋垃圾；4個村莊下雨出不來；5個村莊夜里進不去。

    我國農(nóng)村生活污水有以下特征：(1)面廣、分散。村莊分散的地理分布特征造成污水分散，難于收集。(2)來源多。除了來自人糞便、廚房產(chǎn)生的污水外，還有家庭清潔、生活垃圾堆放滲濾而產(chǎn)生的污水。例如，太湖洗衣廢水占生活污水的21.6%，巢湖、滇池大約為17.9%。(3)增長快。隨著農(nóng)民生活水平的提高以及農(nóng)村生活方式的改變，生活污水的產(chǎn)生量也隨之增長。(4)處理率低。以浙江省麗水市的農(nóng)村污染情況為例[3]，每年全市農(nóng)村人糞尿產(chǎn)生總量約180萬噸，經(jīng)化糞池處理的量約為23.03萬噸，處理率僅為12.9%。

    未經(jīng)處理的生活污水肆意排放，嚴(yán)重污染了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，直接威脅廣大農(nóng)民群眾的身體健康以及農(nóng)村的經(jīng)濟發(fā)展。一方面，未經(jīng)處理的生活污水自流到地勢低洼的河流、湖泊和池塘等地表水體中，嚴(yán)重污染各類水源；另一方面，生活污水也是疾病傳染擴散的源頭，容易造成部分地區(qū)傳染病、地方病和人畜共患疾病的發(fā)生與流行。目前全國農(nóng)村的自來水普及率只有34%左右，還有3億多農(nóng)民存在飲水安全問題。在浙江省麗水市農(nóng)民家庭用水水質(zhì)的抽樣檢測結(jié)果中，63個水樣中大腸桿菌、渾濁度等主要指標(biāo)超標(biāo)的占72%。水源地水質(zhì)低的狀況與農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理直接排放有直接的因果關(guān)系。

    二、國外農(nóng)村生活污水處理技術(shù)路線

    污水處理最高的目標(biāo)是實現(xiàn)資源消耗減量化(Reduce)、產(chǎn)品價值再利用(Reuse)和廢棄物質(zhì)再循環(huán)(Recycle)，水資源的利用要實現(xiàn)從“供水—用水—排水”的單向線性水資源代謝系統(tǒng)向“供水—用水—排水—污水回用”的閉環(huán)式水資源循環(huán)系統(tǒng)過渡。對于農(nóng)村的分散生活污水，工藝簡單、處理效果有保證、運行維護簡便的分散型污水處理系統(tǒng)(DecentralizedSanitationandReuse，DESAR)是一種具有最佳綜合效益的選擇，它包含污水處理和資源化利用雙重意義，強調(diào)分質(zhì)就地處理和盡可能回收營養(yǎng)物質(zhì)。

    國外一些國家在農(nóng)村分散生活污水處理技術(shù)的研究和應(yīng)用方面，積累了許多經(jīng)驗，值得學(xué)習(xí)和借鑒。

    (一)澳大利亞“FILTER”污水處理及再利用系統(tǒng)

    該系統(tǒng)利用污水灌溉達到污水處理的目的，能有效實現(xiàn)污染物去除和污水減量的雙重目標(biāo)，既可滿足作物對水分與養(yǎng)分的需求，又可降低污水中的氮、磷、鉀含量，避免污水直接排入水體后，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。該系統(tǒng)對總磷(TP)、總氮(TN)、生物耗氧量(BOD5)和化學(xué)耗氧量(CODcr)的去除率分別能達到97%~99%、82%~86%、93%和75%~86%[6](P79-81)。

(二)土壤毛管滲濾系統(tǒng)

    該系統(tǒng)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、有機物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高，一般可達70%~90%[7](P953-964)，而且基建投資少、運行費用低、維護簡便，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。因此，對于水資源供需矛盾日益緊張、生活污水污染日趨嚴(yán)重的廣大農(nóng)村，該技術(shù)具有很強的技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

    (三)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、燈心草和大麻等)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。

    (四)生物膜技術(shù)

    生物膜法是分散生活污水處理主要應(yīng)用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，采用的填料有無機類(陶粒、礦渣、活性炭等)和有機類(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。

    (五)穩(wěn)定塘

    該技術(shù)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、維護簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機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。美國的Oswald提出并發(fā)展了高效藻類塘，最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣，充分利用菌藻共生關(guān)系，對污染物進行高效處理。

    (六)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，兼具降解有機物和脫氮的功能，其出水BOD。