到目前為止，我國農(nóng)村地區(qū)的人口已經(jīng)達(dá)到 6.6億，生活污水日排放量達(dá) 3000萬噸以上，農(nóng)村生活污水處理率僅為百分之七。

這些生活污水中含有的有機(jī)物、氮和磷等污染物，嚴(yán)重威脅到農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，可是由于投入資金不足和人們環(huán)境保護(hù)意識的淡薄。據(jù) 2005 年建設(shè)部《村莊人均環(huán)境現(xiàn)狀與問題》調(diào)查報(bào)告顯示，大部分村莊都沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。因此農(nóng)村生活污水的治理已經(jīng)成為開發(fā)戰(zhàn)略，“十三五”規(guī)劃明確提出了“推進(jìn)農(nóng)村人居環(huán)境整治，加大農(nóng)村污水治理”的建設(shè)目標(biāo)。

目前，全國各地正在大力興建農(nóng)村生活污水處理設(shè)施，取得了一些效果，但有些工程不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其中的原因亟待分析，需要總結(jié)出一套適合中國農(nóng)村生活污水處理的模式。本研究團(tuán)隊(duì)在農(nóng)村生活污水處理領(lǐng)域通過 13 年的理論探索和工程實(shí)踐，已經(jīng)建立并且長期運(yùn)行了一些農(nóng)村生活污水處理示范工程，在國內(nèi)提出了農(nóng)村生活污水的歸一模塊化處理模式。本文首先分析了農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)和污染現(xiàn)狀，然后對比了不同處理技術(shù)的優(yōu)劣，詳細(xì)闡述了農(nóng)村生活污水的歸一模塊化處理模式的理論內(nèi)涵和工程應(yīng)用案例。

一、農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)與污染現(xiàn)狀

1、農(nóng)村生活污水特點(diǎn)

家庭生活污水包括沖廁水、廚房水、洗澡水以及洗滌水等，日本各類家庭生活污水的平均水量和生化需氧量（BOD）見表 1。

表 1 日本家庭生活污水的平均水量和水質(zhì)

家庭生活污水的特點(diǎn)包括排放的不連續(xù)性，具有間隙脈沖特征，早、中、晚用水集中，而且沖廁水和廚房水都含有難降解的固體顆粒物。這些是城市生活污水和農(nóng)村生活污水的共同特征，但是不同于前者，農(nóng)村生活污水有其自身的特點(diǎn)和處理的難點(diǎn)，出水要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的難度較高。歸納起來主要有以下 3 個主要難點(diǎn)：

（1）農(nóng)村人口密度低，農(nóng)戶分散，局部地區(qū)污水總量小，缺乏污水收集和輸送設(shè)施，生活污水難以集中收集，特別是小城鎮(zhèn)公共下水道設(shè)施的建設(shè)普遍存在資金不足的現(xiàn)狀。盡管在城市生活污水處理中氧化溝、A/O、A 2 /O 和 SBR 等工藝效果顯著，但是這些集中處理方法需要昂貴的污水收集管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用，不僅投資大，而且運(yùn)行管理復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用較高，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低、技術(shù)落后的農(nóng)村地區(qū)難以推廣實(shí)施。因而，集中處理模式在農(nóng)村地區(qū)會因財(cái)政上的原因難以實(shí)行，分散處理就顯得十分重要。

（2）隨著農(nóng)村抽水馬桶等用水器具日漸普及，各種洗滌劑的使用量也有所增加，污水中氮、磷濃度高并含有大量的營養(yǎng)鹽、細(xì)菌、病毒，給農(nóng)村生活污水的處理帶來了難度。

（3）農(nóng)村生活污水處理工藝很難保證持續(xù)、長久運(yùn)行。生活污水的處理工藝很多，每個工藝都各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適工藝要綜合考慮多方面的因素：

A、經(jīng)濟(jì)因素

應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平，考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)狀況及承受能力，選擇具體工藝時要降低投資成本，少占用土地，使運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用在農(nóng)民的可承受范圍內(nèi)，以保證資金及時投入，設(shè)備正常運(yùn)行。

B、工藝簡單，運(yùn)行簡便，便于農(nóng)民的日常維護(hù)。

C、處理效果，應(yīng)在低耗的同時要保證處理效果。

因此，對農(nóng)村生活污水既要經(jīng)濟(jì)、直接原位處理，又要嚴(yán)格達(dá)標(biāo)，那么處理污水用的生物反應(yīng)器需要比城市污水處理系統(tǒng)具有更高的核心技術(shù)。

2、農(nóng)村生活污水污染現(xiàn)狀

由于我國農(nóng)村發(fā)展的不平衡性，農(nóng)村居民的用水量和污染物的濃度差異很大，往往水量多的地區(qū)污水中污染物濃度相對較低，而水量少的地區(qū)污水中污染物濃度較高。侯京衛(wèi)等總結(jié)了我國 11 個省市的農(nóng)村生活污水水質(zhì)水量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)農(nóng)村生活污水排放量在 14.5～116L/（人/d）范圍內(nèi)波動，平均值為60.1L/（人/d）；而化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）和總磷（TP）分別在 62.1～12000mg/L、11.0～151.2mg/L和 0.3～13.8mg/L 之間變化，平均值分別為386.4mg/L、50.5mg/L 和 3.7mg/L。可見我國農(nóng)村地區(qū)的水量和水質(zhì)在不同的地區(qū)可能相差甚大，因此研究人員在設(shè)計(jì)工藝時應(yīng)該考慮污染物的負(fù)荷，而不僅僅是水量，簡單來講應(yīng)該以農(nóng)戶的數(shù)量作為計(jì)算的依據(jù)。

我國目前并沒有農(nóng)村生活污水排放的標(biāo)準(zhǔn)，往往是根據(jù)市政生活污水處理的 GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一 級A 或者一 級B 來控制污染物的排放。但是事實(shí)上，這種將市政生活污水的評判標(biāo)準(zhǔn)直接復(fù)制到農(nóng)村生活污水治理中的做法是否合理還有待商榷。

首先，農(nóng)村地區(qū)的土地資源豐富，生活污水中剩余的氮和磷都可以完全被植被吸收，在避免污染自然水體的同時還能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益；其次，與農(nóng)村生活污水排放到自然界中的氮和磷相比，農(nóng)業(yè)活動如施用化肥對水體氮和磷的貢獻(xiàn)要大的多；如果要使出水水質(zhì)從一 級B 提升到一 級A，需要將 TP 從 1mg/L 減少到0.5mg/L，將 TN 從 20mg/L 減少到 15mg/L，這個過程需要消耗大量的能量，產(chǎn)生的運(yùn)行費(fèi)用是農(nóng)民無法承受的，并且增加了處理系統(tǒng)的復(fù)雜程度和不穩(wěn)定性。因此，對于農(nóng)村生活污水，應(yīng)該盡快出臺相關(guān)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，如果仍然參照 GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，那么一 級B 標(biāo)準(zhǔn)就能實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活污水處理的低耗節(jié)能。