农村生活污水处理适用技术调研报告村容整洁是社会主义新农村建设的一项重要内容。为切实改善我省农村环境，积极稳妥 推进农村生活污水处理工作，经省建设厅立项批准，课题组通过发文函调、网络搜索、现场 参观考察等方式，对农村生活污水处理适用技术进行了调研，共收集到相关资料26 篇，获 悉污水处理技术32 项。本着技术有效、投入经济、运行简便的原则，我们经筛选确定推荐 20 项处理技术，其中污水处理技术14 项，河道污染治理技术5 项，制沼气技术1 项1。供我 省各地参考选用。一、农村生活污水处理技术开发与推广的重要意义1、农村生活污水处理技术开发与推广的必要性。随着我省农村经济的发展 和农民生活水平的提高，农村生活的现代化步伐也大大加快。自来水、厨房厕所 等卫生设施和洗衣机的普及使农村居民用水量急剧增大，并产生大量的生活污 水。这些生活污水中含有氮、磷、大量有机物、病菌和虫卵，不经处理直接排到 水体或农田后，污染有机物分解腐烂，不但影响景观和空气，造成水体富营养化 或使水体中溶解氧消耗殆尽，水体变黑发臭，鱼虾绝迹，蚊蝇孳生，传播疾病， 导致环境恶化，严重危害群众的身体健康。农村生活污水已经成为农村环境污染 的重要原因，必须大力推广农村生活污水处理的实用技术，改善农村环境。2、农村生活污水处理技术开发与推广的迫切性。社会主义新农村建设“生 产发展，生活宽裕，乡风文明，村容整洁，管理民主”的二十字方针，是我们党 在长期正确指导农村工作基础上，以科学发展观为指导，对新时期新形势农村工 作与时俱进的理论发展和政策集成，是今后一个时期必须长期坚持的正确的农村 工作方针。改善农村人居环境是当前和今后较长时期村镇建设的重点工作，也是 广大农村居民的迫切愿望，是我省实现“全面达小康，建设新江苏”宏伟目标的 重要内容。采用技术有效、投入经济、运行简便的生活污水处理技术，彻底根治 污染源，是确保村容整洁的前提。必须尽快采取普遍适用的农村生活污水技术， 对农村生活污水处理采取管沟化，集中净化，生态修复的方法，实现“清洁水源、 清洁田园、清洁家园”的目标，创建优美人居环境。3、农村生活污水处理技术开发与推广的特殊性。与城市相比，农村生活污 水处理具有其特殊性，一是农村居住分散，点污染源多，管网不健全，无法采取 大面积的集中处理方式；二是农村集体经济实力薄弱，技术管理力量缺乏，无法 采用城市生活污水厂运行电耗费用高，运行管理要求复杂的技术工艺；三是农村1 其中 2 项既可用于污水也可用于河道治理 有较丰富的土地和水体资源，生态修复条件好。因此，农村生活污水处理应因地 制宜地采取投入经济、运行管理简便的生态污水处理方式，充分利用农村现有的 自然资源，进行生活污水处理。二、国内外农村生活污水处理技术发展和应用的经验1、国外农村生活污水处理技术经验介绍“他山之石，可以攻玉”。世界上很多国家在处理农村生活污水方面起步早， 成效明显。学习和借用国外先进经验，有助于我们拓宽视野，转变观念，进一步 理清农村生活污水处理的思路。（1）澳大利亚“FILTER”（非尔脱）污水处理系统。澳大利亚科学和工业研 究组织（CSIRO）的专家于最近几年提出一种“过滤、土地处理与暗管排水相结 合的污水再利用系统”，称之为“非尔脱”高效、持续性污水灌溉新技术，其目 的主要是利用污水进行农作物灌溉，通过灌溉土地处理后，再用地下暗管将其汇 集和排出。该系统一方面可以满足农作物对水分和养分的要求，同时降低污水中 的氮、磷等元素的含量，使之达到污水排放标准。其特点是过滤后的污水都汇集 到地下暗管排水系统中，并设有水泵，可以控制排水暗管以上的地下水位以及处 理后污水的排出量。澳大利亚CSIRO与我国水利水电科学院和天津市水利科学研究所合作，曾在 天津市武清县建立试验区，试验总面积2hm2,暗管埋深1.2m,两种处理的暗管 间距为5m和10m，引取北京市初级处理后的污水和沿程汇集的乡镇生活污水， 灌溉小麦。试验表明，97%-99%的磷通过土壤及农作物的吸收而被除去，总氮的 去除率达82%-86%，生物耗氧量的去除率为93%，化学耗氧量的去除率为75%-86%， 排水暗管的间距小，则去污效率高。上述中澳双方试验研究成果，在澳大利亚农 业研究中心的主持下，于2000 年12月在北京通过鉴定。“非而脱”系统对生活污水的处理效果好，其运行费用低，特别适用于土地 资源丰富、可以轮作休耕的地区，或是以种植牧草为主的地区。该系统实质上是 以土地处理系统为基础，结合污水灌溉农作物。人们担心长期使用污水灌溉后污 水中的病原体进入土壤，污染农作物。但根据大量调查和试验表明，土壤植物 系统可以去除城市污水中的病原体。为慎重起见，国内外一致认为，处理后的城 市污水适宜灌溉大田作物（旱作和水稻）。因为大田作物的生长期长，光照时间 长，病原体难以生存；而蔬菜等食用作物，生长期短，有的还供人们生食，则不 宜采用污水灌溉。此外，这种处理方法受作物生长季节的限制，非生长季节作物 不灌溉，污水处理系统就不能工作。暗管排水系统在我国多用于改良盐碱地和农 田渍害，一般造价较高，若用于处理生活污水还需修建控制排水量的泵站，则造 价更高，推广应用有一定困难。（2）韩国的湿地污水处理系统。韩国的农业用水是最大用水户，占总用水量 的 53%。韩国农村的居民分散居住，认为兴建集中处理的污水系统造价太高，小 型和简易的污水处理系统适合在农村应用。因此，研究了一种湿地污水处理系统， 使污水中的污染物质经湿地过滤后或被土壤吸收，或被微生物转变成无害物。这 种方法需要的能源少，维护的成本低。韩国国立汉城大学农业工程系对湿地污水 处理系统在田间进行了试验。容器长8m,宽2m，高0.9m，用混凝土制成。容器 内填沙并种植芦苇，未经处理的生活污水从一端引入，又从另一端卵石层中排出。 生活污水是从一个学校收集而来，其年平均水质指标为：pH值为7.85，溶解氧（DO）为0.23mg/L,生化需氧量（BOD为24.35mg/L,悬浮固体物（SS）为552.36mg/L，全氮量浓度（TN）为 121.13mg/L,全磷量浓度（TP）为 24.23mg/L。 用经过湿地系统处理后的污水灌溉水稻。污水灌溉水稻试验是在用聚氯乙烯板制 成的盆内进行。盆宽90cm，长110cm,高70cm,表面积为1.0平方米，底部铺 一层10cm厚的卵石，上盖过滤布，然后用水稻土填满。在盆底安装排水管，控 制渗漏水。盆外为用混凝土做成的大坑，坑与盆之间填满土壤，以便消除温度对 作物生长和微气候的影响。试验设计有四种处理，分别按污水浓度、施肥和不施 肥等，与常规处理（用自来水灌溉并施肥）进行对比。试验对水稻的生长过程（稻 株高度、分蘖数目、叶面积、叶面积指数、总干物质等）进行了详细观测和分析。 主要结论：1、利用处理过的污水灌溉，对水稻的生长和产量无负面影响；2、利 用处理过的污水灌溉，并加施肥料，水稻产量达5730.38kg/hm2,比常规对比田 高约 10%。韩国试验研究的湿地污水处理系统，实质上也是一种土地植物系统，至 今已广泛用于欧洲、北美、澳大利亚和新西兰等。湿地上多种植芦苇、香蒲和灯 心草等，对病原体的去除效果好。但其缺点是需要大量土地，并要解决土壤和水 中的充分供氧问题及受气温和植物生长季节的影响等。一般来说，利用湿地处理 后的污水灌溉水稻，可取得更好的净化效果。（3）日本农村生活污水处理系统。日本在法律上规定，要求严格保持河流、 湖泊和海域的优良水质。因此，把污水处理工作放在十分重要的位置，并有很高 的污水处理能力。日本农村污水处理协会主要负责日本乡镇污水处理的技术发展 工作，研究了一系列适合于农村城镇中应用的污水处理设备。设计了 JARUS模式 的15种不同型号污水处理装置，主要采用物理、化学与生物措施相结合的处理 过程，取得了很好效果。这15种不同型号的处理装置可分为两大类。一类采用 生物膜法，污水通过塑料制成的滤层，上面附有微生物。通过生物膜后可使污水 中的生物耗氧量下降到20mg/ L以下，悬浮固体物下降到50mg/L以下，总氮含 量在20mg/L以下。另一类是采用浮游生物法，通过漂浮在污水中的微生物氧化 作用，可使BOD下降到10-20mg/L, SS下降到15-50mg/L, COD下降到15mg/L5Cr以下，TN下降到10-15mg/L以下，TP下降到1-3mg/L以下。日本从1977年实行农村污水处理计划以来，至1996年底已建成约2000座 小型污水处理厂。日本农村污水处理协会设计、推广的污水处理装置体积小、成 本低、操作运行简单，十分适用于农村。一般每1000人农村人口可建立一个污 水处理厂，最大的厂可处理10000人左右的污水。处理后的污水水质稳定，大多 灌溉水稻或果园，或将其排入灌排渠道，稀释后再灌溉农作物。污水中分离出来 的污泥经脱水、浓缩和改良后，运至农田作肥料。生物膜是近几十年来得到迅速发展的污水处理方法。众所周知，在自然界中 存在着大量靠有机物生活的微生物，它们具有氧化分解有机物并将其转化为无机 物的功能。生物膜法就是利用微生物的这一功能，采取人工措施来创造更有利于 微生物生长和繁殖的环境，使微生物大量繁殖，以提高对污水中有机物的氧化降 解效率。生物膜主要依靠固着于载体表面的微生物来生长繁殖，在载体表面形成 一层粘液状的生物膜。这层生物膜具有生物化学活性，又进一步吸附、分解污水 中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物，使污水得以净化。同时，生物膜上的微生 物也不断生长与繁殖，生物膜的厚度也随着增加。当生物膜达到一定厚度时，氧 气不能透入到底层，这时在靠近载体表面就形成厌氧膜层，其附着力减低，生物 膜呈现老化状态，最后被水流冲刷而脱落。接着新的生物膜又开始生长形成，具 有较强的净化能力。生物膜法的设备类型很多，按生物膜与污水的接触方式，有 填充式和淹没式两大类。日本农村污水处理协会采用的是生物接触氧化法，属于 淹没式生物滤池类。生物滤池是由池体、滤料、布水装置和排水系统四部分组成。 滤料是生物膜的载体，对净化作用的影响较大。常用的滤料有沙子、碎石、卵石、 炉渣、陶粒和红杉板条等。日本石井勋教授发明的“石井法”，是利用用过的乳酸饮料瓶作曝气池填料。 滤料表面积越大，生物膜数量越多，但滤料之间的空隙太小，影响通风和水流。因此，理想的滤料是表面积和空隙率都比较大。近些年来对滤料的研究有很大发 展，如利用各种塑料和化学纤维制成的纤维球和蜂窝式滤料等，使每立方米滤料 的表面积大大增加，空隙率提高到93%-95%。如日本尤尼奇卡公司用聚酯纤维制 成的纤维球滤料的密度为1.38g/立方厘米，充填密度为50kg/立方米，空隙率达 96% ，比表面积达3 0 0 0平方米/立方米；滤速高，水头损失小，经反冲洗后，滤 料可以反复使用。国外对生物膜的理论研究和实际应用已有几十年历史。生物膜法所需要的设 备简单，能源消耗低，成本和维护费用低，而处理污水的效率高，它是今后发展 的一个方向。（4）美国的高效藻类塘系统。美国加州大学伯克利分校的Oswald提出并发 展的高效藻类塘是对传统稳定塘的改进，其充分利用菌藻共生关系，对污染物进 行处理。正因其最大限度地利用了藻类产生的氧气，塘内的一级降解动力学常数 值比较大，故称之为高效藻类塘。高效藻类塘较传统的稳定塘停留时间短，占地面积少;建设容易，维护简便，基建投资少，运行费用低;BOD、NH-N、病原体等去除效率高;若高效藻类塘后接53的是高等水生生物塘，则其中的水生生物不但可以除藻，降低出水的SS,而且能 进一步去除水中的氮磷，同时收割的高等水生植物可以作为优良的饲料和肥料。 缺点:它受环境因素影响明显，温度影响生物的组成，营养物的需求，新陈代谢 的特点和反应速率；pH影响生物的适应能力，离子输送和新陈代谢的速率；水体 对光的吸收特性取决于4个方面:水体特性，腐殖质，藻类和非生物性的悬浮物;