【李旭东老师小课堂】农村生活污水知多少

Original 2016-06-21 小鱼农业环境科学

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格格有话说
老师辛苦 <。)#)))≦

号外~号外~\(^o^)/~ 上海交通大学男神李旭东老师小课堂开讲啦~

农村生活污水问题一直是我们关心的大问题，到底什么样的水质被定义为农村生活污水？农村生活污水与城市生活污水有什么区别? 农村生活污水有哪些危害？既然农村生活污水对我们的生态环境有这么大的危害，目前对于农村生活污水是如何处理的呢？有哪些污水处理技术？农村生活污水在处理过程中，都会遇到哪些困难？针对这些困难，如何解决？在农村生活污水处理方面，我们国家与发达国家相比，差距在哪里？对于农村生活污水的处理前景怎样？

带着这些问题，让我们一起去李老师的小课堂认真听讲吧~李老师用通俗易懂的语言将农村生活污水这一课题给我们科普化。

小鱼

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专家介绍

李旭东，男，山西万荣人，博士，上海交通大学副研究员，主要从事分散生活污水处理、农业面源污染控制技术研究。主持国家自然科学基金项目、国家水专项子课题、公益性行业（农业）科研专项课题等10余项。开发的组合式复合生物滤池及其组合工艺已在全国9个省市得到推广应用，工程总处理规模超过3万m³/d，服务农户10万户以上。开发的水作田面浅水湿地技术在江苏省、湖北省示范面积5000余亩，积累了丰富的水处理理论知识和工程经验。发表论文30余篇，授权发明专利7项，获省部级科技进步一等奖1项。

小鱼：李老师，您如何定义农村生活污水？

农村生活污水是指村镇居民生活过程中排放的污水，主要包括厕所污水、洗浴、洗涤和厨房污水等，由于农村地区生活生产方式的多样性，部分农村生活污水还包括家养畜禽粪尿、冲圈废水，家庭作坊（如豆制品加工）生产废水等。我国农村生活污水具有总量巨大、来源复杂、难于收集、处理率低等特点。

小鱼：农村生活污水与城市生活污水有什么区别? 能从成分及治理方面给我们阐述一下吗？

农村生活污水和城市生活污水的成分是有区别的，其污水治理的方法和运行成本也是不一样的。城市污水主要来源于城市居民生活中产生的污水、工业企业产生的生产废水以及城市地表径流等，其广泛的来源导致了污水中的污染物种类变化较大，也使得在城市污水处理上面临着区域性倾向，城市污水总量巨大，一般城镇污水处理厂的规模多为日处理量数万吨至上百万吨。

农村生活污水主要包括厕所污水、洗衣、洗浴和厨房污水、家养畜禽粪便、废水等。一般情况下，农村生活污水量明显低于城市，污染物浓度也低于城市。大部分农村生活污水的水质相差不大，一般生化需氧量≤250mg/L，化学需氧量≤500mg/L，可生化性好，pH值6～8，悬浮固体≤500mg/L，色度≤100，水中基本上不含重金属和有毒有害物质，含一定量的氮和磷，水质水量波动大。当存在家庭养殖或家庭作坊时，也会出现污染物浓度过高的情况，如混有养牛废水的污水，其COD_Cr可高达6000 mg/L以上，给处理带来困难。一般农村生活污水处理设施的规模多为日处理量数十吨至数千吨。

在处理技术上，城市污水处理主要以生物法为主。考虑到我国广大农村地区财力状况薄弱、技术水平较低这一普遍情况，从污水收集方式到处理技术，都要量力而行，应着重考虑选用成熟可靠，适合农村特点和实际的污水处理适用技术，一般采用生化处理加生态处理方式，如A/O+人工湿地，接触氧化＋土壤渗滤等，处理后的污水要尽量考虑回用要求，与当地的生态农业相结合，形成污水回用与再利用的生态农业模式，实现污水的无害化和资源化。

小鱼：农村生活污水有哪些危害？

我国约有9.3亿人口分布在农村，每年产生生活污水约80多亿吨，而90%以上的村庄没有排水系统和污水处理系统，未经处理的生活污水长期肆意排放，自流到地势低洼的池塘、河流和湖泊等地表水体中，不但使水体丧失了应有的功能，污染土壤和地下水，而且还严重破坏了村镇的整体环境和景观。另一方面，生活污水也是疾病传染扩散的源头，容易造成部分地区传染病、地方病和人畜共患疾病的发生与流行，直接威胁广大农民群众的身体健康以及农村的经济发展，我国目前还有近40%的村庄没有自来水，近3亿人饮用水安全受到威胁。

因此，加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设，避免因生活污水直接排放而引起的农村水体、土壤和农产品污染，确保农村水源的安全和农民身心健康，是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要内容，也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。

小鱼：既然农村生活污水对我们的生态环境有这么大的危害，据您现在的研究经验，目前对于农村生活污水是如何处理的呢？有哪些污水处理技术？

目前国内外应用于农村生活污水处理的技术比较多，名称也多种多样，根据我们的研究经验，可归为四类：第一类是传统工艺，主要是一些成熟的城市污水处理工艺的小型化，包括氧化沟、A/O、A²/O、SBR、净化槽等，该类工艺处理效果好，占地较省，但难以适应农村污水的排放特点。同时，由于其较高的投资、运行费用以及操作管理的复杂性，难于维持正常稳定的运行。

第二类是生态处理工艺，如人工湿地、土壤渗滤、氧化塘等，主要利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理进行污水处理。该类工艺运行费用低，管理维护简便，但其处理效率低，占地面积大，难于在土地资源紧张的地区广泛应用。

第三类是以膜生物反应器等为代表的先进工艺，该类工艺可以满足高标准排放要求，但同样存在投资和运行费用高，操作管理复杂，长效运行困难的问题。

第四类是生物／生态组合工艺，如组合式复合生物滤池－高通量人工湿地、厌氧－人工湿地等，这类工艺既克服了生态工艺占地面积大的缺点，又避免了传统和先进工艺操作管理复杂的问题，在农村地区具有较强的适用性。

总的来说，各类技术工艺各有特点，没有哪种技术可以包打天下。在实际应用时，应因地制宜，结合地方环境容量、水质水量特点、管理水平、经济能力、可用地情况等等进行合理选择。

小鱼：农村生活污水在处理过程中，都会遇到哪些困难？针对这些困难，如何解决？

我国尚未建立农村生活污水处理国家排放标准，导致农村生活污水治理缺乏依据，治理技术、工程质量和效果五花八门。目前我国农村生活污水处理设施污染物排放标准主要参照《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》执行，有些地方甚至提出要达到《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》中的地表IV类水标准。2015年6月29日，浙江省人民政府批准发布了DB33/973-2015《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》省级地方标准，并于7月1日正式实施，其主要变化是放宽了氮、磷的排放标准，较为适合农村实情，具有一定的借鉴意义。

在一个投资运行费用较低、管理维护简便的工艺中同时实现氮、磷和有机物的去除，是农村生活污水处理中存在的最大技术难点，这需要完善工艺流程，在工艺设计时适当放宽设计参数，并在设施建成后加强运行维护管理，以确保其长效运行。

分散的村庄地理分布特征是造成农村生活污水分散、难于收集的客观因素，主观上又存在“重终端，轻收集”的思想，导致一部分农村污水处理设施处于“巧妇难为无米之炊”的状态，建成之后便因收集不到污水而长期闲置。需要认真研究各地的具体特征，因地制宜做好污水收集工作。

已经建立的农村生活污水收集与处理设施，由于缺乏运行维护和有效监管，导致设施不能正常运行、污水处理效果得不到保证是农村生活污水处理存在的又一现实问题。与城镇污水厂拥有强大的专业技术队伍和稳定的污水处理费用不同，农村生活污水收集与处理系统既缺少专业人员，又缺少运行费用，上海市近年来在各区县实行农村污水处理设施市场化运维尝试，如以镇为单位，成立专业运维公司，负责全镇所有农村污水收集与处理终端的运行维护，由区环保局定期抽查巡检对运维公司进行考核，费用则由区财政按污水处理设施服务的户数分年度定额支付，取得了良好的效果，保证了所建污水收集与处理设施正常运转率达95％以上，值得推广。

小鱼：李老师，生活污水处理，大部分离不开一个环节，湿地处理。我查阅相关文献，了解到有不同方式的人工湿地处理生活污水，注意到您也从事这方面的研究，能给我们讲讲人工湿地处理生活污水的优缺点及适用范围吗?

污水湿地处理系统分为自然和人工湿地处理系统，自然湿地以天然的沼泽地为代表，其污水处理功能较弱，应用较少。人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理，人工建造和监督控制的具有湿地性质的污水生态处理系统，主要通过湿地床中的物理、化学和生物的综合作用实现污水的净化。按照污水流动的方式，可将人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。人工湿地去除的污染物范围广泛，包括氮、磷、悬浮物、有机物、微量元素、病原体等。人工湿地因其具有“三低一高（投资费用低、能耗低、运行维护费用低和污染物质去除率高）”的特点，且其景观性好，技术入门门坎低，设计施工简便，在村镇生活污水处理、城镇废水三级处理、工业废水处理、入湖河道水末端净化、暴雨径流水处理、农业径流水处理、景观水净化等方面应用非常广泛。《全国农村环境污染防治规划纲要（2007—2020年）》也将人工湿地作为我国农村污水处理的主要推广模式之一。

但人工湿地在应用时需严格控制水力负荷与污染负荷，其前处理系统的合理设置是决不可少的，即在人工湿地污水处理工程的前端设置预处理工艺段，其主要作用是降低污染负荷、分解大颗粒污染分子，将复杂的有机物转化为简单的无机物等，尤其是有效地去除水中的悬浮物，以最大程度降低湿地堵塞的风险，常用的前处理系统如生物塘、水解酸化池、接触氧化池等。由于负荷过高，我国第一个人工湿地污水处理工程——深圳白泥坑人工湿地运行初期就出现了堵塞现象。

人工湿地虽然运行维护简便，仍需对植物进行定期收割处理，对进出水系统进行正常巡检维护；此外，北方寒冷地区还需有效解决湿地冬季运行问题。

小鱼：在农村生活污水处理方面，我们国家与发达国家相比，差距在哪里？

从技术层面上讲，我国与发达国家相比，没有太多的差距，部分新型技术工艺甚至超过发达国家。在工程实践方面，由于我国幅员辽阔，人口众多，生活生产方式多样，情况复杂，在全国推进社会主义新农村和优美乡村建设过程中，各种规模和形式的农村污水处理工程如雨后春笋般在各地快速建设，积累了丰富的工程经验，这是发达国家望尘莫及的。但在农村污水处理的总体规划和工程质量方面，我们缺少发达国家循序渐近，按步就班的作风，由于过于追求速度，导致部分工程质量良莠不齐。在工程管理维护方面，虽然在江浙沪等经济条件较好的地区已经开始尝试对已建工程进行有组织的运行维护，但与发达国家相比，差距较大，如日本与净化槽检修、清扫、维护相关的专业技术人员就有20多万人。

小鱼：李老师，对于农村生活污水的处理前景，您怎么看？

我国农村生活污水治理起步较晚，目前，90%以上的村庄还没有排水系统和污水处理系统，因此，针对农村生活污水处理，要完成的工作量极大，任重而道远。需坚持以“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念为引领，调动尽量多的力量给予支持和推动，并深化以下几方面工作。

加强规划，优化资源，在协调、共享的发展理念下，采用集中与分散相结合的方式，合理污水收集方式，细化处理系统的规模与建设位置。

农村地区不同于城镇，村民生活区周边一般会有一定量的农田，在工程设计建设时可充分考虑污水中的氮磷是农业生产的重要资源，争取将农村生活污水处理与农田利用紧密结合，既可减轻处理方面的压力，又可节约资源。

尽快建立农村生活污水处理污染物排放国家标准，以有效指导农村生活污水治理工作的实施。

认真总结全国各地农村污水治理工作取得的成功案例与经验，形成适合我国农村特点的适宜处理技术体系或模式。

加强农村污水处理设施建成后的统一管理维护，保障运行维护资金的到位和专业运维队伍的建立，严格监管和奖惩，确保设施的长效运行。

特别鸣谢

感谢交大男神李旭东老师接受我们的专访，感谢李老师严谨认真的解答小鱼的问题。向李老师一丝不苟的致学态度和孜孜以求的科研精神致敬～祝男神工作顺利，更上层楼！👻👻👻

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