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65小城镇建设NewCCCounnttryysiddeeDDevelopment高均海吕金燕朱思诚摘要：村庄水环境治理是新农村建设的一项重要内容，当前在实施中普遍遇到经济和技术两方面的问题，有待于研究解决。本文从分析村庄的水环境和污水处理现状入手，总结了农村实施污水处理的条件，提出了改善村庄内部和外部水体质量的实施措施，在评析了几种农村常用的污水处理设施的适用性后，推荐一种适合农村使用的简易污水处理系统，以帮助农村开展污水治理，改善环境面貌。一、水环境概况（一）村庄水体质量村庄水环境是村民聚居点内和周围的沟塘水面。村庄排出的污水大致可分成村民日常生活污水、畜禽养殖粪便污水和村办工业污水3类。村办工业多一些的村庄，工业污水占有一定比重，食品加工类的污水会多一些，而大部分从事农副产业的村庄主要产生生活污水和畜禽养殖粪便污水。由于农村普遍缺乏污水收集处理设施，村里的污水大多直接排入沟塘并长时间滞留，使沟塘水质腐败变质，蚊蝇滋生，因而村庄内水环境质量普遍较差，水体质量多在地面水质量标准Ⅴ类上下。（二）对地区水体的影响目前农村生活水平比较低，人均生活用水量一般在30—60L/日，村庄日常生活污水总量不大，耗氧有机物含量也不高，预计BOD5（五日生化需氧量）为50—80mg/L，排入大流量河道对河道整体水质影响并不是很大，但会造成对村庄内部小水体和局部河段的水质影响。农村的畜禽养殖污水有机污染物含量很高，有的甚至达到40g/L上下，直接排入水体会造成水中有机物浓度急剧升高。据统计，畜禽养殖排污已占到城镇工业和生活污水有机污染物排放总量的58%，已成为地区水体的重大污染源。二、污水治理现状（一）污水治理形式当前农村污水治理尚处于起步阶段，基本没有正规的污水处理设施，仅有部分农村使用化粪池和沼气发酵池等简单设施，很多农村连沼气发酵池也没有，污水处于自然排放状态。（二）污水治理效果农村常用的污水处理设施——化粪池和沼气发酵池以其结构简单、造价低廉和管理方便而取得农民的认可，为农村畜禽养殖粪便污水的存放消解发挥了很大的作用。但是这类简单污水处理构筑物的污水处理效果还不能与城市污水处理厂相比，化粪池只能去除污水中15％的生化耗氧量，沼气发酵池在消解农村畜禽养殖粪便污水效果尚可，可以将畜禽养殖粪便污水转化成肥料回归农田，但受季节温度制约，冬季处理效果不佳，并且对生活污水处理作用不大。三、实施污水处理的条件（一）有利条件当前农村开展环境治理处于一个比较有利的时机，《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》强调：国家将加快乡村基础设施建设，加强农民昀急需的生活基础设施建设。将大幅度增加农村沼气建设投资，加快普及户用沼气，以沼气池建设带动农村改圈、改厕、改厨。由此会给农村带来一系列政策鼓励和经济支持，为农村建设基础设施创造了条件。（二）不利条件1.经济条件农村实施污水处理，昀大的问题是资金问题。当前我国大部分农村的经济水平还处于贫穷状态，2010年全国农民人均纯收入只有5919元，很多农村刚刚解决了温饱，经济基础非常薄弱，住房和基础设施都亟待改善，要自筹大量资金建设并维持污水处理设施都是农村难以承担的。因此建设农村污水处理设施必须适合农村的经济水平，应该简化结构、就地取材、无动力或少动力、实施方便，昀好还能取得一定的经济效益。2.技术管理水平农村的污水处理设施要由农民管理。当前农民的平均文化程度还不高，在市场经济的推动下，农村中文化水平相对较高的青年大多进城打工，留下的是文化程度村庄水环境治理方式探讨66小城镇建设NewCountrysideDevelopment新农村建设较低、能力偏弱的人群，技术管理能力比较差，复杂繁琐的运行管理也是他们难以接受的。所以农村污水处理设施还要适合农村的管理水平，应该无需管理或很少管理，运行操作简单方便。四、水环境治理措施（一）改善村庄内部水体质量改善村庄内部水体质量，要避免各类污水直接进入自然水体。一是实施沼气工程，就地处理畜禽养殖粪便污水；二是扩大完善现有的排水沟渠，将全部生活污水（不包括畜禽养殖粪便污水）纳入排水系统，集中到污水处理设施，从而阻断村庄水体的污染源。为减少村内排水沟渠对环境的影响，对排水沟渠进行适当改造是必要的。可以先对水质昀差的沟段进行清淤、护砌和盖板处理，将不良水体掩蔽起来，形成外观整洁的街道（见图1）。（二）减少对村庄外部水体的影响减少村庄污水对外部水体的影响，就要控制村庄水污染物的排出量，要针对污水特点分别采取治理措施。一是建设简易污水处理设施，集中处理排放的污水，在去除主要污染物后再排入外部水体；二是在有条件的地方利用河道自然净化能力，将生活污水经过简单处理后排入流量较大的河道，以较小成本减少污水对环境的不利影响。农村污水处理产生的污泥和尾水是以还田和灌溉排放为昀终目标的，污泥要稳定无害化，可以结合沼气工程采用厌氧方法处理。污水通过简易污水处理设施处理，至少应达到农田灌溉水质标准。五、农村常用污水处理设施评析（一）化粪池化粪池是村镇常用的简易粪便污水存储处理设施，通过将污水中的悬浮污染物沉淀下来再去除，主要处理工艺为重力沉降和厌氧消化，因其操作简单和低成本，得到广泛的应用。但是化粪池处理效率低，单位处理费用相当于城市二级污水处理的1.75倍，对去除溶解性污染物没有效果，污泥产量高且不稳定，还需要安排人力定时清掏，容易出现堵塞渗漏等问题。从污水处理效果和管理要求衡量，常规的化粪池已不适合当前农村污水处理的要求。图2黄山市新丰乡盛洪村结合改水改厕建设的沼气池图1丹阳市陵口镇胡良村的污水盖板沟图3徐州市农村一池三改的模式——沼气池、改圈、改厕、改厨图4徐州市三堡镇奔兴奶牛场的小型沼气池67小城镇建设NewCCCounnttryysiddeeDDevelopment（二）沼气发酵池沼气发酵池是通过厌氧处理方法，利用厌氧菌对有机污染物进行分解，净化污水，主要处理工艺为重力沉降和厌氧消化。沼气发酵池污泥产生率低且无需稳定化处理，昀后还田处置，可以充分利用污泥中富含的氮磷元素作肥料，沼液可用于农田灌溉。沼气发酵池还可以产生沼气，作为农村清洁方便的生物能源。沼气发酵池处理方法适用于有机物浓度高的粪便污水处理，可大量去除有机污染物，但仍属简易处理，出水尚不能达标，且需要定时投料清掏，工程造价是一般化粪池的1.5—2倍。由于沼气发酵池的经济性和生态效果好，受到了国家政策支持并为广大农村所接纳，应用前景非常广阔（见图2—4）。（三）无动力污水处理设施地埋式无动力污水处理设施以厌氧处理方法为主，利用厌氧菌对有机污染物的分解，净化污水，基本处理工艺为厌氧消化、厌（兼）氧过滤和接触氧化。地埋式无动力污水处理设施容积负荷率高，运行管理简单，基本无需能源消耗，但土建费用较高，运行过程中不能适应水质水量的波动，也难以保证出水水质，其工程造价是一般化粪池的3—4倍，占地略大。由于无动力污水处理设施造价高、结构相对复杂、耐冲击力差、处理效果一般，目前也难以成为农村理想的污水处理设施。北京市房山区从2006年起，先后在16处污水量小的村镇中应用了的地埋式太阳能污水处理装置。该装置采用太阳能发电曝气系统，促使微生物充分繁殖，降解厌氧段未能分解的有机物，杜绝了常规无动力厌氧工艺冬季出水不达标的现象，但造价高，龙门台的一处日处理能力为10立方米的污水处理站，投入需要20万元。（四）人工湿地系统人工湿地污水处理系统是集过滤、植物吸收和生物处理作用为一体的污水处理构筑物，具有处理效果好、维护管理方便、费用低的特点。对BOD5的去除率可达到85—95％，处理后出水BOD5小于10mg/L，达到了生活杂用水和景观用水水质标准，好于污水综合排放一级标准；磷和氮的去除比较显著，去除率分别达到60%和90％，规模可根据污水量任意调整；但人工湿地占地面积较大。根据浙江长兴县的经验，日处理每立方米污水所需面积约10平方米，每平方米造价约400元，如果管理不善还会堵塞和滋生蚊蝇。总的来说，人工湿地系统处理效果好，成本低，适宜在土地相对多的农村应用。图5为鹤壁市石林乡后柳江村人工湿污水生态处理系统，占地约600平方米，日处理污水60立方米，其主要通过光合作用使植物根区及根网带形成富氧区，促使床体内微生物大量繁殖，通过微生物活动的分解和植物的吸收吸附及分泌物的杀菌等作用，净化污水。六、适宜农村的简易污水处理系统简易污水处理系统是根据农村的条件和特点，构想出的一个适合农村使用的污水处理系统，重点用于农村日常生活污水的处理。基本处理工艺是：（一）设置污图5鹤壁市石林乡后柳江村人工湿地污水处理系统68小城镇建设NewCountrysideDevelopment新农村建设水截流井，集中生活污水；（二）设置污水沉淀池，生活污水先进入沉淀池进行沉淀处理，可去除水中约80％的悬浮物和20％的耗氧有机物，以防止人工湿地填料池堵塞；（三）出水进入人工湿地填料池，再去除水中70—80％胶状和溶解的耗氧有机物；（四）两级处理后污水中的耗氧有机物的总去除率能达到80％左右，出水的BOD5预计可以在16mg/L上下，符合污水综合排放一级标准，然后排入自然水体或农田灌溉；（五）从沉淀池沉淀下来的污泥则排入沼气发酵池进行厌氧发酵，经分解稳定后还田（见图6）。系统中的沉淀池采用平流式，污水停留时间不小于2小时，人均池容积约0.04m3，以重力排泥方式进沼气池；人工湿地采用潜流型，填料是用土壤混合砂砾石，上面种植芦苇、茭白等根系发达的水生植物；沼气发酵池按农村常用的方式建设，定时输入沉淀污泥，根据需要适当增加其它发酵物料投入。按农村1000人生活污水量处理估算，沉淀池造价约1万元，沼气发酵池约1万元，人工湿地池可简单建设，单价按每平方米面积200元计，约9万元，加上设施间管道阀门等，全部工程造价应不超过12万元，基本没有运行费用，产出的沼气收益可用于设施维护，如果有工业污水排入，还可以适当收费，产生一定的效益。简易污水处理系统结合沉淀池、沼气发酵池和人工湿地污水处理池的优点，以联合形式运行，简单实用、成本低廉，建设和运行管理都比较适合农村经济条件和技术水平，可以取得较好的实施效果。七、结语目前造成村庄水环境质量差的主要原因是生活污水和畜禽养殖粪便污水无节制地排入，有些村庄还有工业废污水排入。对村庄水环境的治理要从实际出发，充分考虑农村的实际条件，尽可能采取效果好、成本低的污水治理措施，具体可把握几点：（一）改造并完善现有的排水沟渠，掩蔽排水明沟，将生活污水和性质接近的工业污水统一纳入排水系统。（二）积极推进沼气工程，分户就地处理畜禽养殖粪便污水。（三）建设适合农村使用的污水处理设施或简易污水处理系统。通过实施以上水环境治理方法，可以从根本上控制村庄水污染源，还村庄良好的水环境面貌。■本文系“十一五”国家科技支撑计划课题《村镇小康住宅规划设计成套技术研究》（课题任务编号：2006BAJ04A01)的研究内容参考文献：[1]张咏,郝英群.农村环境保护[M].中国环境科学出版社,2003:124.[2]吴海锁,喻学敏,张利民.环境污染与防治技术[M].中国环境科学出版社,2003:248.[3]赵静,王超,王沛芳.农村水环境污染及治理对策研究[J].江苏环境科技,2005(03).[4]韩磊,赵盼,闫金兵.农村河道水环境恶化成因及对策[J].天津农业科学,2010(03).[5]姜伟超,谌丽斌.北京市房山区村镇采用地埋式无动力装置治污[N].中国环境报,2011(01):4.作者单位：中国城市规划设计研究院图6村庄建议污水处理系统流程示意图