西北农村污水处理工艺

　　随着社会的不断发展，国民经济水平不断提高，村镇地区的水环境污染日益严重，亟需解决农村排水引起的环境问题。西北地区的地理位置偏远，当地村民还未意识到环境保护的重要性，生活污水常常在未经处理的情况下直接排放到生态环境中，造成了农村水体污染严重，不仅威胁到了当地的水源，而且在一定程度上加剧了淡水资源危机，不利于当地生态环境可持续发展。由于西北地区人口量小且分布较分散，污水量小且波动大，导致目前适应西北农村小型污水处理的工艺及设施都比较匮乏的。想要满足污水处理技术的科学性和有效性，必须要结合当地实际情况，因地制宜的选择合理的方案，工程基建投资大、运行费用高、操作难度大等问题，都会直接影响到污水处理效果。

　　一、农村污水水质特点

　　农村地区污水的产生主要来自于居民的日常生活，如厨房用水、洗涤用水及冲厕用水等，具有污染物浓度高、排放量小、波动大、分布分散的特点。厨房用水主要由清洗废水及厨余废水组成，主要成分包括蔬菜、米面残渣及油水混合物等，使得废水中的SS、COD及BOD比较高；洗涤用水主要为洗漱、洗澡、洗衣等污水，主要成分包括污垢、头发、洗涤剂等，含有大量的化学物质，使得污水中的NH4+-N及TP比较高，容易引起水体富营养化；冲厕用水含有较高的COD、N、P量及细菌、真菌、大肠杆菌和病毒等，有机物和营养物质浓度更高，是农村污水污染物的主要来源。

　　二、污水处理模式及出水水质要求

　　由于西北农村人口数量少、分布分散且污水量低波动大，可采用集中和分散相结合的处理模式。对于居住比较分散的农户采用单独收集、分散处理模式，对于居住比较集中的农户或者新农村，采用埋设污水管网收集污水，集中处理。根据国家及各地方的《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》标准，处理后污水根据排放水体的不同可分为三个档次，即一级、二级和三级，但随着对环境保护要求的不断提高，农村污水的排放标准也越来越高，往往要求达到二级或者一级标准。

　　三、西北农村污水处理工艺设计

　　根据目前西北地区气候、农村污水特点及排放要求，目前常用的处理工艺有生化处理技术、生态净化技术和生物+生化处理技术。针对西北农村地区气候及污水特点，结合已成功运营的农村小型污水处理厂案例，将传统的城市污水处理厂二级生化处理工艺小型化、一体化，应用于村镇分散式污水处理，效果比较理想。城市污水厂二级生物处理工艺大多采用活性污泥法和生物膜法。考虑到农村污水中的N、P含量较高，需要生物除磷脱氮，常用的处理工艺如下：

　　(一)活性污泥法

　　1、A2/O工艺。A2/O工艺(Anaerbio-Anoic-Oic)称为厌氧-缺氧-好氧三者结合系统。作用机理是在厌氧及缺氧的情况下进行反硝化，在好氧的情况下进行硝化作用，从而使污水中的有机物、氮和磷得到去除，达到净化污水的作用。

　　2、氧化沟工艺。氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动。氧化沟类型比较多，如帕斯维尔氧化沟、三沟式(T型)氧化沟、Orbal氧化沟等。氧化沟处理效果稳定，出水水质好，具有较强脱氮除磷效果，同时有一定抗冲击负荷的能力，运行管理简单。一般村镇污水处理规模较小，为避免沟道太窄，多选用池型简单的跑道型氧化沟――帕斯维尔氧化沟。

　　(二)生物膜法处理工艺

　　1、生物转盘工艺。生物转盘处理工艺是生物膜法污水处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥――生物膜。生物转盘的主要组成部分有转动轴、转盘、废水处理槽和驱动装置等。生物转盘的作用机理是：转盘在转轴的作用下，交替与废水及空气接触，形成一个连续的吸氧、吸附、氧化分解过程，从而达到净化污水的作用。生物转盘不仅能够有效地去除有机污染物，而且随着膜的增厚，内层的微生物呈厌氧状态，还具有硝化、脱氮与除磷的功能。

　　2、一体化膜生物反应器(MBR工艺)。

　　MBR工艺是生物处理技术与膜分离技术相组合的新工艺。不仅可以高效地进行固液分离，得到直接使用的稳定中水，又能在生物池内维持高浓度的微生物量，从而极有效地去除水中氨氮、细菌和病毒，出水悬浮物和浊度接近于零，产生较少的剩余污泥；此工艺能耗低，占地面积小，工艺简洁，操作方便，可以实现全自动运行管理，适合缺乏专业管理人员的农村地区。但膜处理技术存在堵塞问题，会导致膜膜通量下降，需定期进行反冲洗和化学清洗，以维持MBR系统的有效使用寿命。

　　四、西北农村污水处理运营分析

　　想要实现污水处理的正常运行，必须要具备各种条件，从当前情况分析，西北农村污水处理运营方面，主要存在以下问题。

　　(一)西北农村污水处理运营存在的问题

　　1、规划设计不够科学。由于西北地区地理位置偏远，而且人口极为分散，在污水治理方面的工作起步时间相对较短，虽然目前已经有部分设备应用于污水处理，但是效果并不如意。以当地污水处理厂为例，在配套污水管网建设技术方面相对落后，而且由于农村污水日产量较少，无法实现满负荷运行的状态，导致运营成本较高，为了能够节约成本，设备经常被闲置，进而导致运营效率低下。

　　2、缺少污水处理运营管理人才。相对于城市地区污水，西北农村污水具有分散性、日产量少等特点。为了能够响应政府号召，在污水处理方面，主管部门数量也相对较多，如镇政府、水务站、村委会等，在污水处理问题上，很容易出现相互推诿的情况，管理效率低的问题非常突出。对于西北农村污水处理的管理人员，大多数都是从当地居民中挑选出来的，在专业水平方面相对较低，除此之外，环保意识也不高，在这种情况下，难以胜任污水处理运营的重责，这也是导致当地污水处理效果不佳的主要原因。

　　3、污水处理经费相对较少。想要实现污水处理工艺的普及以及运营，经费保障具有非常重要的作用。从目前情况分析，西北地区大多数村庄都缺少相应的环保设施，这些都需要经费作为保障，才能够配置齐全。当前，当地还没有合适的融资渠道，仅仅依靠政府部门的财政预算，无法实现当地污水处理工艺的推广。除此之外，在污水处理设施建设完成后，也需要维护经费予以支持，否则，污水处理工艺的有效率将会大打折扣。

　　(二)西北农村污水处理运营解决策略

　　从当前情况分析，西北农村污水处理运营的主要模式是村民兼职管理，在这种管理模式下，技术专业水平无法满足污水处理工艺推广使用及维护的需求，除此之外，这种管理模式也是导致资金匮乏的主要原因。为了能够解决以上问题，可以从管理模式着手，将污水处理经营委托给专业的第三方运营公司，并且以有偿服务的方式，解决相应的经费问题。

　　1、污水处理第三方运营管理模式的优点。通过第三方运营管理模式，可以明晰政府、单位以及环保三者之间的关系，进行形成相互制约、相互促进的效果。第三方运营管理模式是以市场竞争的方式确定，在确定好之后，会以协议的方式，对彼此的责任、义务以及权利进行明确，这样可以更好的问责，对提高运营管理效率具有重要作用。第三方运营管理模式在污水处理工艺设计研究方面，具有更多的经验，可以实现专业化的服务，对提高污水处理效率，减少资金浪费具有重要作用。

　　2、污水处理第三方运营管理模式应用。通过污水处理第三方运营管理模式，政府虽然不能够直接参与到管理中，但是却能够将竞争机制引入其中，提高公共服务质量，可以实现政府、第三方运营管理机构以及村民利益的三赢。在应用过程中，政府可以对第三方运营管理单位进行监督，确保污水处理保持高效状态运营。对于第三方运营管理单位而言，通过以上污水处理工艺，可以最大程度的降低前期投入，而且后期会采取有偿服务的方式收费，经营风险相对较低。对于村民而言，日常生活中的污水可以实现有效的净化，对维护当地环境具有重要作用，可以为村民提供一个良好的生态环境。

　　综上所述，西北农村污水具有污染物浓度高、排放量小、波动大、分布分散的特点，这是西北农村小型污水处理的工艺及设施都比较匮乏的主要原因。在本文研究中，针对其污水特点，进行了相应的水质水量及处理工艺分析，并且提出了运营管理手段，不仅对提高当地污水处理技术水平、治理农村面源污染具有重要作用，同时也期望实现提高当地的生态环境质量的目的。（来源：甘肃和诚工程咨询设计有限公司）