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Science and Technology

农村生活污水分散式处理技术的应用与优化

作者

周霏

身份证号码:510112199605146013

引言

随着乡村振兴战略的深入推进,农村人居环境整治成为重要议题,而生活污水处理是其中的关键环节。与城市相比,农村地区具有人口居住分散、污水排放量小且分散、基础设施薄弱、经济水平有限等特点,传统的集中式污水处理模式因管网铺设成本高、运维难度大而难以推广。据统计,我国农村生活污水治理率不足 40% ,大量未经处理的污水直接排入周边水体,导致土壤污染、水体富营养化等问题,严重威胁农村生态环境和居民健康。分散式处理技术凭借其投资少、见效快、适配性强的优势,成为解决农村生活污水问题的主要途径。这类技术无需大规模管网建设,可根据单户或多户的污水产生量灵活布置,尤其适合地形复杂、居住分散的村庄。

一、农村生活污水分散式处理技术应用现状

1.1 技术应用成效

从水质改善效果来看,分散式处理技术能有效降低污水中污染物浓度。据农业农村部数据,采用湿地处理技术的村庄,出水 COD 浓度可从原水的 300-500mg/L 降至 100mg/L 以下,氨氮浓度从 30-50mg/L 降至 15mg/L 以下;生物处理技术的处理效果更优,COD 和氨氮可分别降至 50mg/L 和 8mg/L 以下,基本满足农田灌溉或景观用水标准。在环境效益方面,技术应用显著改善了农村水体质量。某监测数据显示,采用分散式处理技术的村庄,周边河流的 COD 浓度较治理前下降 40% ,总磷浓度下降 35% ,水体透明度提升,水生生物多样性增加。

1.2 技术应用推广情况

近年来,随着国家对农村污水治理的重视,分散式处理技术推广速度加快。截至 2023 年,全国农村生活污水治理率较 2018 年提升了 15 个百分点,其中分散式处理技术贡献了 70% 以上的增量。技术推广呈现出 “政策驱动、示范引领”的特点,如浙江省通过 “千万工程” 率先推广人工湿地技术,形成了可复制的经验模式;江苏省则针对苏北地区推出一体化设备补贴政策,推动技术快速落地。然而,技术推广仍存在区域不平衡。东部经济发达地区治理率可达 60% 以上,而中西部欠发达地区不足 30% 。影响推广的因素主要包括:政策支持方面,部分地区补贴标准低、执行不到位;资金投入方面,农村集体经济薄弱,农户付费意愿低;农民接受度方面,部分村民对污水处理技术认知不足,存在抵触情绪。

二、农村生活污水分散式处理技术应用中存在的问题

2.1 技术选择不合理

部分地区在技术选型时脱离实际条件,导致 “水土不服”。例如,北方某村庄盲目引进表面流人工湿地,因冬季低温导致植物死亡,处理系统几乎瘫痪;南方山区村庄选择需电力驱动的一体化设备,却因电网不稳定频繁停机。缺乏统一的技术选型标准,各地多凭经验选择技术,未考虑污水水质、地形条件等因素,导致处理效果不达预期。

2.2 运行管理维护不到位

农村地区专业技术人员匮乏,多数村庄由村干部或村民兼职负责设备运维,缺乏专业知识。某调查显示, 60% 的农村污水处理设施因操作不当导致故障,如人工湿地因未及时清理杂草堵塞水流,一体化设备因未定期排泥导致曝气系统失效。运维经费无保障,部分地区仅靠政府一次性补贴建设,后续运维费用无着落,约 20% 的设施因缺乏资金而闲置。

2.3 处理效果不稳定

受气候影响,处理技术冬季效率普遍下降。北方地区湿地技术冬季处理效率降低 30%-50% ,生物处理技术因水温低导致微生物活性下降,COD 去除率减少 15%-20%, 。水量波动也影响处理效果,农村污水排放量随季节、节假日变化大,夏季水量大时易超过设备负荷,冬季水量小时则因水力停留时间不足影响净化效果。污水收集系统不完善,约 30% 的村庄存在管网泄漏、雨污混流现象,导致进水浓度波动大,进一步加剧处理效果的不稳定性。

2.4 资金投入不足

农村分散式污水处理设施建设成本约为 1000-3000 元 / 户,运维成本每年100-300 元 / 户,对于经济薄弱地区难以承担。当前资金来源以政府投入为主,社会资本参与度低,仅 10% 的项目采用 PPP 模式。农户付费机制尚未普及,约70% 的村庄未收取污水处理费,导致运维资金缺口大。资金使用效率不高,部分地区存在重建设、轻运维的现象,设备建成后因缺乏维护而闲置,造成资金浪费。

三、农村生活污水分散式处理技术的优化策略

3.1 科学选择处理技术

建立多因素技术选型指标体系,综合考虑当地气候、地形、污水水质、经济水平等因素,形成技术选型指南。对土地充裕、气候温暖的南方村庄,优先推荐潜流人工湿地;对居住集中、冬季寒冷的北方村庄,推荐地埋式生物处理设备并配套保温措施。推动技术集成创新,针对单一技术的短板进行组合优化。如 “厌氧池 + 人工湿地” 组合,利用厌氧池预处理高浓度污水,降低湿地负荷;“土壤渗滤 + 生物滞留设施” 组合,提高系统抗冲击能力。研发低成本、易维护的新型技术,如采用本地耐低温植物改良湿地技术,降低冬季效率损失;开发太阳能驱动的一体化设备,减少对电网的依赖。

3.2 完善运行管理维护体系

建立“县乡指导、村级负责、农户参与”的运维机制,由县级建立专业技术服务中心,负责技术指导、培训;乡镇配备专职运维人员,定期巡查辖区内设施运行管理情况;村级负责明确 1-2 名村级兼职管理员,负责日常清理、简单维护工作。分层次开展培训,针对管理员开展设备操作、故障排查等初级培训,开展微生物调控、工艺优化等高级培训,每人每年培训不得少于 2 次。开发智能化运维手段,对关键设备加装传感器,数据上传至管理平台实现远程监管和故障预警,例如,当湿地水位异常时,平台自动对管理员进行预警信息推送;当一体化设备曝气不足时,系统自行调节曝气量。建立运维经费保障机制,通过“政府补贴 + 农户付费”筹集经费,补贴标准分地区经济水平有差别;农户付费标准控制在每人每月5-10 元,减小负担。

3.3 提高处理效果稳定性

调整污水收集管道,实行“分户预处理 + 片区收集”,单户设置三格式化粪池去除悬浮物,再经小型管网收集进入处理设施,减少管网漏失;对于地形复杂、高低相差较大的村庄,实行重力流和压力流复合管网方式,避免污水淤积,建设调蓄池应对水量变化,调蓄池容积为日均排放量的 30% ,确保在水量大时,处理设施的稳定运行;针对气候条件采取针对性措施,北方地区湿地技术可在冬季采取覆盖保温膜或者搭建温室提高水温 2-5°C ;生物处理设施采用地埋式和加保温层,防止热量散失。

3.4 拓宽资金投入渠道

增加政府财政投入,把农村污水处理列入地方财政预算,建立专项基金,对中西部地区和贫困县予以倾斜补贴,补贴额不低于建设成本的 50% 。落实“以奖代补”,对治理效果好、见效明显的村庄予以额外奖励,调动地方积极性。鼓励社会资本进入,采取PPP 模式吸引社会资本参与农村污水处理建设及运维,给予税收减免、运营补贴等优惠政策。探索市场化运维,由专业的环保公司承担运维,政府购买服务,提高运维水平。推行合理的农户付费机制,对困难家庭实施减免政策,同时将收取费用与处理效果相挂钩,提高农户参与积极性。

结论

农村生活污水分散式处理技术是解决农村污水问题的有效手段,当前已形成湿地处理、生物处理、生态处理等多元化技术体系,在不同地区的应用中取得了一定的水质改善效果,但仍面临技术选型不合理、运维机制不健全、处理效果不稳定、资金短缺等问题。

参考文献:

[1] 夏冰雪 . 浅谈农村生活污水分散式处理的技术开发与应用 [J]. 四川建材 ,2019,45(02):27-28.

[2] 高尚哲 . 农村生活污水分散式处理技术的开发与应用 [J]. 化工管理 ,2018,(05):110.