摘 要: 我國正處于高速的經濟發(fā)展與城鎮(zhèn)化進程中，廣大農村的污水處理設施建設獲得了更大的關注。我國地域遼闊，各地區(qū)之間的地形氣候條件、經濟發(fā)展水平、農村生活習慣等皆存在巨大差異，農村污水處理技術的選擇，需要針對各地區(qū)的實際情況做出調整。根據(jù)我國六大地區(qū)的基本地理特征，分析各地農村適合的污水處理技術。對比分散式與集中式處理設施的技術特點與投資成本，給出不同地域農村污水處理實踐的有效參考。

　　關鍵詞: 農村地區(qū);污水處理;分散式處理;集中式處理

　　近年來，黨中央與國務院高度重視農村生態(tài)與人居環(huán)境建設，以 2018 年 2 月頒布的《農村人居環(huán)境整治三年行動方案》為代表，為農村生活污水治理工作做出了眾多重大部署。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，截至 2019 年我國的城鎮(zhèn)化率為 60. 6% ，仍有近四成人口生活在農村[1]。

　　在城鄉(xiāng)間經濟發(fā)展與人口流動的大背景下，我國的農村生活污水技術需要與時俱進，探索因地制宜的技術路線。我國國土廣闊，不同地域之間的地形、氣候條件相差巨大，各區(qū)域農村的人口數(shù)量、經濟發(fā)展水平、生活習俗間皆存在一定差異，使得各地域內農村生活污水的產生量、水質標準、排放標準等皆有所不同。本文結合國內各地域的自然條件，對地域內農村生活污水的產生特征進行對比分析，并針對現(xiàn)行的各大主流農村污水處理技術，對各項技術在我國不同地區(qū)農村的應用條件進行簡單的討論，以期為我國探索因地制宜的農村生活污水處理技術提供參考借鑒。

　　1 我國農村污水處理的區(qū)域特征

　　根據(jù)住房及城鄉(xiāng)建設部印發(fā)的《分地區(qū)農村污水處理技術指南》，我國的農村生活污水處理工作被劃分為六大區(qū)域: 東北、華北、西北、中南、東南、西南[2]。六大區(qū)域適用本地化的生活污水水質參考指標，是農村污水處理設施建設的基本參考。各區(qū)域的農村污水產生特點與面臨的主要問題見以下分析。

　　1. 1 東北地區(qū)

　　我國東北地區(qū)一般指狹義上的東北三省( 黑龍江、吉林、遼寧) 及廣義上的內蒙古東五盟區(qū)域。地區(qū)整體位于中溫帶和寒溫帶，屬溫帶季風氣候，夏季溫和多雨，冬季寒冷干燥。地形條件以廣闊的東北平原為主，也分布有大小興安嶺、長白山脈、遼東丘陵等山地丘陵地帶。東北地區(qū)農村多在經濟不發(fā)達地區(qū)，村屯分布疏散，污水處理水平較低，如吉林省 2018 年只有 4. 9% 的農村建設了集中或部分集中處理設施[3]。受冬季寒冷氣候影響，東北地區(qū)農村污水的日平均排放量較少，水中氮、磷的含量較高，極寒氣候會大大制約污水處理生化過程的效率[4]。因而，東北地區(qū)的污水處理技術選擇應以低溫適應性、低成本、易維護、高除氮磷效率為主要考慮目標。

　　1. 2 華北地區(qū)

　　華北地區(qū)主要指華北平原一帶的北京、天津、內蒙古、河北、山西、山東、河南等省市的大部分地區(qū)。整體屬于溫帶季風氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥。地形以平原為主，水資源較為緊缺。華北地區(qū)是我國的主要農業(yè)產區(qū)，農村人口密集，村落眾多，污水產生量巨大，但人均污水產量少于南方地區(qū)[5]。地區(qū)內經濟發(fā)展水平較為不平衡，一些干旱地區(qū)的基礎配套設施相對落后，亂排現(xiàn)象常見，部分農村的污水處理水平較低，出水中有機物、氮、磷、懸浮物等指標較高[6]。華北地區(qū)全年整體較為干旱，降水往往集中在夏季，污水處理技術的選擇應重點考慮水資源的循環(huán)調配。

　　1. 3 西北地區(qū)

　　西北地區(qū)主要包括新疆、青海、甘肅、寧夏、陜西等省份的大部分地區(qū)。區(qū)域內主要為中溫帶和暖溫帶大陸性氣候，局部為溫帶季風氣候，整體較為干旱，年均氣溫偏低。地形以高原、山地和荒漠為主，人口主要聚集在河套平原及綠洲處。西北地區(qū)的農村傳統(tǒng)上生活用水量較少，大部分村莊仍在使用旱廁，缺乏人工排水系統(tǒng)。且由于農村人口流失程度較大，許多污水處理設施難以正常運行[7]。對于西北部干旱地區(qū)，污水處理設施應盡量采用經濟適用、簡單化的技術路線[8]。

　　1. 4 東南地區(qū)

　　東南地區(qū)主要是我國東南部沿海的各省份，東南丘陵貫穿整個區(qū)域，內部河流密布，農村通常分布在山間河谷地帶。整體基本屬于亞熱帶季風氣候，夏季高溫多雨，冬季溫和濕潤。東南沿海地區(qū)的農村經濟發(fā)展水平不均衡，長三角、珠三角地區(qū)的經濟發(fā)達，農村人口密度較大，水環(huán)境污染與水質性缺水問題明顯。福建、廣東、海南等省份存在較大面積的欠發(fā)達山區(qū)，農村人口眾多，且丘陵地帶建設污水管網的成本偏高，早期普遍將污水直排河道。考慮到東南地區(qū)的農村水環(huán)境問題與經濟發(fā)展水平差異，實踐中應選擇有針對性的污水處理技術。

　　1. 5 中南地區(qū)

　　中南地區(qū)指秦嶺 - 淮河線兩側的大部分區(qū)域，地域內地形地貌高度復雜，山地、丘陵、平原普遍存在，河網密布，且大多位于重要水系。整體位于暖溫帶至中溫帶季風氣候區(qū)，夏季高溫多雨，冬季少雨。地域內農村經濟發(fā)展水平較為不均衡，且由于位于習慣上的南北方交界，農村生活習慣差異明顯。秦嶺 - 淮河線北側農村往往有旱廁及堆肥習慣，污水產生量較少，可采用化糞池等較簡單的處理技術。秦嶺 - 淮河線南側農村多傍水而建，污水往往直接排入池塘等水體，適合采用人工濕地或利用現(xiàn)有池塘的多塘技術[9]。

　　1. 6 西南地區(qū)

　　西南地區(qū)包括四川、貴州、云南、重慶、西藏、廣西等省市，區(qū)域跨度較大，地形以高原、山地、丘陵為主。區(qū)域內氣候條件多樣，季風氣候、高原氣候、高山寒帶氣候皆有存在。除地勢平緩的四川盆地自古以來便是農業(yè)要地外，其他地域皆以山區(qū)農村為主，經濟發(fā)展水平較為落后，居民傳統(tǒng)上的污水處理意識較為淡薄。隨著近年農村旅游業(yè)發(fā)展，西南地區(qū)農村的污水產生量快速增長，對農村地區(qū)污水處理基礎設施的配套建設的需求也與日俱增，適合根據(jù)人員聚集規(guī)模與地形地貌，采取相應的分散式或集中式處理設施。

　　2 農村污水處理技術的區(qū)域

　　選擇我國目前的村鎮(zhèn)污水處理模式包括分散處理、村落集中處理和納入城鎮(zhèn)排水管網處理[10]。通常，單戶或幾戶的小型聚落適用分散式的小型污水處理設備或自然處理模式，較大的村落可建設村級污水處理站進行集中處理，城鎮(zhèn)近郊村莊則可以將污水排入城鎮(zhèn)污水管網，輸送至城鎮(zhèn)污水處理廠。我國農村的分布面積廣泛，但隨著城鎮(zhèn)化率的逐步上升，未來的農村人口將大幅減少，農村的污水處理技術勢必會朝著分散、小型、低成本、高效率的方向發(fā)展。盡可能利用現(xiàn)有自然條件，與環(huán)境融合的生態(tài)化污水處理技術，將是我國未來農村污水處理設施建設的主要趨勢。本文針對分散式和集中式污水處理技術的特點，討論我國六大地區(qū)在技術路線上的差異。

　　2. 1 分散式處理技術

　　分散式污水處理技術包括小型人工濕地、土地處理、穩(wěn)定塘、凈化沼氣池、小型一體化處理設備等。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《農村生活污水處理項目建設與投資技術指南》，常用的分散式處理技術的基本建設成本主要在1 500 元/t ～ 3 000 元/t，但小型一體化處理設備的建設成本可達 10 000 元/t 以上[11]。大部分分散式處理設施的處理規(guī)模在 10 t /d 以下，穩(wěn)定塘技術對較大規(guī)模的分散式污水較為適用。在我國不同區(qū)域的工程實踐中，分散式污水處理技術的選擇應考慮當?shù)氐牡匦渭皻夂驐l件。我國北方地區(qū)普遍氣候干旱，水資源匱乏，污水排放量較小，適合采用土地滲濾、人工濕地、穩(wěn)定塘等生態(tài)處理技術。

　　但考慮到北方地區(qū)，尤其是東北地區(qū)冬季寒冷，常規(guī)生態(tài)處理技術效果會受到一定影響，需要針對地域的氣候特征，對人工濕地、穩(wěn)定塘等設施進行技術改進。我國西北地區(qū)常年干旱，水資源貧乏，生態(tài)條件較為脆弱，居民用水量較少，適合化糞池或沼氣池處理，較大村莊可使用升流式厭氧生物濾池、溝式土地處理、低溫氧化塘等工藝，還可充分利用干旱地帶的廢棄塘或洼地進行改造。我國南方地區(qū)山地、丘陵眾多，河網密布，土地滲濾、人工濕地等技術可能會受到農村現(xiàn)有地形、坡度等條件的制約。

　　因而在分散式污水處理技術的選擇上，南方地區(qū)農村適合考慮現(xiàn)有地形因素，開發(fā)人工濕地、穩(wěn)定塘、化糞池、沼氣池、厭氧生物處理等技術單元的一體化復合工藝[12]，如湖北山區(qū)的人工濕地結合厭氧和跌水接觸氧化的復合處理工藝，云南滇池流域農村的厭氧生物處理 + 人工濕地 + 氧化塘復合工程設施等。

　　2. 2 集中式處理技術

　　常用的農村污水集中式處理技術包括活性污泥法、氧化溝法、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法( SBR) 、膜生物反應器法( MBR) 、大型人工濕地法。根據(jù)《農村生活污水處理項目建設與投資技術指南》編制組的調查，我國的農村集中污水處理設施處理規(guī)模一般在 500 m3 /d以下，大部分設施服務的村落人口在 5 000 人以下。

　　集中式污水處理設施的處理規(guī)模變化幅度較大，一般日處理量超過 20 t 時即可選用集中式處理技術，處理量最高可達 2 500 t /d。SBR，MBR 等新型技術的占地面積較小，操作管理方便，去除效率較高，且不需要配套建設沉淀池，是較有前途的農村污水處理技術，但目前的投資建設成本仍偏高。

　　我國的東北、華北、東南等經濟發(fā)展水平較高的農村地區(qū)已對集中式污水處理設施建設進行了長期的探索。東北地區(qū)冬季氣溫偏低，適宜采用針對高寒氣候改進的生物處理、生態(tài)處理及多元復合工藝，如黑龍江省某農村采用生物接觸氧化與雙層潛流人工濕地復合技術，成功應對最低可達 - 35 ℃ 的極端氣溫[13]。

　　華北及西北地區(qū)適合使用以人工濕地為核心的集中處理技術，并適當加入維護較為簡單的無動力厭氧濾池進行預處理。華南地區(qū)的水資源較為充沛，農村居民產生的生活污水量較大，對于經濟條件較好的區(qū)域，可以適當使用 SBR、MBR 等占地面積較少，處理效率較高的技術。一般南方農村則適合使用生物 + 生態(tài)處理工藝，如生物接觸氧化與人工濕地結合的技術[14]。對于依山傍水而建的村落，如果村莊附近有池塘，也可就地改造成人工濕地系統(tǒng)。

　　3 結語

　　相比于發(fā)達國家，我國的城鎮(zhèn)化率依然處于較低水平，全國依然廣泛分布著大量的農村聚落。但隨著我國城鎮(zhèn)化進程的逐步加速，未來的數(shù)年間，農村的人口結構、經濟規(guī)模、生活習慣都將面臨巨大改變。我國大部分農村在歷史上的經濟發(fā)展水平較低，居民的生活習慣較為傳統(tǒng)，對于污水排放與處理的認識較為淺薄，農村污水長期散亂排放，對我國水環(huán)境與水資源造成了一定影響。

　　隨著農村人口結構的改變，對于部分位置偏僻、經濟發(fā)展水平較為落后、人口流失明顯的小型村落，農村污水處理技術將朝著小型化、輕便化、低成本化的方向發(fā)展，適合推行沼氣池、穩(wěn)定塘、小型人工濕地等低成本技術，從而實現(xiàn)更高的農村污水處理設施覆蓋率和更高的農村污水處理率。而對于東北、華北、華東等地的傳統(tǒng)農業(yè)產區(qū)，農村污水更適合推行生物接觸氧化、MBR 等占地面積小、處理效率更高的集中處理技術。我國不同地區(qū)的地形、氣候、經濟、生活習慣差異巨大，農村污水技術的選取應當充分考慮各地的實際情況。尤其對于人工濕地這類簡單、高效、適用范圍廣的生態(tài)處理技術而言，結合不同地域的地形及氣候特性進行改造，可以最大發(fā)揮其功效，在全國范圍內得到更好的推廣。

　　參考文獻：

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　　作者：蔣 皓1，2，馬志鵬1，葉 龍1，麥粵幫1，吳培浩1