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【中國環(huán)保在線 新聞】在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的過程中，農(nóng)村污水處理是關(guān)鍵一環(huán)。美國農(nóng)村污水治理經(jīng)驗(yàn)豐富，處理技術(shù)更為成熟，類似于土壤吸收系統(tǒng)、砂濾系統(tǒng)以及對(duì)技術(shù)的選擇，管理機(jī)制的構(gòu)建，各級(jí)部門之間的合作等經(jīng)驗(yàn)都值得借鑒。
隨著新型城鎮(zhèn)化和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的推進(jìn)，我國加大了對(duì)農(nóng)村生活污水治理的關(guān)注。美國關(guān)注農(nóng)村污水治理較早，為了解決地下水污染問題，滿足更高的環(huán)境水質(zhì)要求，出現(xiàn)了一系列替代傳統(tǒng)技術(shù)的分散型污水處理技術(shù)。通過綜述美國分散型生活污水處理的技術(shù)措施與管理機(jī)制，以期從美國分散型污水處理經(jīng)驗(yàn)中找到適合我國農(nóng)村污水治理的方式。
1 分散污水處理技術(shù)
美國分散型污水的處理技術(shù)可以基本概括為傳統(tǒng)的土地處理系統(tǒng)以及其他替代系統(tǒng)。替代系統(tǒng)包括常規(guī)的好氧處理系統(tǒng)與厭氧處理系統(tǒng)，例如懸浮態(tài)生長(zhǎng)和固定膜好氧處理系統(tǒng)、序批式反應(yīng)器、升流式厭氧流化床等。
1.1化糞池-土壤吸收系統(tǒng)
化糞池-土壤吸收系統(tǒng)一般包括化糞池與吸收?qǐng)龅貎刹糠?見圖1)。化糞池作為污水初級(jí)處理單元，起到污水的收集和初級(jí)處理功能。吸收?qǐng)龅乜梢苑譃閮煞N類型，即有礫石型和無礫石型，按照?qǐng)龅匦螤钣挚梢詣澐譃闇鲜胶推枋健?br />
化糞池-土壤吸收系統(tǒng)的使用對(duì)土壤、地質(zhì)要求較高。為了提高處理效果，化糞池的結(jié)構(gòu)經(jīng)過了一系列改良，出現(xiàn)了隔板型和升流式化糞池等。Mikhaeil等研究了3種水力停留時(shí)間下傳統(tǒng)型、單隔板型、雙隔板型、雙隔板填充型化糞池處理生活污水的性能。對(duì)于不同池型的化糞池，COD、BOD、TSS去除率均與HRT成正相關(guān)，且去除率為雙隔板填充型>雙隔板型>單隔板型>傳統(tǒng)型。因此雙隔板型與雙隔板填充型化糞池更適合處理鄉(xiāng)村地區(qū)高濃度生活污水。Sabry使用改良型的化糞池——升流式化糞池/隔板反應(yīng)器(USBR)處理農(nóng)村生活污水。一年運(yùn)行期內(nèi)，COD、BOD、TSS去除率達(dá)到了84%、81%、89%。USBR系統(tǒng)不受沖擊負(fù)荷影響，且受低溫的影響較小。
1.2土墩系統(tǒng)
土墩系統(tǒng)是高于自然土表的、裝載有填料的污水土地處置方式。填料是土墩系統(tǒng)中的重要處理單元。不同結(jié)構(gòu)的填料應(yīng)用于土墩系統(tǒng)，具有不同的處理效果。一些填料由于含有鋁、鐵、鈣元素，能增強(qiáng)系統(tǒng)除磷的效果。同時(shí)，回收利用工業(yè)廢棄物作為填料，從而降低成本也是一大趨勢(shì)，例如高爐礦渣、粉煤灰等。Charles等向砂石土墩系統(tǒng)填充工業(yè)副產(chǎn)品以提高除磷效果，發(fā)現(xiàn)磷平均去除率高達(dá)98%，而氮平均去除率較低，僅有19%。
1.3砂濾系統(tǒng)(Sand filters)
砂濾系統(tǒng)是指采用介質(zhì)對(duì)污染物進(jìn)行截留和生物降解的處理裝置，其結(jié)構(gòu)各異，靈活性大，適用范圍廣。砂濾系統(tǒng)按照結(jié)構(gòu)可以分為地埋式、間歇式和循環(huán)式3種。對(duì)于砂濾系統(tǒng)而言，堵塞是其故障的主要原因，它會(huì)降低系統(tǒng)的滲透系數(shù)，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致系統(tǒng)完全失效。堵塞問題的探討主要為成因分析，包括懸浮物的截留、生物膜生長(zhǎng)、植被生長(zhǎng)、化學(xué)效應(yīng)等。然而砂濾系統(tǒng)的堵塞程度不容易被評(píng)估，尤其是地下的砂濾系統(tǒng)，以往通常采用過濾水頭損失進(jìn)行測(cè)定，目前也出現(xiàn)了對(duì)預(yù)警參數(shù)的研究。Petitjean等研究了地埋式垂直流砂濾系統(tǒng)阻塞情況的預(yù)警參數(shù)，建議使用NH3-N/NO-3-N出水濃度比以及多孔介質(zhì)中的氧氣濃度來檢測(cè)早期阻塞。
1.4污水蒸散系統(tǒng)
污水蒸散系統(tǒng)是通過土壤表面蒸發(fā)和植物蒸騰作用等物理力將污水排入大氣的污水處理設(shè)施。主要由防滲襯墊、布水管和砂床組成，砂床表面可以種植植被。蒸散系統(tǒng)的蒸散速率與植物的生長(zhǎng)情況以及營養(yǎng)物的可及性有關(guān)，不同的樹種處理效果也不相同。在溫帶氣候區(qū)域，柳樹、楊樹比較流行，因?yàn)槠湓谏L(zhǎng)季節(jié)具有高蒸騰速率、耐水淹，且污染物濃度耐受性高。
1.5一體化處理裝置(Package Plants)
一體化處理裝置是預(yù)制造的污水就地處理設(shè)施，適用于人口較少、污水流量較小的區(qū)域。傳統(tǒng)處理裝置需要就地安裝，而一體化處理裝置的處理組件直接在工廠進(jìn)行裝配，然后運(yùn)輸至指定地點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)緊湊、施工工程量小。集成式的污水處理設(shè)施一般具有基本的物理處理單元，包括混凝、絮凝、沉淀、過濾等。常見的一體化處理裝置有延時(shí)曝氣反應(yīng)裝置、序批式反應(yīng)器、氧化溝、接觸穩(wěn)定池和旋轉(zhuǎn)生物接觸器。
2 分散污水處理技術(shù)選擇的啟示
2.1符合地理?xiàng)l件，滿足選址要求
不同的技術(shù)有其相適應(yīng)的地理?xiàng)l件。化糞池-土壤吸收系統(tǒng)的處理單元是土壤，因而對(duì)土壤、地質(zhì)條件有一定要求。合適的土壤需要有良好的滲透性，且土壤水分在一定深度內(nèi)保持不飽和狀態(tài)，從而保證土壤的處理能力。處理系統(tǒng)的位置應(yīng)該遠(yuǎn)高于地下水水位和基巖，并和飲用水水源的位置保持一定距離，以減小對(duì)地下水等天然水體的威脅。對(duì)于選址的地理要求，美國有相應(yīng)的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)一些土地處理系統(tǒng)不適用時(shí)，可以通過增加輔助設(shè)施來改善處理效果，或直接采用一些其他的替代技術(shù)，例如好氧、厭氧等工程化的生物處理設(shè)施。
2.2處理能力符合相應(yīng)環(huán)境水質(zhì)要求
技術(shù)選擇前期應(yīng)該對(duì)所在地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，包括污水的水質(zhì)、水量，環(huán)境敏感地區(qū)位置，人口密度等。其次確定地表水與地下水水質(zhì)，評(píng)估受納水體的易污染程度以及水體自凈能力，根據(jù)環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)來確定處理標(biāo)準(zhǔn)。不同地區(qū)對(duì)就地處理系統(tǒng)設(shè)置的處理要求應(yīng)有所區(qū)別，對(duì)于飲用水水源地、自然保護(hù)區(qū)等水質(zhì)敏感區(qū)域，就地處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)要求較高。
