农村地区污水处理方案的调查研究与应用
一、农村污水排放现状及污水处理难点
目前中国农村生活污水处理率仅1.5%，其余几乎全部直接或者间接进入河道，这是造成周边水体污染的主要原因之一，另一方面由于农村生活污水没有固定的排放场所，所以都是处于无序排放状态，造成了污染点较为分散，不好治理的情况。据国家“十五”863 项目“河网区面源污染控制成套技术”的研究表明，面源污染中氮的排放负荷，农村生活污水占到25%；磷的排放负荷，农村生活污水占到34%，表明生活污水是农村面源污染的重要组成部分。
中国目前污水处理方式以集中式处理为主，这种处理方式需要建设大型的管网式污水收集体系和污水处理厂，实行污水的统一收集、输送、处理，投资较大，运行费用较高，且残余物污泥至今未能有十分理想的处理方法，易造成二次污染。显然，在我国广大农村地区，集中式处理系统因为管网铺设过长、投资大、处理负荷不足而难以推行。而现代农村随着人民生活水平的提高用水量增大，随之生活污水排放量增大，成分复杂，对水环境影响凸显，已成为社会经济发展的制约因素。寻找一条适合农村分散居民点污水处理方式以迫在眉睫。
农村居民点大多布局散乱，形成“满天星”式的分布格局。调查证实，很多村以前没有统一规划，由农户自发随意选址建房而形成居民点，房屋布局交错混乱，集中式污水处理系统因为管网铺设过长、投资大、处理负荷不足而难以在这些村落中推行，所以这些
自然村的生活污水基本未经处理或仅经过化粪池便外排入沟渠、河道、池塘，同时由于农村生活污水中n、p含量高，大量进入池塘、河流等水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，造成农村地表水体的不同程度的污染和富营养化。
二、分散污水处理国内外技术应用
（一）国外分散污水处理技术
在西欧、美国、日本这样高度工业化的国家，目前也有20%～40%的人口生活在乡村，这些国家对农村分散型生活污水处理的研究时间早，技术成熟，普遍采用的是，分散式污水处理和再利用系统。
1、日本—净化槽分散污水处理系统
日本只有38万km2的国土面积，其中4/5是山地，四面临海，淡水资源十分宝贵。由于是个国土资源贫乏的岛国，因而在分散式污水处理上走了一条与其他发达国家有所区别的道路，即高度集约化的污水处理，其实质就是城市污水处理厂的小型化、设备化和一体化。净化槽污水处理系统作为分散式生活污水处理的有效手段，在日本有着广泛的应用，并且随着技术的不断革新，可以满足不同的水质处理要求。据统计，2006年日本净化槽的利用人口是3083万人，占日本总人口的24.1%。
工艺流程：
净化槽通过合理的空间设计，集传统污水处理工艺的各部分功能于一体，装置内包括预处理、生物处理、沉淀、消毒、污泥处理
5个单元。污水进入净化槽后，沉淀分离槽进行预处理，去除比重较大的颗粒及悬浮物，提高污水的可生化性；预过滤槽内装有填料，在填料上的厌氧生物膜的作用下，去除可溶性有机物；曝气槽集曝气，高滤速，截留悬浮物和定期反冲洗为一体。沉淀槽溢水堰设置了消毒装置，对出水进行消毒处理。
产品优势：
净化槽处理农村生活污水的应抗冲击负荷能力强，且宜就近单独处理，而且产品的处理工艺一体化，能够很有效的处理污水，达到很好的效果。
处理后的水质状况：
净化槽的出水水质标准是bod在20 mg/l以下，cod在15 mg/l 以下，tn在10 mg/l以下（因处理工艺而定），tp在1mg/l以下。
设备成本：根据日本测算，净化槽人均建设投资为15万日元（折合人民币1.1万元/人），污水处理成本（不含污泥处理）约500日元/m3，折合人民币约3.9元/m3。
运行优势：净化槽具有出水稳定，污染去除率高、污泥比较容易利用、安装不受地形的影响，时间短，见效快、具有比较强的抗震和抗灾性能等优良特点。
在中国推行的局限性：
通过研究发现该技术在中国广泛推广还存在着一定的问题
1）如果按照日本的成型技术，投入成本和运行费用过高；
2）国内与日本接轨的技术规范不健全，无法在中国大面积的
推广施行；
3）生了污泥的收集处置问题；
4）后期管理维护，因无规章制度，缺乏技术人员，难以保证装置的正常运行。
2、澳大利亚—“filter”（非尔脱）污水处理系统
澳大利亚科学和工业研究组织（csiro）的专家于最近几年提出一种“过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水再利用系统”，称之为“filter”（非尔脱）高效、持续性污水灌溉新技术，其目的主要是利用污水进行作物灌溉，通过灌溉土地处理后，再用地下暗管将其汇集和排出。
工艺流程：在filter系统中，污水通过土体后，水中的污染物和土壤同时发生有机、无机物质的分解、合成、迁移、转化和繁殖过程。污染物在土壤中得以阻止、沉淀、吸附、吸收和分解转化，使污水中的物质除去或减少，使污水得到净化。
产品优势：该系统一方面可以满足作物对水分和养分的要求，同时降低污水中的氮、磷等元素的含量，使之达到污水排放标准；另一方面filter系统经过合理的设汁、构造和管理，预处理、贮存、布水、集水、植物和监测等构成了一个充分利用自然条件净化污水的系统，filter系统是一个“活的过滤器”使该系统具有高效、安全、可调控的特性。
处理后的水质状况：澳大利亚csiro与我国水利水电科学院和天津市水利科学研究所合作，曾在天津市武清县建立试验区，试验
总面积2hm2，暗管埋深1.2m，两种处理的暗管间距为5m和10m，引取北京市初级处理后的污水和沿程汇集的乡镇生活污水，灌溉小麦。试验表明，97%-99%的磷通过土壤及农作物的吸收而被除去，总氮的去除率达82%-86%，生物耗氧量的去除率为93%，化学耗氧量的去除率为75%-86%，排水暗管的间距小，则去污效率高。
运行优势：“filter”（非尔脱）系统实质上是以土地处理系统为基础，结合污水灌溉农作物，其对生活污水的处理效果好，运行费用低，特别适用于土地资源丰富、可以轮作休耕的地区，或是以种植牧草为主的地区。
在中国推行的局限性：该种处理方法受作物生长季节的限制，非生长季节作物不灌溉，污水处理系统就不能工作。暗管排水系统在中国多用于改良盐碱地和农田渍害，一般造价较高，若用于处理生活污水还需修建控制排水量的泵站，则造价更高，在农村推广应用有一定困难。
3、美国—高效藻类塘
高效藻类塘是由美国加州大学伯克利分校oswald教授提出并发展的一种传统稳定塘的改进形式。高效藻类塘充分利用菌藻共生关系，对污染物进行处理，正因其最大限度地利用了藻类产生的氧气，塘内的一级降解动力学常数值比较大，故称之为高效藻类塘。在池塘的布局上，常采用“厌氧塘一兼性塘一好氧塘”的处理流程，有时还设置一个熟化塘以稳定出水质量。高效藻类塘技术在国外已经得到了广泛应用：以色列、摩洛哥、法国、美国、南非、巴西、比
