源分離技術的發(fā)明和應用, 改善了利用大量清潔水稀釋糞便, 再消耗大量資源進行凈化、分離并回收利用的傳統處理模式。在綠色、環(huán)保、安全、人與自然和諧相處的理念下, 我國源分離技術快速發(fā)展, 發(fā)展至今基本上實現了糞便和污水的無害化、資源化利用, 在農村生活污水中的治理效果斐然。基于此, 本文結合農村污水特性, 對基于源分離的農村污水生態(tài)治理技術做了如下分析。

　　1 源分離概念

　　人糞便中除了含有病原菌和寄生蟲卵等有害物質之外,還有大量的植物營養(yǎng)物質, 研究表明, 每50L 糞便中, 大約含有5.6kg 的氮、0.6kg 磷、2.2kg 鉀。尿液屬于一種無菌液體資源, 具有較高的營養(yǎng)物, 氮含量大約為8180mg/L, 磷含量大約660mg/L, 鉀含量大約為2150mg/L。傳統人糞便、尿液處理方式具有很大的局限性, 不但耗能大, 而且會影響各項營養(yǎng)物質的利用率。

　　源分離是一項比較新穎的農村污水處理技術, 從便器開始, 就對糞便、尿液進行分開收集、處理、利用。不再和洗滌用水、洗浴用水等污水混合。其主要特性是把高濃度人糞便和尿液與其他雜質相互分離, 從而提升糞尿中各項能量和資源的利用率, 從根本上消除了傳統治理方式耗能大、損失嚴重、難以持續(xù)性利用的弊端。

　　2 農村污水特點

　　農村污水由人畜糞便排泄、家庭做飯刷鍋洗菜水、衣服洗滌水、洗浴水等組成, 和城市工業(yè)污水相比, 農村污水重金屬污染物和有機物污染物含量比較少。并且農村生活污水中還含有大量氮磷鉀等營養(yǎng)物質, 具有較強的可生化性。如果按照污水來源和水質進行分類, 農村污水可分為兩大類[1],

　　一類是灰水, 由刷鍋洗菜污水、洗浴污水等組成, 人均排放量在65 ～270L·d-1,COD 含量12 ～250mg·L-1,NH3-N 含量0.16 ～24.81mg·L-1,TP 含量0.6 ～26.9mg·L-1。

　　另一類是黑水, 由人畜尿液、糞便、沖洗水組成, 人均排放量在36 ～45L·d-1,COD 含量800 ～3218mg·L-1,NH3-N 含量135 ～190mg·L-1,TP 含量20 ～60mg·L-1。

　　從上述兩組數據中可以看出, 灰水水量比較大, 占農村污水的60% ～80%, 灰水中物質含量比較單一, 治理方便, 可回收利用率比較高。黑水水量比較小, 但污染物質比較多, 病原菌的含量高, 治理難度大。

　　3 基于源分離的農村污水生態(tài)治理技術

　　3.1 糞尿分離技術

　　在生態(tài)農業(yè)的背景下, 農村可用人糞尿的還田來改善土壤性能, 減少化肥使用量, 既能提升農作物的產量, 還能避免有機物污染土壤。但在實際應用中, 缺乏對糞便的無害化處理,導致腸道疾病傳播。再加上水沖式廁所會沖走糞便, 大大降低了糞便的農用率。這一問題通過推廣應用生態(tài)廁所就能有效解決。生態(tài)廁所由糞尿分離式便器、排尿管、過糞管、廁坑、排氣管等構件共同組成[2]。尿液通過單獨的尿液排污口收集, 糞便收集后添加鋸末進行清潔處理, 既安全衛(wèi)生, 又節(jié)約水資源, 目前常用的生態(tài)廁所有: 太陽能廁所、循環(huán)水沖洗廁所、免水沖洗廁所等。糞尿分離型生態(tài)化廁所技術含量比較低, 但卻蘊含了衛(wèi)生理念, 是目前農村地區(qū)改善衛(wèi)生條件最便捷、最有效的技術。

　　3.2 人工濕地污水處理技術

　　基于源分離的農村污水生態(tài)治理技術的核心是利用土壤、植物、微生物等復合技術, 對農村污水中的水肥資源進行回收再利用, 具有造價低、能耗低、工藝簡單、治理效果好等優(yōu)勢, 經過基于源分離的農村污水生態(tài)治理的水質, 可達到二級處理甚至三級處理水平, 非常適用于農村污水特性[3]。其中人工濕地污水處理技術就是最常用的農村污水生態(tài)治理技術,主要做法是: 模擬自然生態(tài)濕地, 通過一系列手段, 人為設計建造出由飽和基質、沉水植物、水體共同組成的復合體來對農村污水進行全面處理, 其主要優(yōu)點有: 成本低、運維費用低、美化環(huán)境、增加物種多樣性等。但占地面積較大, 設計不當會發(fā)生堵塞, 隨著運行時間的增加, 治理效果會逐漸降低。

　　通過多年的發(fā)展和完善, 人工濕地生態(tài)治理技術愈發(fā)成熟, 污水處理系統越來越先進, 建設費用逐年降低, 人均建設費用在300 元左右, 是傳統農村污水治理工藝建設成本的30%, 每治理1 噸農村污水, 花費的成本在0.05 ～0.1 元之間,這是一種符合我國目前農村發(fā)展實際情況的污水生態(tài)治理技術, 具有良好的發(fā)展前景。

　　3.3 穩(wěn)定塘技術

　　穩(wěn)定塘也被稱之為氧化塘和生物塘, 主要通過微生物降解、有機物吸附等方法, 去除污水中的有機物, 根據結構不同,穩(wěn)定性塘可分為: 好氧塘、兼性穩(wěn)定塘、厭氧塘等幾種。此項農村污水生態(tài)治理技術是根據農村地形實際情況進行搭建, 在治理過程中無需能耗, 也不會產生二次污染, 易于管理和維護, 對農村污水中有機物和病原體的去除率高達95% 以上, 基環(huán)保與節(jié)能建費用比較低, 人均基建費用在180 元左右, 不足傳統二次活性去污工藝成本的20%, 比較適用于經濟欠發(fā)達、水資源短缺、擁有自然荷塘的農村污水治理。

　　3.4 土地滲濾技術

　　土地滲濾技術治理農村污水的原理是: 以土壤為介質, 在人為干預的條件下, 將農村污水分別投配到特定的土地上, 通過土壤中的微生物、植物系統的綜合凈化作用, 促使污水中污染物和水分離, 再將滲漏的水進行收集。殘留在土壤中的污染物, 可通過土壤自凈能力進行慢速滲濾, 從而達到污水治理的目的。和上述三種治理技術相比, 土地滲濾技術比較適用于干旱及半干旱區(qū)域, 如: 農田灌溉就是一種最典型的慢速滲濾土地處理技術, 促使污水在重力的作用下, 快速流過土壤而得到凈化, 因此, 對土壤的通透性及活性有較高的要求。

　　大量應用實例表明, 地下滲濾技術可有效除去農村污水中氮磷等物質, 且出水效果好是農村污水回收再利用的主要治理技術。基建成本為人均120 元左右, 不足傳統農村污水治理的15%, 而且運維成本也比較低, 不會產生污泥等污染物,適用性比較強。地下滲濾技術還可以對農村污水中的病原體進行全面降解處理, 適用于土質的通透性高、住戶分散、人口較少的農村污水治理中。比如: 我國某農村人口比較少, 但面積比較大, 污水產量比較少, 在政府部門的支持下, 采用土地滲濾技術來治理農村污水, 治理結果表明, 此項技術可有效去除掉農村污水中的氮磷鉀等物質, 去除率高達96% 以上, 再加上該區(qū)域土地微生物比較多, 降解病原體的效率比較高, 已經成為附近農村主要的污水治理方法。

　　4 結語

　　綜上所述, 農村污水比城市工業(yè)污水有機物含量少, 且?guī)缀醪缓亟饘? 因此, 可從污染源頭上進行有效控制, 但在后續(xù)治理需要著重考慮下列三個問題,(1) 充分利用農村的土地、河流、荷塘等資源;(2) 充分考慮村民的財力狀況, 選擇成本低、經濟適用的農村污水生態(tài)治理技術;(3) 針對農村地區(qū)從業(yè)人員技術水平和管理水平有限的問題, 要盡量選擇操作簡單、運行穩(wěn)定、便于維護管理的治理技術。

　　通過本文分析可知, 農村污水主要來源是生活用水和人畜糞便沖水, 因此, 在選擇治理技術時, 可選擇經濟成本較低、且運維管理便捷的治理技術, 如: 糞尿分離技術、人工濕地污水處理技術、穩(wěn)定塘技術、土地滲濾技術等。