第1节 农村生活污水处理
问题217：农村生活污水的来源有哪些，它对环境和人体有哪些危害？
答：农村生活污水是指人们日常生活中产生的各种污水，如各种洗涤污水，厨房废水和人畜粪便等，是农村水体污染的主要污染源之一。由于农村地区生活污水处理系统建设普遍比较落后，大部分生活污水都直接进入河流、湖泊和水库中，对水体造成了严重的污染。据统计，目前有96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统，生产、生活污水随意排放。农村污水除处理率低这一显着特点外，间歇排放，排量少且分散，是农村污水的又一典型特征。此外，农村污水氮磷浓度高且含有大量的营养盐、细菌、病毒等。以杭州市为例，据初步测算，2003年全市污水排放总量为8.74亿吨，其中工业废水排放6.78亿吨，占77.6%；农业畜禽养殖和农村生活污水排放量1.1亿吨，占12.6%；城市生活污水排放量为0.86亿吨，占9.8%。2003年COD排放总量为25.54万吨，其中工业废水排放COD8.09万吨，占31.7%；城市生活污水排放COD3.23万吨，占12.6%；畜禽养殖污水COD排放量10.7万吨，占41.9%；农村生活污水COD排放量3.52万吨，占13.8%。农业农村合计COD排放量占全市COD排放总量的55.7%。
农村生活污水对环境和人体健康有很多危害。农村生活污水直接排放，可造成水体中氮、硫、磷的含量增高，引起水体富营养化，严重破坏水环境，同时也影响人体健康。由于农村卫生设施落后，人粪尿往往直排，直接对水体造成严重污染；农村习惯以散养方式饲养畜禽，畜禽粪便散落村庄，通过降雨很容易进入水体从而产生污染。人畜粪便中有许多肠道传染病菌和很多寄生虫，由于农村自来水普及程度不高，很多人以自然水体为饮用水源，如果农村居民的生活饮用水受到人畜粪便污染，很可能会发生霍乱、伤寒、痢疾、蛔虫病、血吸虫病等病症，严重影响人们的身体健康。
问题218：如何处理农村生活污水？
答：农村生活污水收集和处理是防止污水未经处理直接排放而对农村地区的水体、土地等自然环境产生污染，确保农村水源安全和农民身体健康，改善农村人居环境，实现农村卫生整洁、生态和谐目标的重要内容。农村生活污水处理应根据农村的实际和自然、经济与社会条件，因地制宜采用多元化的污水处理模式。农村生活污水处理要注意以下几点：投资省，技术成熟，工艺简便，运行成本低，运行过程简单，维护保养简便，符合农村的生产生活实际。
农村生活污水的收集和处理大体有三种方式。对村庄布局分散、规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的村庄采用污水分散处理模式，将农户污水按照分区收集后，采用中小型污水处理设备或自然处理等形式处理污水；对村庄布局相对密集、规模较大、经济条件好、村镇企业或旅游业发达、处于水源保护区内的村庄，可采用单村或联村污水集中处理模式，将所有农户污水进行集中收集，统一建设一处处理设施处理村庄全部污水，污水处理可采用自然处理、常规生物处理等工艺形式；对靠近城市或城镇、经济基础较好的，可将村庄内所有农户污水经污水管道集中收集后，统一接入市政污水管网。利用城镇污水处理厂统一处理村庄污水，适用于距离市政污水管网较近（一般5千米以内），符合高程接入要求的村庄污水处理，以实现农村污水处理由“分散治污”向“集中治污、集中控制”的转变。
问题219：农村生活污水处理有哪些实用技术？
答：针对农村污水分散排放、生活污水强度低于城市、乡村财力单薄的实际，应因地制宜地选择农村污水收集处理方式和农村污水处理工艺，既解决农村污水达标处理排放问题，又充分考虑污水处理回用，节约水资源、保护水环境。尽量采用经济、简易、有效、能与当地农业生产相结合的多样化生活污水处理技术，实现污水的无害化处理和资源化利用。采用的污水处理技术要运行操作简便，日常维护管理简单，利用当地技术和管理力量能够满足正常运行需要的处理工艺。目前，应用比较广泛的农村生活污水处理技术有：
人工湿地技术、稳定塘、一体化氧化沟技术、蚯蚓生态滤池技术、土壤毛细管渗滤净化技术、沼气池净化技术、阿科曼污水处理技术、跌水充氧生物接触氧化技术等。除了以上这些单项处理技术，为了使得出水效果更好，还有很多组合技术。
问题220：什么是污水一、二和三级处理？
答：污水一级处理也称机械处理，主要采用物理法或化学法将污水中可沉降固体除去。一级处理只是去除污水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节污水pH值，以减轻废水的腐化程度和后续处理工艺负荷。污水一级处理净化率BOD约25%～40%，悬浮物约50%左右，优点是设备简单费用省，但一级处理的水只适用于向海洋或自净能力强的水体排放，常作为二级处理的预处理。
污水二级处理指污水经过一级预处理后，再用生物化学方法除去其中大量有机污染物，使污水进一步净化的工艺过程。长期以来，把生物化学处理作为污水二级处理的主体工艺，故二级处理常作为生化处理的同义语。污水二级处理净化率BOD约90%，悬浮物约90%左右，N25%～55%；P10%～30%，缺点是不能除去N、P等营养元素，防止富营养化。
污水三级处理又称污水高级处理或深度处理。污水经过二级处理后，仍含有磷、氮、病原微生物、矿物质和难生物降解的有机物等，需要进行三级处理，以便进一步去除上述污染物或回收利用有用物质，经三级处理后的污水可供再利用。污水三级处理主要是通过物理化学方法或土地处理系统来实现。经三级处理的水BOD净化率99%以上，基本除去悬浮物及氮、磷等植物营养物，但费用约为二级处理厂的2倍，一级处理厂的4倍。
问题221：什么叫生化需氧量？
答：生化需氧量又称生化耗氧量（英文缩写BOD），是表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标，它说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量，其单位以毫克／升表示。其值越高，说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。以悬浮或溶解状态存在于生活污水和制糖、食品、造纸、纤维等工业废水中的碳氢化合物、蛋白质、油脂、木质素等均为有机污染物，可经好气菌的生物化学作用而分解，由于在分解过程中消耗氧气，故亦称需氧污染物质。若这类污染物质排入水体过多，将造成水中溶解氧缺乏，同时，有机物又通过水中厌氧菌的分解引起腐败现象，产生甲烷、硫化氢、硫醇和氨等气体，使水体变质发臭。污水中各种有机物得到完全氧化分解的时间，总共约需一百天，为了缩短检测时间，一般生化需氧量以被检验的水样在20℃下，五天内的耗氧量为代表，称其为五日生化需氧量，简称BOD5，对生活污水来说，它约等于完全氧化分解耗氧量的70%。一般清净河流的BOD5不超过2毫克／升，若高于10毫克／升，就会散发出恶臭味。工业、农业、水产用水等要求生化需氧量应小于5毫克／升，而生活饮用水应小于1毫克／升。我国规定，在工厂排出口，废水的BOD5的最高容许浓度为60毫克／升，地面水的BOD不得超过4毫克／升。
问题222：什么叫化学需氧量？
答：化学需氧量又称化学耗氧量，简称COD。是利用化学氧化剂（如高锰酸钾）将废水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量，它和生化需养量（BOD）一样，是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为毫克／升，其值越小，说明水质污染程度越轻。由于各国的实际情况及河流状况不同，COD的排放标准均不一致，我国《工业废水排放试行标准》中规定，工业废水最高容许排放浓度应小于100毫克／升，但造纸、制革及脱脂棉厂的排水应小于500毫克／升。日本水质标准规定，COD的最高容许排放浓度应小于160毫克／升（日平均为120毫克／升）。
问题223：什么是中水利用？
答：城镇污水经处理设施深度净化处理后的水（包括污水处理厂经二级处理再进行深化处理后的水和大型建筑物、生活社区的洗浴水、洗菜水等经集中处理后的水）统称“中水”。其水质介于自来水（上水）与排入管道内污水（下水）之间，故名为“中水”。中水利用也称作污水回用。在美国、日本、以色列等国，厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等，都大量地使用中水。
问题224：怎样用人工湿地技术来处理农村生活污水？
答：人工湿地污水处理技术是常用的农村污水处理技术，也可利用人工湿地处理小城镇污水、污染河道水、村镇污水及面源污水。人工湿地是为污水处理人为模拟“自然湿地”建造的一个“自然系统”，是人为地在有一定长宽比和地面坡度的洼地里将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质作为填床料，并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。植物为“自然系统”中的降解有机物微生物提供基质，通常选择植入性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物，如芦苇、蒲草等。人工湿地对污水的净化是人工基质、水生植物和微生物这个复合生态系统的物理、化学和生物作用的共同结果，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等。这个独特的动植物生态体系不仅能实现对污水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化。
按照系统布水方式或水在系统中流动方式的不同，可将湿地分为自由表面流人工湿地、潜流人工湿地和立式流人工湿地。其中潜流人工湿地应用效果最好，潜流人工湿地中，废水从湿地表面纵向流入填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统，但生物作用主要是厌氧反应，所以垂直潜流人工湿地的硝化能力要高于平流潜流人工湿地。人工湿地系统处理污水适合不同的处理规模，基建费用低廉，处理构筑物由各种天然生态系统或经简单修建而成，无需复杂的机械设备，易于运行维护与管理。污水可自流进入，无需额外动力，运行费用只有常规工艺的10%～50%。人工湿地系统还可增加绿地面积，改善和美化生态环境，视觉景观优异。在处理污水的同时，种草养鱼，又可以用鲜花绿叶装饰环境，节约资源，是人类与水生生物协调发展的自然景观。
在北京，距国家体育馆（“鸟巢”）约一千米处有一奥林匹克公园人工湿地。该湿地占地8公顷，铺着约两米厚的介质层，栽种芦苇和花卉等多种水生植物，全部用中水浇灌。浙江省安吉县采用厌氧池及人工湿地法相结合的新型污水生态处理技术处理污水，污水中的有机物先经过厌氧池发酵，分解成二氧化碳和水，其余含氮、氨的水体腐殖质、泥浆等进入湿地，那里种植着根系发达、喜湿、吸收能力强的美人蕉、水葱、菖蒲等植物，利用美人蕉等植物发达的根系来吸附处理农村生活污水，经过“过滤”，生活污水达标排放。2005年，安吉县采用厌氧-人工湿地污水处理法，年处理生活污水达到70余万吨，处理费用几乎为零。如今，安吉已有1／3的村采用了这项技术。
问题225：怎样用稳定塘系统处理农村生活污水？
答：稳定塘系统是由若干自然或人工挖掘的池塘通过菌藻互生作用或菌藻、水生生物的综合作用而实现污水净化的处理技术。稳定塘还可种植经济植物，放养水生动物等。稳定塘系统一般不需要任何材料，动植物均为土着种类，在工程造价上甚至低于土壤渗滤处理系统，也基本不需要过多的维护管理。稳定塘系统可达到较好的出水水质，有的还具有脱氮除磷功能。农村地区可以结合地形条件等有利因素，设立污水的稳定塘生态处理方式，尤其在水资源相对丰富的南方地区具有较好的应用前景。与传统的二级生物处理技术相比，高效藻类塘具有很多独特的性质，对于土地资源相对丰富，但技术水平相对落后的农村地区来说，是一种较具推广价值的污水处理技术。在太湖地区采用高效藻类塘系统处理农村生活污水，COD的平均去除率在70%以上，氨氮的平均去除率高达93%，磷的平均去除率为55%。