隨著我國(guo)(guo)(guo)人(ren)民生活水(shui)平的(de)提(ti)高和(he)(he)生活方(fang)式(shi)的(de)改變，農(nong)(nong)村(cun)生活污水(shui)的(de)排放(fang)量將會(hui)越來(lai)越大(da)。農(nong)(nong)村(cun)生活污水(shui)治理是(shi)我國(guo)(guo)(guo)當(dang)前推(tui)進的(de)新(xin)農(nong)(nong)村(cun)建設的(de)重要內(nei)容，關系(xi)到廣大(da)農(nong)(nong)民的(de)切身(shen)利益，牽涉到全國(guo)(guo)(guo)人(ren)民的(de)基(ji)本利益，影響到國(guo)(guo)(guo)家的(de)可持(chi)續發展。農(nong)(nong)村(cun)生活污水(shui)治理不僅(jin)是(shi)技(ji)術(shu)問題，也需要政府出臺和(he)(he)完善各(ge)項配套扶持(chi)政策，從法(fa)律法(fa)規(gui)、標準制定、市(shi)場準入(ru)、運行(xing)管理等多方(fang)面著手(shou)，破解我國(guo)(guo)(guo)小(xiao)規(gui)模生活污水(shui)治理的(de)難(nan)題。

人類(lei)(lei)生活(huo)(huo)過程中(zhong)產(chan)生的污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，是(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體的主(zhu)要(yao)污(wu)染源之一。生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)城(cheng)市(shi)生活(huo)(huo)中(zhong)使用的各種洗滌劑和污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、垃圾、糞便等，多為無毒的無機鹽類(lei)(lei)，生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)含氮、磷、硫多，致病細菌(jun)多。中(zhong)國(guo)目(mu)前城(cheng)市(shi)生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)主(zhu)要(yao)由各個城(cheng)市(shi)的污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠負責，但是(shi)(shi)村(cun)鎮的生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)如果還(huan)是(shi)(shi)按(an)照大型污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)工(gong)藝來處理(li)(li)，其(qi)難(nan)點較多，而且也不符合實際情況(kuang)，這些污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)基本(ben)上都(dou)是(shi)(shi)由小規模生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠來解決(jue)。

一、我國小規模生活污水(shui)處理技術現狀

據統(tong)計，我(wo)國有19000多(duo)個(ge)建(jian)制鎮(zhen)(zhen)，60多(duo)萬個(ge)行政村(cun)(cun)(cun)(cun)，250多(duo)萬個(ge)自然村(cun)(cun)(cun)(cun)(統(tong)稱(cheng)為(wei)村(cun)(cun)(cun)(cun)鎮(zhen)(zhen))，其污(wu)(wu)水(shui)(shui)排(pai)放量約占我(wo)國生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)總排(pai)放量的(de)(de)55%。村(cun)(cun)(cun)(cun)鎮(zhen)(zhen)污(wu)(wu)水(shui)(shui)來源(yuan)分(fen)散，難于集(ji)中，只能通過建(jian)設(she)小規模(mo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)設(she)施(日(ri)處(chu)(chu)(chu)理(li)數(shu)噸(dun)(dun)至(zhi)數(shu)千(qian)噸(dun)(dun))就近處(chu)(chu)(chu)理(li)。目前，我(wo)國村(cun)(cun)(cun)(cun)鎮(zhen)(zhen)生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)率很低，已(yi)成為(wei)區域水(shui)(shui)環境的(de)(de)重要(yao)污(wu)(wu)染(ran)源(yuan)。其主要(yao)原因除了經濟發展不(bu)平衡、村(cun)(cun)(cun)(cun)鎮(zhen)(zhen)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)設(she)施建(jian)設(she)投(tou)入較少外，更(geng)重要(yao)的(de)(de)是現有分(fen)散污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝不(bu)符(fu)合中國國情，致(zhi)使已(yi)建(jian)成的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)設(she)施的(de)(de)正常運行率很低。

城市大型污水處理廠(chang)普遍采用生(sheng)化處理技(ji)術工藝，例如按間歇曝(pu)氣(qi)方式來運行(xing)的“序批式活(huo)性(xing)污泥法(fa)”(SBR)、建立在序批式活(huo)性(xing)污泥法(fa)基礎上的“周期循環活(huo)性(xing)污泥法(fa)”(CASS)、膜生(sheng)物(wu)反(fan)應器(MBR)、具(ju)有良好(hao)(hao)脫氮除(chu)磷效果(guo)的“厭氧-缺(que)氧-好(hao)(hao)氧法(fa)”(A2/O)等(deng)及(ji)其衍生(sheng)技(ji)術。這些技(ji)術的優點是占地面(mian)積(ji)小、氣(qi)候適(shi)應性(xing)強、處理效果(guo)穩定(ding)，但缺(que)點也很明(ming)顯(xian)，包(bao)括運行(xing)能耗大、管理維護復雜、污泥產生(sheng)量(liang)大等(deng)。

為(wei)了便于維(wei)護和降(jiang)低污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠運營的(de)人力成本(ben)，我國(guo)城市污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠的(de)規(gui)(gui)模(mo)往(wang)往(wang)很(hen)大(da)(日(ri)(ri)處(chu)理數(shu)10萬噸，甚至(zhi)過百萬噸)。而(er)我國(guo)鎮(zhen)級污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠的(de)日(ri)(ri)處(chu)理規(gui)(gui)模(mo)一般為(wei)數(shu)百噸至(zhi)數(shu)千噸，一座日(ri)(ri)處(chu)理2000噸的(de)污(wu)水(shui)(shui)廠的(de)運行費用(yong)約為(wei)100-150萬元/年(nian)。經驗(yan)表明，如將這類工藝(yi)用(yong)于村(cun)(cun)鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理，由于其運行費用(yong)高、管(guan)理維(wei)護難(nan)(nan)度大(da)，我國(guo)大(da)部分村(cun)(cun)鎮(zhen)將難(nan)(nan)以(yi)承(cheng)受(shou)，會導致采用(yong)這類技(ji)術建成的(de)村(cun)(cun)鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理設施普(pu)遍(bian)閑置。因(yin)此，目前(qian)我國(guo)村(cun)(cun)鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理中(zhong)大(da)量采用(yong)土地生態處(chu)理技(ji)術，其中(zhong)以(yi)人工濕(shi)地應(ying)用(yong)最廣。

1.人工(gong)濕地污水處理技術

人(ren)工(gong)(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)是一種工(gong)(gong)程方案，利用(yong)(yong)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)下人(ren)工(gong)(gong)介質(zhi)中棲息(xi)的植物(wu)(wu)、植物(wu)(wu)根系、微(wei)生物(wu)(wu)，以(yi)(yi)及填料介質(zhi)所具有(you)的物(wu)(wu)理、化(hua)學特性，將污(wu)(wu)水(shui)凈(jing)化(hua)的技術工(gong)(gong)藝。我國(guo)(guo)現有(you)的人(ren)工(gong)(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理系統以(yi)(yi)潛(qian)流式為(wei)(wei)主(zhu)，由于沒有(you)動力曝氣(qi)，氧氣(qi)在水(shui)中的溶解度很(hen)低、擴散速率小(xiao)，主(zhu)要依(yi)靠植物(wu)(wu)根系泌氧(≤3g/m2濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di))，供氧能力很(hen)差。國(guo)(guo)內外(wai)大量研(yan)究(jiu)和實踐證明，日(ri)處(chu)理1噸生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)需濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)面積10m2以(yi)(yi)上。以(yi)(yi)人(ren)工(gong)(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)應(ying)(ying)用(yong)(yong)案例(li)較(jiao)多的捷克為(wei)(wei)例(li)，195個人(ren)工(gong)(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)的平均占地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)面積為(wei)(wei)5.1m2/PE(人(ren)口當量)。美(mei)國(guo)(guo)環保署(shu)則建議日(ri)處(chu)理1噸生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)采用(yong)(yong)15m2—20m2人(ren)工(gong)(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)。然而，為(wei)(wei)了減少(shao)用(yong)(yong)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)和降低投(tou)資，我國(guo)(guo)大部分現有(you)人(ren)工(gong)(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)案例(li)的用(yong)(yong)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)僅為(wei)(wei)2m2—3m2/噸水(shui)?天，有(you)的甚至(zhi)更(geng)少(shao)。其(qi)后果是這(zhe)些濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)系統僅可在運(yun)行初期短(duan)暫正常(chang)運(yun)行(除非實際(ji)污(wu)(wu)水(shui)量很(hen)小(xiao))，大部分系統因為(wei)(wei)氧氣(qi)供應(ying)(ying)不(bu)足、厭氧菌大量繁(fan)殖(zhi)而變成黑(hei)臭污(wu)(wu)水(shui)潭。此外(wai)，人(ren)工(gong)(gong)濕(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)(di)對磷的去除效果較(jiao)差，在低溫(wen)條件(jian)下不(bu)能正常(chang)運(yun)行甚至(zhi)失效。

2.地下滲(shen)濾污水處理技術

地(di)(di)(di)(di)下(xia)(xia)滲濾(lv)污水(shui)處理(li)技(ji)(ji)術，又稱為(wei)化(hua)糞(fen)池系(xi)(xi)統(tong)，因其突出的經濟和環(huan)境優勢，是北美、澳洲等地(di)(di)(di)(di)污水(shui)分(fen)散(san)處理(li)的首(shou)選技(ji)(ji)術。然(ran)而，由(you)于設計(ji)欠(qian)佳、未考慮(lv)不同土壤類型差異(yi)、缺少(shao)維護等原因，部(bu)分(fen)地(di)(di)(di)(di)下(xia)(xia)滲濾(lv)系(xi)(xi)統(tong)處理(li)效(xiao)果較差;同時，由(you)于非飽和帶中缺少(shao)碳源(yuan)，從而抑制了(le)反硝化(hua)脫氮(dan)，最(zui)終導致硝酸鹽滲入地(di)(di)(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)，這(zhe)被認(ren)為(wei)是正常運行的地(di)(di)(di)(di)下(xia)(xia)滲濾(lv)系(xi)(xi)統(tong)最(zui)為(wei)普(pu)遍(bian)的環(huan)境危(wei)害。此外(wai)，傳統(tong)地(di)(di)(di)(di)下(xia)(xia)滲濾(lv)技(ji)(ji)術用(yong)(yong)地(di)(di)(di)(di)面(mian)積很大(>20m2/噸水(shui)?天)，難(nan)以在(zai)我國推廣應用(yong)(yong)。為(wei)了(le)減少(shao)用(yong)(yong)地(di)(di)(di)(di)面(mian)積，人(ren)們采用(yong)(yong)人(ren)工土填料代替原生土壤，使(shi)日處理(li)1噸污水(shui)的占地(di)(di)(di)(di)面(mian)積減少(shao)到10—15m2。即使(shi)這(zhe)樣，其占地(di)(di)(di)(di)面(mian)積仍然(ran)很大，并且還增加(jia)了(le)工程建設成(cheng)本。

3.其他污水處理技(ji)術(shu)

此外，我國部分(fen)地(di)(di)(di)區(qu)(qu)也采用了(le)其他技術。穩定(ding)塘技術是(shi)由(you)若干(gan)自然或人工(gong)挖掘的池(chi)塘組成，通過菌藻、水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)等(deng)(deng)綜合(he)作(zuo)用而(er)實現污水(shui)(shui)(shui)凈化(hua)的目的，其具有(you)基建投(tou)資少、運行(xing)費(fei)用低、維護(hu)簡單、不產生(sheng)(sheng)污泥等(deng)(deng)優點，但(dan)傳統穩定(ding)塘占(zhan)地(di)(di)(di)面積(ji)(ji)大、受氣(qi)候影響(xiang)大，出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質一般也不能達到(dao)較(jiao)嚴(yan)的污染物(wu)(wu)排放(fang)標準。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)接觸氧化(hua)法(fa)在(zai)我國部分(fen)地(di)(di)(di)區(qu)(qu)應用較(jiao)多，兼有(you)活性污泥法(fa)及生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)法(fa)的特點，該法(fa)在(zai)池(chi)內設置填(tian)料，進行(xing)淹水(shui)(shui)(shui)曝氣(qi)，污水(shui)(shui)(shui)與填(tian)料表面的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)充分(fen)接觸，使污水(shui)(shui)(shui)得(de)到(dao)凈化(hua)。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)接觸氧化(hua)法(fa)占(zhan)地(di)(di)(di)面積(ji)(ji)小，但(dan)能耗較(jiao)高、管理維護(hu)復雜、對(dui)總(zong)氮和總(zong)磷去(qu)除效果較(jiao)差。

“非(fei)爾脫”(FILTER)污水(shui)處(chu)理(li)系(xi)統源(yuan)自澳大利亞，是一種“過濾、土地處(chu)理(li)與暗管排(pai)水(shui)相結合的(de)(de)污水(shui)處(chu)理(li)與再利用(yong)系(xi)統。其原理(li)類似于(yu)種植(zhi)農作(zuo)物(wu)的(de)(de)垂直流(liu)人工濕地，由于(yu)以土壤做濾料，水(shui)力停留(liu)時間(jian)較(jiao)長，對生活污水(shui)的(de)(de)處(chu)理(li)效果好，適(shi)用(yong)于(yu)土地資源(yuan)豐富、可以輪作(zuo)休耕(geng)的(de)(de)地區。該系(xi)統受(shou)氣候和作(zuo)物(wu)生長季節(jie)限制，水(shui)力負荷低、用(yong)地面積(ji)大，此外還需修建控制排(pai)水(shui)量的(de)(de)泵站，成本較(jiao)高(gao)。

為了克服單一(yi)技術的不足，有(you)些采(cai)用(yong)(yong)組合工(gong)藝處理農村生(sheng)活污水。例(li)如(ru)生(sheng)物接觸氧化+人(ren)工(gong)濕(shi)地、厭氧處理+人(ren)工(gong)濕(shi)地等，組合工(gong)藝能夠獲得更(geng)好的處理效果(guo)，但是建設(she)和(he)運(yun)行費(fei)用(yong)(yong)往(wang)往(wang)更(geng)高，使其在我國推(tui)廣受限(xian)。

由于我國(guo)土地(di)資源珍(zhen)貴、經(jing)濟(ji)欠發(fa)達(da)(村鎮的(de)(de)經(jing)濟(ji)承受能力更小)、缺少小規模污水處理(li)(li)設施的(de)(de)運行保障機(ji)制、氣候條(tiao)件的(de)(de)地(di)域性(xing)和季節(jie)性(xing)變化大，上述技術均不(bu)能滿足(zu)國(guo)情要(yao)求，在我國(guo)適(shi)用性(xing)差(cha)。因此，亟(ji)需研發(fa)和推廣占地(di)面(mian)積小、投資小、運行費用低、管理(li)(li)維護簡便、處理(li)(li)效果好(hao)的(de)(de)小規模污水處理(li)(li)技術。

二(er)、高(gao)負荷地下滲濾污水處理復合技(ji)術研究成果與進展

針對我(wo)國(guo)村鎮缺少適用的(de)小規模生活污水(shui)處(chu)理(li)技(ji)術的(de)困(kun)境，在中國(guo)科(ke)學(xue)(xue)院相關項目(mu)的(de)資助下，中國(guo)科(ke)學(xue)(xue)院廣(guang)州地球化(hua)(hua)學(xue)(xue)研(yan)(yan)究(jiu)所的(de)項目(mu)團隊經過(guo)10多年研(yan)(yan)發和應用實踐(jian)，發明了高負荷地下滲濾(lv)污水(shui)處(chu)理(li)復合技(ji)術，并成功實現了產(chan)業化(hua)(hua)應用，使我(wo)國(guo)在分散型(xing)污水(shui)處(chu)理(li)領域達到國(guo)際水(shui)平。

高(gao)負荷(he)(he)地(di)下滲濾(lv)(lv)(lv)(lv)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理復(fu)合技術工(gong)藝流程如(ru)圖1所示(shi)。污(wu)(wu)水(shui)(shui)經過(guo)格(ge)柵、沉淀和厭氧酸化水(shui)(shui)解后(hou)進(jin)入(ru)調節池(chi)，然(ran)后(hou)定時定量地(di)被(bei)輸送到高(gao)負荷(he)(he)地(di)下滲濾(lv)(lv)(lv)(lv)單(dan)(dan)元(yuan)，使污(wu)(wu)水(shui)(shui)在不同功能結(jie)構層中(zhong)(zhong)橫向(xiang)運移(yi)和豎向(xiang)滲濾(lv)(lv)(lv)(lv)，其中(zhong)(zhong)的污(wu)(wu)染物被(bei)填料攔截(jie)、吸附，并最(zui)終被(bei)附著于(yu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料表面的微生物分解轉化而去除。為(wei)保障氧氣(qi)供給，落干期間對高(gao)負荷(he)(he)地(di)下滲濾(lv)(lv)(lv)(lv)單(dan)(dan)元(yuan)進(jin)行(xing)間歇供氧(換氣(qi))。污(wu)(wu)水(shui)(shui)經過(guo)缺氧深度(du)處(chu)(chu)理單(dan)(dan)元(yuan)，進(jin)一步(bu)提高(gao)脫氮除磷效果，達標后(hou)排放。該(gai)工(gong)藝的核(he)心為(wei)高(gao)負荷(he)(he)地(di)下滲濾(lv)(lv)(lv)(lv)和深度(du)處(chu)(chu)理單(dan)(dan)元(yuan)，創新也主要集(ji)中(zhong)(zhong)于(yu)此。

1.技術工藝突破

對(dui)我國而(er)言，水(shui)力(li)(li)負荷(he)低是限制(zhi)地(di)下(xia)滲(shen)濾(lv)技術推廣(guang)應(ying)用的(de)首要(yao)因(yin)素(su)，其主要(yao)成因(yin)是死亡微(wei)生物(wu)的(de)超量累積(ji)導致地(di)下(xia)滲(shen)濾(lv)系(xi)統(tong)堵塞(sai)，進(jin)一(yi)步研(yan)究發現，系(xi)統(tong)堵塞(sai)首先(xian)出現在(zai)濾(lv)層頂(ding)部(bu)附近，由此導致氧氣供應(ying)不足，進(jin)而(er)會大大加(jia)速系(xi)統(tong)堵塞(sai)，形(xing)成惡性循環(huan)，限制(zhi)了(le)水(shui)力(li)(li)負荷(he)的(de)提升。與(yu)此同時，地(di)下(xia)滲(shen)濾(lv)技術的(de)反硝化脫氮和長期除(chu)磷(lin)效果也(ye)有待提升。為解決這些問題，研(yan)究團(tuan)隊進(jin)行了(le)以下(xia)技術創新工作：

(1)通過系統(tong)(tong)(tong)結構(gou)創新，實現滲(shen)濾(lv)系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)自檢反饋(kui)，合理(li)控制系統(tong)(tong)(tong)中(zhong)的(de)(de)(de)污水運移和(he)污染物(wu)負(fu)荷的(de)(de)(de)分配，完全避免水流受阻(zu)和(he)系統(tong)(tong)(tong)堵塞。

(2)通過優化(hua)不同(tong)功能-結構層的(de)濾料配方，強(qiang)化(hua)濾料對(dui)污染物的(de)去(qu)除效果，合理(li)控制污水(shui)在滲濾系統中的(de)停(ting)留時間，平(ping)衡污水(shui)負荷能力與處理(li)效果的(de)關(guan)系。

(3)通過運(yun)(yun)行(xing)(xing)模(mo)式創(chuang)新(間(jian)歇性進(jin)水(shui)(shui)、落干期間(jian)適量(liang)通風)，避免淹水(shui)(shui)曝氣(qi)，實現微(wei)動力通風供氧(yang)(yang);為供氧(yang)(yang)裝置增設(she)加熱功能(neng)，使(shi)(shi)其可以根據室外(wai)溫(wen)度自行(xing)(xing)調節進(jin)入系(xi)(xi)統的空氣(qi)溫(wen)度，保障系(xi)(xi)統在(zai)低溫(wen)條件下能(neng)正常(chang)運(yun)(yun)行(xing)(xing);此外(wai)，通過技術手(shou)段(duan)使(shi)(shi)滲濾系(xi)(xi)統出現兼(jian)性厭氧(yang)(yang)(淹水(shui)(shui))和好氧(yang)(yang)(落干)交替的環境，好氧(yang)(yang)硝(xiao)(xiao)化(hua)形(xing)成的硝(xiao)(xiao)酸鹽在(zai)隨后(hou)的兼(jian)性厭氧(yang)(yang)環境下利用(yong)污水(shui)(shui)和老化(hua)生物(wu)膜中的有(you)機碳進(jin)行(xing)(xing)反硝(xiao)(xiao)化(hua)作用(yong)，大大增強脫氮效果。

(4)通過(guo)微生(sheng)(sheng)物工程技術，提升老化微生(sheng)(sheng)物(污(wu)泥)的(de)(de)分解速(su)度，進一步提高系(xi)統的(de)(de)污(wu)染物負荷能力。此(ci)外通過(guo)集成創新，實現不同處理(li)(li)單元(yuan)(尤其(qi)是(shi)高負荷地下(xia)滲濾單元(yuan)與深度處理(li)(li)單元(yuan))之間的(de)(de)協同耦合，保(bao)證系(xi)統能夠(gou)長期(qi)穩定運行。

2.主要優勢

通過以上技術創新，使高負荷地下滲濾污水處理復合技術具備了以下優勢：(1)占地面積較小。日處理1噸污水占地1.5—2.0m2，地表可規劃為花園、旱地、休閑場地等。(2)建設投資較低、運行成本小，維護簡便。建設成本與傳統工藝相近，大大低于常規生態和土地處理工藝，運行電耗<0.1度電/噸污水。設備簡單，且為間歇性短時工作，故障率很低，幾乎無需日常維護。(3)系統出水水質好。該系統具有脫氮除磷功能，出水水質可達城鎮污水處理廠一級A類排放標準(GB18918-2002)，且運行穩定。(4)系統運行幾乎不受氣候條件影響。系統設置于地下，可以人為調節生物膜溫度，確保系統出水全年均可達標排放。(5)使用靈活，無二次污染。該工藝日處理污水數噸至數千噸，且不排放污泥，無異味、無噪聲，不滋生蚊蟲，節省污泥處置費用，避免了二次污染。

基于(yu)上述創新(xin)，研(yan)究團隊已(yi)獲(huo)6項中國發明專利授(shou)權，發表學(xue)術(shu)(shu)論文23篇，其中SCI論文16篇。該(gai)技術(shu)(shu)于(yu)2010年入(ru)選住(zhu)建部(bu)(bu)和科技部(bu)(bu)“村鎮宜居型住(zhu)宅技術(shu)(shu)推廣目(mu)錄”，多年連續(xu)入(ru)選環保(bao)(bao)部(bu)(bu)“國家鼓勵發展的環境(jing)保(bao)(bao)護技術(shu)(shu)目(mu)錄”。

3.技術應用及產生的效(xiao)益

高(gao)負荷地下滲濾污水處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)復(fu)合技(ji)(ji)(ji)術(shu)克(ke)(ke)服了(le)污水生(sheng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)及其衍生(sheng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)運(yun)行(xing)成本高(gao)、管理(li)(li)維護(hu)復(fu)雜的(de)缺點，克(ke)(ke)服了(le)傳統生(sheng)態處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)(ji)術(shu)占地面積大、脫氮除(chu)磷效果差、氣(qi)候適(shi)應(ying)(ying)性差的(de)缺點，正(zheng)成為我國村鎮地區不可或(huo)缺的(de)生(sheng)活污水處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。2008年(nian)以(yi)來，采(cai)用(yong)該(gai)(gai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)在(zai)全國15個省市(自(zi)治區)建(jian)成污水處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)設(she)施近(jin)400座，單座處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)規模15—3000噸/天(tian)，總(zong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)規模約(yue)8萬(wan)噸/天(tian)。通(tong)過這些設(she)施的(de)建(jian)設(she)，實現社(she)會經(jing)濟產(chan)值約(yue)3億元(yuan)，與(yu)生(sheng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)(ji)術(shu)比較，節約(yue)運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)近(jin)5000萬(wan)元(yuan)/年(nian)，節約(yue)運(yun)行(xing)電(dian)耗約(yue)1500萬(wan)度/年(nian)，相(xiang)當于節約(yue)6000多(duo)噸標準(zhun)煤，從而可減少(shao)相(xiang)應(ying)(ying)電(dian)煤燃燒產(chan)生(sheng)的(de)CO2、SO2、NO2、粉塵等溫(wen)室氣(qi)體和(he)污染物的(de)排(pai)放(fang)。此外(wai)，每年(nian)還可消除(chu)約(yue)2萬(wan)噸污泥排(pai)放(fang)所(suo)帶來的(de)環境(jing)(jing)危害。隨著該(gai)(gai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)應(ying)(ying)用(yong)的(de)快速發展，所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)經(jing)濟和(he)環境(jing)(jing)效益也(ye)將(jiang)進一步大幅度增加(jia)。

三、小規(gui)模生活污水處理技(ji)術應用過程中(zhong)面臨的問題和挑戰

當前(qian)，隨著國家和地方政府對(dui)農村生(sheng)活(huo)污(wu)水治理的(de)日益重(zhong)視和投入不斷增(zeng)加，農村水環(huan)境質量狀況迎來了重(zhong)大的(de)改善(shan)契機，也為小規模(mo)生(sheng)活(huo)污(wu)水處(chu)(chu)理技術(shu)提供了廣闊的(de)市場。然而，小規模(mo)生(sheng)活(huo)污(wu)水處(chu)(chu)理技術(shu)在應用(yong)過程中(zhong)也面(mian)臨著一些問題和挑(tiao)戰：

1.污(wu)染物排放標準日益(yi)嚴格(ge)，污(wu)水處理技術亟待提升

為控制和改善由氮磷過量排放引起的水體富營養化，我國的城鎮污水處理廠污染物排放標準日益嚴格。例如，2012年實施的北京市地方標準(DB11/890-2012)大幅度降低了城鎮污水處理廠氮、磷等污染物排放限值(TN<10mg/L，NH4+-N<1.0mg/L，TP<0.2mg/L)，這對所有污水處理技術均是重大挑戰。

2.亟需制定農村生活污水處理設施污染物(wu)排放標(biao)準

雖然我(wo)國(guo)(guo)一(yi)些省(sheng)市出臺了(le)農村(cun)生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理設(she)施污(wu)(wu)染(ran)物地方(fang)排(pai)放(fang)標準(zhun)(zhun)，但排(pai)放(fang)限(xian)值差異較大(da)，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)仍未建(jian)立的(de)農村(cun)生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理設(she)施排(pai)放(fang)標準(zhun)(zhun)，大(da)部分農村(cun)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理設(she)施均套(tao)用城(cheng)鎮污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠污(wu)(wu)染(ran)物排(pai)放(fang)標準(zhun)(zhun)。我(wo)國(guo)(guo)農村(cun)的(de)水(shui)(shui)(shui)質水(shui)(shui)(shui)量特(te)點(dian)和(he)排(pai)放(fang)特(te)征與城(cheng)市有很大(da)差異，統一(yi)套(tao)用城(cheng)鎮污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠污(wu)(wu)染(ran)物排(pai)放(fang)標準(zhun)(zhun)，不利于(yu)我(wo)國(guo)(guo)農村(cun)生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)防(fang)治和(he)處(chu)理。

3.缺乏相關技術(shu)市(shi)場(chang)準入機制和(he)設施(shi)運行(xing)監管機制

我國小規(gui)模生活污水處理設(she)(she)施的(de)市場(chang)競爭(zheng)非(fei)常(chang)激烈，各種技術良(liang)莠不(bu)齊(qi);另外，也(ye)缺乏(fa)(fa)相應的(de)市場(chang)準入機制，更缺乏(fa)(fa)對設(she)(she)施運行(xing)維護的(de)監管，這也(ye)是(shi)導致大量已建設(she)(she)施正常(chang)運行(xing)率很低的(de)原因。

四、討論與建議

隨著我國(guo)人民(min)生活(huo)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高和(he)生活(huo)方式的(de)改變，農村(cun)生活(huo)污水(shui)的(de)排放量將會越(yue)來越(yue)大。農村(cun)生活(huo)污水(shui)治理是(shi)我國(guo)當前(qian)推進的(de)新農村(cun)建(jian)設的(de)重要內(nei)容，關(guan)系到廣大農民(min)的(de)切身利益，牽涉到全(quan)國(guo)人民(min)的(de)基(ji)本利益，影響(xiang)到國(guo)家的(de)可持(chi)續發展。農村(cun)生活(huo)污水(shui)治理不(bu)僅是(shi)技術(shu)問題(ti)，也需要政(zheng)(zheng)府出(chu)臺和(he)完善(shan)各項配套扶持(chi)政(zheng)(zheng)策，從法律法規、標準(zhun)制定(ding)、市場準(zhun)入、運(yun)行管理等多方面著手(shou)，破(po)解我國(guo)小規模生活(huo)污水(shui)治理的(de)難題(ti)。為(wei)此，研究團隊提(ti)出(chu)以下(xia)建(jian)議：

1.對技(ji)術進行優化(hua)升(sheng)級，進一(yi)步提升(sheng)其適用(yong)性

總(zong)氮和總(zong)磷(lin)是所(suo)有(you)污水處理技(ji)術難(nan)以達標排放的(de)關鍵(jian)參數。碳(tan)源缺乏限(xian)制了對總(zong)氮的(de)進一步去除，如何充分利用(yong)污水和老(lao)化(hua)生物膜中的(de)有(you)機碳(tan)源是強化(hua)系(xi)統(tong)(tong)反硝(xiao)化(hua)功能的(de)研(yan)究重點。建議聯合運用(yong)植物、微生物、填料系(xi)統(tong)(tong)的(de)固磷(lin)功能等多種手段強化(hua)系(xi)統(tong)(tong)的(de)除磷(lin)能力(li)。

2.制(zhi)定中國農村生活污水處理設施污染物排(pai)放標準

農(nong)村(cun)生活污(wu)(wu)水(shui)的最(zui)終(zhong)去向(xiang)與城市污(wu)(wu)水(shui)有(you)顯(xian)著差異，如果其排放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)僅簡單(dan)參照(zhao)城鎮(zhen)生活污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠污(wu)(wu)染物(wu)排放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)往往存在一定(ding)(ding)問題。所以(yi)，應根據污(wu)(wu)水(shui)的最(zui)終(zhong)去向(xiang)制定(ding)(ding)適合(he)我國農(nong)村(cun)實際情(qing)況的生活污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)設施污(wu)(wu)染物(wu)排放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)，為(wei)今后技(ji)術研發(fa)明確(que)方向(xiang)。

3.建(jian)立小規模(mo)生活污水處(chu)理(li)市(shi)場準入制度(du)和運行監管機(ji)制

借(jie)鑒歐美(mei)等發(fa)達國家經(jing)(jing)驗，對現有的(de)和新研發(fa)的(de)小(xiao)規(gui)(gui)模(mo)生(sheng)活污水(shui)處理(li)技術的(de)技術經(jing)(jing)濟指標進行實地(di)考核(he)，擇優選(xuan)擇適合(he)我國國情的(de)技術推廣應用。根據污水(shui)處理(li)規(gui)(gui)模(mo)建(jian)(jian)(jian)立不(bu)同的(de)運行維護監管體(ti)系(xi)，對于(yu)規(gui)(gui)模(mo)較大(da)的(de)鎮(zhen)級污水(shui)處理(li)廠可建(jian)(jian)(jian)立在(zai)線監測系(xi)統(tong)，而對于(yu)大(da)部(bu)分小(xiao)規(gui)(gui)模(mo)的(de)農村生(sheng)活污水(shui)處理(li)設(she)施，可建(jian)(jian)(jian)立不(bu)定期采樣(yang)監測機制(zhi)(zhi)，從制(zhi)(zhi)度上保障村鎮(zhen)生(sheng)活污水(shui)處理(li)設(she)施的(de)正常運行。