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　　新疆遠離海洋，氣候干旱，水資源短缺。新疆是農牧業大區，鄉村人口占全疆總人口的 51% ，隨著農村經濟的高速發展，農村經濟產業化不斷提速，農村地區環境壓力日益加大。

　　長期以來，新疆地區農村生活污水處理設施落后、污水處理機制不健全、技術支撐薄弱、監管工作滯后等農村環境問題日益突出，導致農村環境衛生狀況差，農村飲水安全得不到保障。大量生活污水未經全面處理和二次利用，在管網缺乏且居民居住散亂的兵團地區地區尤為突出，這一系列環境問題不僅制約了農村經濟的可持續發展而且嚴重影響了人民生活質量的提高。為加快解決農村突出環境問題，促進東、西部經濟共同繁榮，現就新疆地區農村生活污水現狀進行分析，對當前污水處理技術面臨的問題、原因及對策進行探討。

　　1 新疆農村生活污水來源及排放情況

　　新疆地區農村約 1 200 萬人，每人每年產生約 40m3 生活污水，則每年生活污水量達到約 4. 8 × 108 m3 ，新疆地區農村生活污水排放量已占全區廢水排放總量的 48%。農村生活污水的產生與居民生產和生活方式息息相關，隨著農村經濟發展速度的提升，大量小餐飲、自建房、小作坊等逐年增加，相應的污水配套管網不健全，存在不少任意排放生活污水的現象，大量廚房清潔劑、洗衣粉的使用和衛生潔具、洗衣機、沐浴設施引進，不僅導致用水量增加而且農村污水排放量迅速增長，其中 BOD、COD、N、P 等物質含量相對較高，同時還含有伴隨著人體糞便物排出的大量細菌、病毒等，這些已成為農村環境主要污染物。

　　2 新疆農村生活污水處理現狀

　　2. 1 污水處理能力及運行管理水平相對較低

　　調查發現，新疆各地區農村生活污水處理能力存在明顯差異，兵團地區不僅污水處理能力較低且技術人員水平不高。根據中央文件的指示，要持續推進團場小城鎮建設，加快農村環境的綜合治理，力爭到 2020 年新疆城鎮化率要提高到 60% ，經整治的村莊生活污水處理率顯著提高，這對新疆地區農村生活污水處理及運行管理技術水平提出更大的挑戰。 2. 2 能源相對緊張新疆地區雖有豐富的自然資源，但快速發展的經濟使能源消耗量不斷擴大，另外能源利用效率還較低，造成我區能源還相對緊張。污水處理需要消耗大量電能，污水處理技術中常用的鼓風機占 50%～ 60% 的能耗，在高海拔地區，需要大量的氧氣維持設備的正常運行，而由于高海拔地區氧分壓較低，曝氣被廣泛使用，加大了能源的消耗。

　　2. 3 工藝技術選擇不合理

　　合理選擇工藝是設施高效運行的前提，不同的污水處理工藝其前期投資成本、運行成本、出水質量、管理維護要求差別巨大。不同工藝噸水運行成本一般在 0. 2 ～ 2. 0 元，若選擇污水處理工藝時不充分考慮各地州農村經濟水平、地域自然環境條件以及運行管理水平，很容易導致污水處理設施不能夠正常運轉，造成資源浪費。對新疆地區污水處理而言，應推廣適宜、實用、維護簡便、高效、低耗的農村生活污水處理示范工藝技術。

　　3 新疆農村生活污水治理常用工藝及其優缺點

　　新疆地區經濟發展不平穩，各地州氣候差異顯著，在選擇污水處理工藝時應結合當地自然環境、管理水平和經濟條件等因素，優先選擇處理率高、運行成本低的污水治理技術。呂任生等人通過研究發現，人工濕地、土壤滲濾及凈化沼氣池的工藝綜合性能評價結果明顯優于化糞池和生物穩定塘等技術。

　　根據上述結果結合新疆各地域的自然環境和經濟社會條件差異性，參考氧化溝、人工濕地、凈化沼氣池、土壤滲濾、厭氧生物膜工藝技術優缺點，因地制宜的選擇經濟合理、技術可行的農村生活污水處理技術，為新疆農牧區生活污水處理提供技術參考。

　　圖 1 各處理技術的綜合性能比較結果

　　3. 1 氧化溝技術

　　氧化溝技術于上世紀 50 年代首次在荷蘭投產，由于該技術污水處理率相對較高且便于操作，目前已經廣泛的運用于生活污水和工業污水的治理中 。氧化溝技術比活性污泥法具有明顯的污水處理優勢。該技術是一種首尾相連、循環流動的曝氣溝渠，污水處理的整個過程全部集中在氧化溝內完成。最早的氧化溝常用作小范圍內的污水處理技術無需設置初次沉淀池、二沉池和污泥回流設備，隨著后期污水處理規模的逐漸擴大，采用延時曝氣、連續進出水裝置，產生的微生物污泥通過曝氣被凈化和穩定，處理設施達到簡化。

　　技術優缺點: 該技術具有流程簡化、操控靈便、凈化程度高、耐沖擊性能好、運行穩定可靠、運行管理方便、維修簡單、投資少、能耗低等優點，但該技術常遭遇污泥膨脹、上浮、流速不均及污泥沉積問題，同一溝對氮、磷的處理率較低，對于 BOD 較小的污水完全沒有處理能力。

　　改進措施: 應對運行中存在的問題找到準確原因

　　“對癥下藥”，通過在曝氣機上游設置水下推動器，從而解決氧化溝底部由于流速較低、污泥流動較慢造成的污泥堆積問題。設置水下推動器能夠使氧化溝運行更加高效、快速，能夠有效提升污水處理效率，提升該技術裝置的價值。

　　3. 2 人工濕地技術

　　為了保護自然濕地，也為了處理污水操作的方便，上世紀 70 年代起，用于污水處理的人工濕地便應運而生。人工濕地系統通過人為地將污水投配到處于浸沒狀態且有水生植物生長的土地上，流動的污水在耐水植物、微生物、土壤的相互作用下得到凈化。在新疆已有大量研究證實，人工濕地技術在生活污水治理方面已取得顯著成效。范淼發現，人工濕地在皮山縣運行良好，10 年間處理的污水綠化沙漠達到 13. 33 hm2 。嚴弋通過實驗證實，潛流型人工濕地在平西涼村運行一年，氨氮和總磷 4 項指標均達到國家二級出水標準，證實寒冷、干早區推廣運用人工濕地凈水技術是可行的。鄭松林通過研究論證，人工濕地可處置巴里坤湖區域排放的生活廢水，最終做到區域生活廢水經深度處理后全部綜合利用，可避免排水對巴里坤湖及濕地水環境造成不利影響。

　　技術優缺點: 該技術不僅節省了污水處理成本，而且操作簡單，具有良好的景觀效果，但該技術負荷小，占地面積大，易堵塞且受溫度和 PH 影響大，溫度低的地區不宜規模化應用。

　　改進措施: 人工濕地的植物、基質、微生物 3 個主要組成部分均易受高寒缺氧地區的氣候條件影響，導致去除有機物效率降低。若在寒冷地區使用該技術，通常需要篩選耐寒的植物和基質，另外可選用潛流型人工濕地，土壤相當于保溫層，水在內部流動受溫度影響小。

　　3. 3 凈化沼氣池

　　凈化沼氣池是根據化糞池和沼氣池的基礎上通過不斷升級的結果，沼氣池根據功能需求設置了新型過濾型裝置。該技術不僅適合處理高濃度的生活污水，還能夠處理高濃度的畜禽養殖廢水和糧食加工廢水，經過處理的污水均能達到國家污水綜合排放二級以上標準。凈化沼氣池是分散處理生活污水的常用工藝，適用于沒有能力修建污水處理廠的中小城鎮或不在城鎮污水管網以內的居民生活點。

　　技術優缺點: 作為一種小型分散型污水處理裝置，具有投資少、效率高、能耗低、占地面積小、容易管理等優點，但受溫度影響大，不適合在地下水溫低于5℃ 的地區使用。若想使用該技術應增加建設其他設備以達到升溫的目的，該工藝適合土地資源緊張，居民集中度高，經濟條件較好的村莊。

　　改進措施: 新疆許多地區冬季較為寒冷，低溫不利于原料的發酵，該裝置在新疆的推廣過程中受到限制。西藏地區通過在高寒條件下建設農村沼氣的不斷試驗，探索出“溫室 + 沼氣池”的高效生活污水處理模式，突破了溫度的限制，節省了構建其他裝置的開支，并且消除用柴對生態的破壞。

　　3. 4 土壤滲濾技術

　　土壤滲濾技術在人工控制下將污水適配到土地上，通過土壤 - 植物 - 土壤微生物三者的協同作用達到對污水的凈化。污水經過土壤的自然孔隙相當于層層過濾，通過在土壤中不斷滲透，利用生態系統物質間的循環流動，逐級降解、凈化。污水中的有機物可用作綠色植物的天然肥料，巧妙地將污水處理和綠化相結合，既可去除有機污染物又可去除造成水體富營養化的氮、磷等污染物，達到美化和改善環境的目的。有研究表明，該技術在寒冷地區能夠高效的處理生活污水且出水能夠作為中水回用，對 TN、TP、COD 的處理技術分別達到 85% 、96% 和 86%。該技術特別適合于在缺乏污水管網系統、污水分散、寒冷且經濟不發達地區使用。

　　技術優缺點: 該技術建設成本低，運行費用低，操作管理簡便，不受溫度限制，但該技術通常由于懸浮物截留、吸附和微生物生長容易造成土壤堵塞，氧氣缺乏和出水超標的問題。

　　改進措施: 在使用該技術時增設沉淀設施以及確定合理的水力負荷可以緩解土壤堵塞問題。干濕交替運行和曝氣預處理復氧可以緩解系統氧氣缺乏問題。粉末活性炭和臭氧化預處理及硝化預處理可以進一步提高出水水質。

　　3. 5 厭氧生物膜

　　生物膜法主要通過微生物進行有機污水處理，當污水流經微生物膜時有機物被吸附，在氧氣的參與下向膜內擴散，在膜內發生氧化反應，從而達到對有機物的降解。生物膜通過周期的自我更新，來維持正常運行。反應器內部具有大量微生物固定于載體，使微生物和水力停留時間造成差異，載體填料使水流強制持續流動。生物膜法克服了常見的活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題，代替了活性污泥法用于生活污水的二級生物處理技術。

　　技術優缺點: 該技術具有較強的適應性，可根據水溫、水質和水量進行系統自我調整; 良好的硝化功能提高了凈水質量; 產生污泥量小且能夠輕松分離固液污物，具有處理效率高、抗沖擊性能好、占地面積少、能耗低、便于運行管理等優點，但該技術生物膜載體不僅前期投產耗資大且由于載體材料的比表面積小、反應裝置空間有限導致污水處理效率降低; 附著在載體表面的菌體數量人為可操作性差，供氧不足時容易產生厭氧。

　　改進措施: 為避免通風缺氧，在反應器殼體上安裝曝氣裝置。

　　4 新疆農村生活污水處理技術模式的建議

　　新疆地理環境獨特，按不同地理區域劃分為南疆、東疆和北疆。農村地區生活污水的處理首先應結合新疆的地域特征，綜合且全面的考慮各地域經濟發展現狀，確保生活污水處理設施的實用性，其次應合理確定農村生活污水處理技術的適用范圍和處理效果，再者應體現地域農村人居環境特點，采用簡單易行、注重實效方便管理的原則，分區域實施農村生活污水處理技術，選擇出最適宜的污水處理模式，為各地州農村生活污水處理提供參考。

　　4. 1 南疆和東疆地域

　　克州、喀什、和田統稱南疆三地州，總面積占全疆面積約三分之一，總人口 670 多萬。該地區大部分為高原，更為荒涼，經濟發展速度緩慢，農牧民生活水平較低。南疆冬季嚴寒且漫長，夏季酷暑，年平均降水量約 53 mm，水資源短缺。東疆地區主要包括吐魯番，鄯善，哈密等地區，該地區經濟略高于南疆。該地區降水量為 9 mm ～ 130 mm，其中吐魯番地區降水量最低，為 9. 3 mm，是新疆極度少雨地區。通過分析發現這兩區域均為干旱少雨地區，且經濟水平較低，因此該地區應重點考慮污水處理設施的經濟成本及建設費用，確保污水處理設施既能夠正常的運行又不會對當地農牧民的生活增加經濟負擔，既能夠大面積推廣又能夠改善當地的水生態環境。

　　結合各項污水處理工藝比較結果和南疆、東疆地區經濟和地域特征發現，南疆和東疆地區應優先選擇包括氧化溝、人工濕地、凈化沼氣池、土地滲濾技術來實現農村生活污水的治理技術模式。

　　4.2　北疆地域

　　北疆地區包括伊犁、阿勒泰、塔城、博爾塔拉等地區。北疆地勢相對平坦，為溫帶大陸性干旱半干旱氣候，雨水充足，氣候相對濕潤，是新疆重要的農牧產品生產基地，是發展農區牧業的重點地區。但受西伯利亞氣流影響，北疆地區冬夏兩季溫差大，冬季平均氣溫為 - 17℃。城鎮居民生活水平相對較高，人均收入達到 7 000 元以上。該地區總體環境較好，考慮選擇污水處理技術時應以處理性能和效率為主。經分析后發現，人工濕地、厭氧生物膜、氧化溝適合北疆地域的使用。

　　5 結語

　　新疆農村人口基數大，目前農村生活污水處理能力較弱，不能與污水增長的速度相匹配。因此，加快農村生活環境綜合整治一直是國家著力解決的重點問題之一。為實現全區水環境質量進一步改善，實現生態系統實現良性循環，新疆地區農村生活污水處理應分區域科學治理。農村生活污水處理工藝的選擇應從農村實際出發，結合當地的自然地理環境和經濟發展水平，充分考慮當地污水的收集排放情況以及工藝本身的優缺點，因地制宜選擇經濟、合理、且適宜環境的可行性生活污水處理技術，使農村生活污水染防治工作能夠進一步提升，改善新疆的的生態環境，為建設“大美新疆”提供堅實的環境保障。