??????? 1.農(nóng)村分散式污水的特點
??????? 我國長期的城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在污水處理方面城鄉(xiāng)之間差別顯著:在，污水不但有完善的收集、處理技術(shù)和設(shè)施，而且國家頒布系統(tǒng)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)加以控制；而占全國總面積近90％的廣大農(nóng)村，96％的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。未經(jīng)處理的污水通過點源和非點源排放，將各類污染物帶人河流，嚴(yán)重污染各類水源，導(dǎo)致出現(xiàn)了包括藍(lán)藻水華等諸多生態(tài)環(huán)境問題。
??????? 農(nóng)村污水主要為沖廁污水和洗衣、洗米、洗菜、洗澡。污水中主要是生活廢料和人的排泄物，一般不含有毒物質(zhì)，往往含有氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，還有大量的細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵。因生活習(xí)慣、生活方式、經(jīng)濟(jì)水平等不同農(nóng)村生活污水的水質(zhì)水量差異較大，污水有如下特點和問題：(1)污水分布較分散，涉及范圍廣、隨機(jī)性強(qiáng)，防治十分困難，管網(wǎng)收集系統(tǒng)不健全，粗放型排放，基本沒有污水處理設(shè)施；(2)農(nóng)村用水量標(biāo)準(zhǔn)較低，污水流量小且變化系數(shù)大(3.5～5.0)；(3)污水成分復(fù)雜，但各種污染物的濃度較低，污水可生化性較強(qiáng)。
??????? 由于農(nóng)村生活污染源分散，不易集中，村鎮(zhèn)居民環(huán)保意識差，加上經(jīng)濟(jì)水平相對落后，治理上也存在較大困難，因此，農(nóng)村生活污水已成為影響水體環(huán)境質(zhì)量的重要污染源。目前我國75％的天然和人工水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化，而且這一趨勢正在不斷惡化中。
??????? 2.分散式污水處理的概念及其分類
??????? 目前, 我國主要研究的污水處理方式是集中式的污水處理, 對分散式污水處理的研究還不夠深入, 我國對于分散式污水處理還沒有一個很明確的概念, 還簡單地停留在污水處理廠小型化這樣一個認(rèn)識階段?，F(xiàn)在較為被廣泛接受的方式是對污水進(jìn)行就地處理、就地回用。
??????? 分散污水處理系統(tǒng)主要包括:
??????? (1) 在線系統(tǒng)(Onsite system) 。從私人住宅排出的污水由于沒有鋪設(shè)大面積社區(qū)用的污水管道或缺乏一套集中處理設(shè)施, 通過自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置來收集、處理、排放或中水回用, 這種自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置即稱在線系統(tǒng)。常用的在線系統(tǒng)包括化糞池(septic tank) 和瀝濾場(leach fields) 。
??????? (2) 群集系統(tǒng)(Cluster system)。群集系統(tǒng)是一種服務(wù)于兩個或兩個以上住戶的污水收集和處理系統(tǒng), 但其范圍不超過整個社區(qū)。從幾家住戶排出的污水可以經(jīng)過個體用戶的化糞池或組合裝置現(xiàn)場預(yù)處理后, 再通過低成本、非傳統(tǒng)技術(shù)的污水管運送到比集中式系統(tǒng)相對小的處理單元。分散污水處理系統(tǒng)就是這樣一種在線系統(tǒng)或群集系統(tǒng)。
??????? 3.分散式
??????? 3.1 分散式處理工藝可以粗略地分為以下幾類:
??????? (1) 自然系統(tǒng), 即利用土壤作為處理和處置的媒體, 包括土地應(yīng)用、人工濕地、地下滲濾等。還有一些污泥處理系統(tǒng), 如干沙床和瀉湖。
??????? (2) 集水系統(tǒng), 即不使用傳統(tǒng)的重力式污水管, 而代以輕質(zhì)塑料管，其優(yōu)點是埋深較淺、管接少、連接結(jié)構(gòu)不復(fù)雜。常用的污水管道有壓力式、真空式和小直徑重力式。
??????? (3) 傳統(tǒng)的處理系統(tǒng), 即結(jié)合生化和物化工藝, 由池、泵、和其他機(jī)械裝置組成的系統(tǒng), 其包括3種形式: 懸浮式生長, 固定式生長, 兩者混合。這一類也包括對污泥的處理, 如消化、脫水和堆肥等。
??????? (4) 膜技術(shù)。國內(nèi)對于分散式處理研究沒有國外那么系統(tǒng)化, 較多的是對(建筑) 小區(qū)污水的處理, 而且工藝仍然是傳統(tǒng)方法的組合, 是污水處理廠的小型化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 尤其是膜技術(shù)的發(fā)展,污水處理設(shè)施實現(xiàn)了裝置化、小型化, 使污水分散處理和回用得以實現(xiàn)。
??????? 由于前3種技術(shù)比較落后, 因此膜技術(shù)有著非常大的優(yōu)點和巨大的發(fā)展?jié)摿? 故這里著重介紹膜技術(shù)。
??????? 3.2 膜技術(shù)
??????????? 膜技術(shù)主要包括污泥生物膜復(fù)合生物反應(yīng)器、膜分離技術(shù)和膜生物反應(yīng)器。
??????? 3.2.1 活性污泥生物膜復(fù)合生物反應(yīng)器系統(tǒng)
??????? 在曝氣池中投加各種能提供微生物附著生長表面的載體, 利用載體容易截留和附著微生物量大的特點, 是曝氣池中同時存在附著相和懸浮相生物, 充分發(fā)揮兩者的優(yōu)越性, 克服各自的缺陷和不足, 我們將這種反應(yīng)器稱之為復(fù)合生物反應(yīng)器。復(fù)合是指反應(yīng)器中同時存在懸浮相和附著相生物。
??????? 3.2.2 膜分離技術(shù)
??????? 所有分離過程都是利用在某種環(huán)境中混合物中各組分性質(zhì)的差異進(jìn)行分離, 膜分離過程是以選擇性透過膜為分離介質(zhì), 在兩側(cè)加以某種推動力時, 原料側(cè)組分選擇性地透過膜, 從而達(dá)到分離或提純的目的。這種推動力可以是膜兩側(cè)的壓力差、電位差或濃度差。根據(jù)其推動力分別可分為滲析(濃度差)、電滲析(電位差)、超濾(壓力差)、納濾(壓力差)、反滲透(壓力差)。膜分離的優(yōu)點在于工藝流程短、占地少, 小型化系統(tǒng)放置場所不受限制；出水BOD、氮、磷和懸浮固體濃度很低, 不含細(xì)菌、病毒、寄生蟲卵等, 出水符合三級處理標(biāo)準(zhǔn), 可直接或補(bǔ)充地下水。
??????? (1) 反滲透。當(dāng)用一個半透膜分離兩種不同濃度的溶液時, 膜僅允許溶劑分子通過, 由于濃溶液中溶劑的化學(xué)勢低于它在稀溶液中的化學(xué)勢, 稀溶液中的溶劑分子會自發(fā)地透過半透膜向濃溶液中遷移。
??????? (2) 納濾。納又稱為超低壓反滲透膜或疏松型反滲透膜, 其操作壓力通常在1.0MPa 以下, 它對二價離子和分子量大于300mol的有機(jī)小分子的截留率較高。
??????? (3) 超。超的結(jié)構(gòu)多為非對稱性膜, 有一層極薄( 通常只有0.1μm～1μm) 具有一定孔徑的表皮層(活性層)和一層較厚(通常為125μm) 具有海綿狀或指狀結(jié)構(gòu)的多孔層組成?；钚詫釉趥髻|(zhì)過程中起真正選擇性篩分作用, 基本上決定了膜的分離性能；支撐層只起活性層的載體作用, 基本上不影響膜的分離性能。
??????? (4) 電滲析。電滲析是在外加電流電場作用下, 利用離子交換膜的選擇透過性( 即陽膜只允許陽離子透過, 陰膜只允許陰離子透過) 使水中陰、陽離子做定向遷移，從而達(dá)到離子從水中分離的一種化學(xué)過程。
??????? 3.2.3 膜生物反應(yīng)器
??????? 膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio- reactor, 簡稱MBR) 是由膜分離和生物處理組合而成的一種新型、高效的。膜分離技術(shù)最早應(yīng)用于微生物發(fā)酵工業(yè), 隨著膜材料和制模技術(shù)的發(fā)展, 其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大, 已經(jīng)涉及化工、電子、輕工、紡織、冶金、食品和污水處理等多個領(lǐng)域。
??????? MBR處理工藝在日本、加拿大等許多國家已經(jīng)得到較好的運用, 與傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝相比, MBR 存在如下的優(yōu)點: 可以使水力停留時間和污泥齡完全分開, 使運行控制更靈活, 穩(wěn)定; 利于世代時間長的硝化細(xì)菌的增殖, 從而提高硝化效率；污泥濃度高, 從而傳氧效率高達(dá)26%～60%左右,節(jié)省耗能；反應(yīng)器內(nèi)MLSS可高達(dá)15000mg/L～30000mg/L,
??????? 使裝置處理容積負(fù)荷大, 減少占地, 也便于活性污泥法的改造; 膜生物反應(yīng)器利用其高的MLSS, 可以保證有機(jī)負(fù)荷高峰期的出水水質(zhì), 且在低峰期污泥可以進(jìn)行自身消化, 使剩余污泥比常規(guī)活性污泥法處理少50%～80%, 可減少剩余污泥的處置費用；膜生物反應(yīng)器由于存在高濃度的MLSS, 硝化與反硝化同時存在, 具有很高的反硝化效果, 脫氮能力強(qiáng)。而在需要高效除磷時, 只需往污水中投加少量的明礬，因為膜能有效地分離這些不能沉淀的細(xì)小微絮凝體, 只要其粒徑小于0.2μm即可。