农村生活污水处理是当前新农村建设中的重点,在国内,投资省、运行费用低、管理方便的污水处理技术比较少。而发达国家在处理农村生活污水方面的探索先于我国,也取得了明显的成效。因此,学习国外先进经验,积极创新,加快城乡生活污水的治理速度,势在必行。当然国外的污水处理技术同样需要完善,不加研究直接照搬和完全套用国外污水处理技术都难以取得成功。
1、法国的蚯蚓生态滤池
蚯蚓生态滤池是根据蚯蚓具有提高土壤通气透水性能和促进有机物质的分解转化等功能而设计,是一种既可高效、低能耗地去除城镇污水中的污染物质,又大幅度降低了剩余污泥处理和处置费用的全新概念的污水处理工艺。图1为塔式蚯蚓生态滤池。

生态滤池处理系统集初沉池、曝气池、二沉池、污泥回流设施以及供氧设施等于一身,大幅度简化了污水处理流程;运行管理简单方便,并能承受较强的冲击负荷;处理系统基本不外排剩余污泥,其污泥产率大幅度低于普通活性污泥法;通过蚯蚓的运动疏通和吞食增殖微生物,解决传统生物滤池所遇到的堵塞问题。但由于蚯蚓的生活习性受温度影响明显,低于或高于一定温度会冬眠或夏眠,故在蚯蚓冬眠或夏眠时处理效果不是很理想,滤池的填料易发生堵塞。蚯蚓生态滤池污水处理技术最早在法国和智利研究开发,国外已开始产业化应用。
2、韩国的湿地污水处理系统

韩国的农业是最大用水户,占总用水量的53%。韩国农村的居民分散居住,认为兴建集中处理的污水系统造价太高,小型和简易的污水处理系统适合在农村应用。因此,研究了一种湿地污水处理系统,使污水中的污染物质经湿地过滤后或被土壤吸收,或被微生物转变成无害物。这种方法需要的能源少,维护的成本低。图2为人工湿地系统示意图,图3为复合人工湿地实景图。

韩国国立汉城大学农业工程系对湿地污水处理系统在田间进行了试验。容器长8m,宽2m,高0.9m,用混凝土制成。容器内填沙并种植芦苇,未经处理的生活污水从一端引入,又从另一端卵石层中排出。生活污水是从一个学校收集而来,其年平均水质指标为:pH值为7.85,溶解氧(DO)为0.23mg/L,生化需氧量(BOD)为24.35mg/L,悬浮固体物(SS)为52.36mg/L,总氮量浓度(TN)为121.13mg/ L,全磷量浓度(TP)为24.23mg/L。用经过湿地系统处理后的污水灌溉水稻。污水灌溉水稻试验是在用聚氯乙烯板制成的盆内进行。盆宽90 cm,长110cm,高70cm,表面积为1.0平方米,底部铺一层10cm厚的卵石,上
盖过滤布,然后用水稻土填满。在盆底安装排水管,控制渗漏水。盆外为用混凝土做成的大坑,坑与盆之间填满土壤,以便消除温度对作物生长和微气候的影响。试验设计有四种处理,分别按污水浓度、施肥和不施肥等,与常规处理(用自来水灌溉并施肥)进行对比。试验对水稻的生长过程(稻株高度、叶面积
指数、总干物质等)进行了详细观测和分析。主要结论:1、利用处理过的污水灌溉,对水稻的生长和产量无负面影响;2、利用处理过的污水灌溉,并加施肥料,水稻产量达5730.38kg/hm2,比常规对比田高约10%。
韩国试验研究的湿地污水处理系统,实质上也是一种土地—植物系统,至今已广泛用于欧洲、北美、澳大利亚和新西兰等。湿地上多种植芦苇、香蒲和灯心草等,对病原体的去除效果好。但其缺点是需要大量土地,并要解决土壤和水中的充分供氧问题及受气温和植物生长季节的影响等。一般来说,利用湿地处理后的污水灌溉水稻,可取得更好的净化效果。
3、美国的高效藻类塘系统
美国加州大学伯克利分校的Oswald提出并发展的高效藻类塘是对传统稳定塘的改进,其充分利用菌藻共生关系,对污染物进行处理。正因其最大限度地利用了藻类产生的氧气,塘内的一级降解动力学常数值比较大,故称之为高效藻类塘。典型的高效藻类塘如图4所示。

高效藻类塘较传统的稳定塘停留时间短,占地面积少;建设容易,维护简便,基建投资少,运行费用低;BOD5、NH4-N、病原体等去除效率高;若高效藻类塘后接的是高等水生生物塘,则其中的水生生物不但可以除藻,降低出水的SS,而且能进一步去除水中的氮磷,同时收割的高等水生植物可以作为优良的饲料和肥料。缺点:它受环境因素影响明显,温度影响生物的组成,营养物的需求,新陈代谢的特点和反应速率;pH影响生物的适应能力,离子输送和新陈代谢的速率;水体对光的吸收特性取决于4个方面:水体特性,腐殖质,藻类和非生物性的悬浮物;气温过高或较低时,藻类的生长受到抑制从而影响处理效果。目前高效稳定塘在以色列、摩洛哥、法国、美国、南非、巴西、比利时、德国、新西兰等国都有研究应用。国内的陈鹏和许春华对高效藻类塘进行中试研究,表明高效藻类塘COD平均去除率为75%, BOD去除率在60%左右,氨氮平均去除率高达91.6%,凯氏氮平均去除率为75%,总磷平均去除率为50%左右,藻类塘出水经过水生生物塘处理后,COD的总去除率可达87.5%,氨氮的总去除率可达97.48%,总磷的总去除率能达到80%左右。
4.简评
上述方法各有优劣,人工湿地法比较经济,管理方便,但是占地面积较大;蚯蚓生态滤池处理系统中滤池能耗低,高效,可是受到蚯蚓生理活动的影响;高效藻类塘停留时间短,占地面积少,但是它受环境因素影响明显。