农村地区污水处理系统的建设具有很大的发展空间，集中式的污水处理系统不适宜应用在农村地区。乡村分散式污水处理中的常用系统包括稳定塘、生态滤池、膜生物反应器技术等，在实际应用中应结合具体情况设计分散式污水处理模式，确保分散式污水处理系统的稳定、高效应用。1国内外分散式污水处理研究进展1.1国外研究进展20世纪美国开始建设和改造集中式污水处理模式，投资达620亿美元，有效改善美国污水处理效果。在城市外围建设集中式污水处理系统的成本过高，依据持续发展观念，美国对源头控制、现场回收污水中的资源和能源给予高度重视。现阶段，美国建设大规模的分散式污水处理系统，是新型、环保、经济的污水处理模式系统。分散的农村、偏远地区受经济因素、地理条件的约束，不适宜选用集中式的处理模式，针对实际情况，因地制宜选用分散式污水处理模式系统[1-2]。日本、德国等国家对分散式污水处理模式系统的建设已经较为完善，有效提升污水处理质量和效率。1.2国内研究进展20世纪80年代，我国着手研究分散式污水处理模式系统，其工艺技术、国家政策以及公民的环保意识均有待提升。研究初期，我国分散式污水处理模式系统主要对城市小区居民生活产生的污水进行处理，在实际的应用中结合传统工艺。随着我国综合国力不断增加，膜技术的应用范围扩大，污水处理逐渐实现小型化、装置化。北京、上海地区的分散式污水处理模式系统设计发展较快，为农村地区分散式污水处理模式系统的建设提供丰富的经验。我国农村分散式污水处理模式系统的整体建设需要加快脚步，实现污水的有效处理，提升水质质量。2分散式污水处理模式系统与主要工艺2.1稳定塘稳定塘包括一般类型和高效藻类两种，为借助自然净化能力处理污水的建筑物总称[3]。稳定塘的原理为借助太阳能的初始能量，通过塘内食物链进行物质迁移、能量传递、物质转换，降解污水中有机物质。我国部分地区建设稳定塘实现农村生活污水的有效处理，污水的处理效果达到相关标准要求。高效藻类塘技术强化塘内植物、生物共生关系，实现生活污水的有效处理。20世纪60年代美国着手建设高效藻类塘，取得良好的污水处理效果，得到广泛的重视。我国对高效藻类塘的研究具有很大的发展空间，通过不断的研究改造，在实际应用中取得良好效果。高效藻类塘投资少，能够在现有水坑、池塘的基础上进行建设，操作简单，管理便捷，后期维护费用较低，在塘中养殖水生动物达到资源利用效果。稳定塘的建设需要占用大规模土地面积，水力负荷低，处于露天环境中容易受到气候的影响[4]。我国北方地区冬季天气寒冷，稳定塘很容易结冰，炎热的夏季为蚊蝇的生活繁殖提供有利环境，易产生臭味，对池底产生的污泥难以进行有效的清理。2.2生态滤池生态滤池属于综合性生态系统，其借助生态系统物质循环、物种共生原理，功能、结构协调原则，促使污水污染物质循环，发挥资源生产潜力，避免环境再次受到污染，实现污水的高效处理和资源化效益。生态滤池具有净化作用，通过微生物、植物、基质以及土壤的生物、化学、物理协同作用处理污水和污泥。生态滤池作用机理包括氧化还原、过滤、滞留、吸附、转化、微生物降解、植物遮蔽、蒸腾水分、残留物沉积、养分吸收和动物作用。常见生态滤池类型包括表面流、潜流、垂直流等形式[5-6]。其中，表面流类型生态滤池指污水在湿地的表面流动，水位范围为0.1~0.6 m，借助微生物、植物以及基质间生物、化学、物理作用可以有效去除污水中的污染物质，具有投资费用低、便于维护的优势，但是处理效率和水力负荷低，容易受气候因素的影响，冬季容易冻结，夏季蚊蝇滋生情况严重，实际应用较少。潜流类型生态滤池指污水在湿地床内部流动，能够利用基质表面的生物膜、植物根系、表层土以及填料的截流作用提升污水处理效果与能力，其水流位于地表下，保温性能较好，受气候因素的影响较小。对植物根系输氧作用进行有效应用，能够有效去除污水中所含的重金属和有机物，但控制较为复杂，除磷脱氮效果不佳。垂直流类型的生态滤池指污水通过表面流至床底，纵流时污水经过不同介质层，实现污水净化。垂直类型生态滤池中设置集水系统和布水系统，具有占地面积小、效率高的优点。垂直流类型的生态滤池建设在地下，不会对周围的生态环境产生影响，地下建筑可以按照周围的绿地情况合理规划。2.3序批式活性污泥法（SBR）SBR通过间歇曝气的方式对污水进行处理，能够有序、间歇操作，核心部分为SBR反应池。反应池将初沉、二沉、集约化、生物降解功能充分集中，建设占地面积较小，适用于流量变化较大、间歇排放场所。SBR污水处理技术运行中不需要建设调节池，污泥容易沉淀、SVI值较低，通常不会伴随污泥膨胀情况。调节SBR的运行方式，可以在曝气池中进行除磷、脱氮反应，借助液位计、电动阀、PLC控制器、计时器等设备能够实现系统的自动化、智能化运行。SBR的污水处理效率优于连续式，建设占地面积较小，具有较高的耐冲击性以及较强的高浓度、有毒废水处理能力[7]。SBR污水处理系统较适用于Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类污水处理厂以及中型、小型的处理站。建设时，反应池的设计数量不可少于两个，反应池数量将对污水的处理效果产生影响。设计时，需要结合具体情况全面考虑周期数、需氧量、充水比、污泥负荷、污泥浓度、产泥量、污泥龄等参数值。以脱氮为目标时，应选择低充水比、污泥负荷的方式；以除磷为目标时，应选择高充水比、污泥负荷的设计方式。建设时，应满足HJ 577—2010要求以及相关技术规范，确保系统的有效应用[8]。2.4膜生物反应器技术膜生物反应器技术将膜分离技术和生物处理技术结合应用，使用膜组件代替传统生物污水处理技术的末端二沉池，反应器内具有高浓度的活性污泥，可以提升生物处理的有机负荷，有效减少建设占地面积，降低污泥量的剩余量，对污水中的有机物、活性污泥截留。膜生物反应器污水处理系统中，活性污泥的浓度可以达8 000~10 000 mg/L，污泥龄最长达30 d[9]。膜生物反应器的组成部分包括进水井、格栅、调节池、反应池、消毒装置、计量装置以及电控装置。其中，进水井中设置进水闸门和溢流口，来水量大于系统的负荷或处理出现故障问题时，进水闸门关闭，污水经溢流口排放至市政管网或河道。污水中含有大量杂物，杂物进入污水处理系统中将影响设备的正常运行，在系统中设置格栅可以有效拦截渣物、纤维、废纸等。拦截大量的杂物将对进水量产生影响，需要定期清理格栅。系统运行时，随着时间的变化，污水水量、水质均随之发生变化。为确保系统正常运行，需调节污水水量、水质，需对沉淀池进行定期处理。在调节池中设置溢流阀，负荷较大时确保系统正常运行。反应池的主要作用为分离泥水和降解有机污染物质。反应池中含有出水系统、集水系统、膜组件、菌落、曝气系统等。计量装置主要包括水表、流量计，确保系统的正常运行。3分散式污水处理工艺的实际应用项目为贵州省遵义市试点工作，对遵义市农村污水环境污染治理、人居环境改善的难点和主要污染成分及处理技术难点进行分析，研究开发一套无动力、免维护的农村生活废水一体化生态处理系统，在遵义市周边进行试点示范。3.1项目目标设计进水水质如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.014.T001表1设计进水水质项目数值CODCr350SS250NH3-N35TP4mg/L3.2出水水质污水经系统处理后可以达到贵州省地方标准《农村生活污水处理水污染物排放标准》（DB 52/1424—2019）的三级标准。设计出水水质如表2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.014.T002表2设计出水水质项目数值CODCr120SS50NH3-N25TP—mg/L工艺处理的主要污染物指标包括有机物、悬浮物和氨氮。3.3工艺选择项目正式开展前，对贵州省遵义市的实际情况进行全面考察，结合具体情况选择污水处理系统。本污水处理工程工艺选用“预处理+配水池+模块式一体化自清脉冲生态滤池”。模块式一体化自清脉冲生态滤池针对我国农村污水处理的特点和需求，在现有垂直流生态滤池基础上，基于德国生态滤池设计的国家标准（Standard DWA-A 262E）的核心参数，形成一种新型生态滤池污水处理技术。预处理后的污水通过脉冲配水箱无能耗自动间隙地向湿地顶层布水；湿地采用间隙垂直下向流生态滤池（解决搅拌、充氧问题）。与常见的连续流生态滤池相比，间隙垂直下向流生态滤池加强氧向填料床的转移，提高湿地床溶解氧水平，强化有机物生物降解和氨氮硝化过程，是垂直流生态滤池的主要形式，可以优化布水均匀性，提高池容利用率。模块式一体化自清脉冲生态滤池可以根据总氮（TN）去除要求，灵活设置运行方式，强化生物反硝化过程，提高TN去除率。模块式一体化自清脉冲生态滤池集成自动清洗系统，定期对生态滤池进行清洗，防止出现普通生态滤池系统经常出现的堵塞、板结问题，保证湿地的长效运行。有除磷需求时，可以在生态滤池中装填专用复合型填料，有效提升有机物和N的去除效率，实现P的长期高效去除[10]。模块式一体化自清脉冲生态滤床在无人工供氧、不外加化学药剂、无能耗、基本无日常管理的情况下，可以实现污水中C、N、P的高效去除。模块式一体化自清脉冲生态滤池工艺流程如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.014.F001图1模块式一体化自清脉冲生态滤池工艺流程通过实际应用观察，遵义市农村地区生活污水处理率得到有效提升。需要在后续的应用中加强经验总结，分析应用中存在的问题，不断提升污水处理质量和效率，为当地居民提供良好的生态环境。4结语当前阶段城市污水处理系统逐渐完善，有效提升城市居民的生活质量。农村污水处理不同于城市及中小城镇，具有点多、面广、量小、分散等特点，面临管理水平低、建站和运行资金短缺等问题。分散式污水处理模式系统建设中应结合农村建设需求和系统技术特点，研发无能耗或能耗很低但充氧能力强、长期运行脱氮除磷效果好、操作维护简便的污水处理组合工艺，对农村生活污水进行低成本无害化处理，能够有效改善农村生活环境，对实现美丽乡村、实施乡村振兴战略起到积极的促进作用。