農村生活污水處理設計研究

王義

[摘 要] 農村生活污水處理是指采取污水排放管道或暗渠的方式收集農村生活污水，并將其送至污水處理設備進行處理后達標排放的一種方法。農村生活污水處理設施工程規模、網管水力設計、處理工藝等是工程投資的主要影響因素，應予以重點考慮，以便經濟有效地解決農村生活污水處理問題。本文重點介紹農村生活污水處理工藝比選、管網設計要點，并結合實例驗證污水處理方案的可行性，以供其他地區借鑒。

[關鍵詞] 農村污水處理;處理工藝;管網設計

[中圖分類號] X799.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）16-119-2

隨著農村生活日漸城市化，農村生活污水排放問題日漸突出。為了實施農村人居環境整治三年行動計劃和鄉村振興戰略，建設好生態宜居的美麗鄉村，鄉鎮自然村有必要鋪設截污管道，完善生活污水治理措施[1]。

1 農村生活污水處理工藝比選

當前，農村生活污水處理工藝主要有人工濕地、膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor，MBR）、厭氧+穩定塘/生態溝、多級AO+接觸氧化等[2]。工藝比選見表1。

農村污水處理設施規模小，設施分散，出水標準要求較城鎮污水處理廠低。為配合農村綜合整治的要求，污水處理工藝的選擇應根據污水的水質、水量、出水要求、污泥處置方法以及當地的溫度、工程地質、電價等因素綜合考慮，宜選擇易于管理、無動力或微動力的處理工藝，并結合生態（包括主題生態）和維護方便的需求選擇合適的污水處理技術工藝及污水處理裝置。

2 管網設計

2.1 農村生活污水處理設施工程規模

按照農村居民生活用水量、服務人口、綜合排放系數和污水收集率進行計算，公式如下：

式（1）中，Qw表示污水處理設施規模，m3/d;q表示農村居民生活用水量，L/（人·天），各地在調查分析當地居民用水現狀、經濟條件、用水習慣、發展潛力等狀況的基礎上酌情確定;n表示服務人口數，按服務范圍內的常住人口計算;Z表示綜合排放系數，受地區氣候、建筑物內部設備情況、生活習慣、生活水平等因素影響，一般取75%～80%;a表示地下水滲入系數，取1.1;η表示污水收集率，取0.8。

2.2 網管水力設計

2.2.1 設計流量。污水量（Qdr）計算公式如下：

2.2.2 污水總變化系數。污水量總變化系數取值如表2所示。

2.2.3 設計最大充滿度。污水管道設計充滿度按非滿流計算，其最大設計充滿度按表3取值，合流管道按照滿流計算。

2.2.4 設計流速。排水管計算公式如下：

非金屬管道最大設計流速為5 m/s;在設計充滿度條件下，污水管的最小設計流速為0.60 m/s;合流管道在滿流時最小設計流速為0.75 m/s。管道最小覆土厚度大于0.7 m。

2.2.5 計算成果及結論。依據《室外排水設計規范》（GB 50014—2016）和《給水排水設計手冊》等資料，污水管道最小管徑宜用0.2 m，計算污水管道充滿度時，不包括短時突然增加的污水量，但當管徑小于或等于0.3 m時，應按滿流復核。因此，本次管徑初擬DN300HDPE管，管道糙率為0.01，根據管道水力計算可知，最小縱坡滿流時最大流量為0.056 m3/s，遠大于各村的污水流量，滿足規范要求。

2.2.6 管材方案。目前，我國市政排水管道的常用管材有鋼筋混凝土管、PVC-U雙壁波紋管、HDPE雙壁波紋管等管材。經綜合比較，HDPE管管道成本低，剛性適中，施工較為容易，故擬采用HDPE雙壁波紋管[3]。

3 設計實例

3.1 污水處理設施服務范圍

廣東省江門市臺山市廣海鎮城北村委會河洲村生活污水處理設施的服務范圍主要為河洲村，常住戶數有46戶，服務面積1.75 hm2，服務人口185人，相對集中處理模式，采用合流截流制，村內房屋布局密集、緊湊規整，地勢較為平坦，村內道路硬化程度高，管道鋪設容易，適合集中處理。

3.2 生活污水量

河洲村生活污水量預測結果如表4所示。

3.3 污水處理設施方案

河洲村生活污水處理設施本次設計建設規模為20 m3/d，采用HDPE雙壁波紋管，截流主管管徑為DN300。污水處理設施選址位于村頭西南側空地上。

4 結語

農村生活污水處理設施的建設能有效改善現有農村生活污水無序排放、處理能力不足的局面，切實解決水污染環境問題，不斷滿足城鎮及農村地區人民對生活環境、生活質量日益提高的要求。同時，項目的實施不僅可以改善鄉鎮的環境質量，提高居民生活水平與身體健康水平，而且有利于完善當地的基礎設施配套，大大改善投資環境，對于鄉鎮及周邊地區的可持續發展有著重要意義。因此，本項目的建設是必要且迫切的。

參考文獻

[1]王良均，吳孟舟.污水處理技術與工程實例[M].北京：中國石化出版社，2007.

[2]李田，胡漢明.給水排水工程快速設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，1994.

[3]王景亮.農村生活污水處理技術及長效管理機制探討[J].低碳世界，2020（2）：35-36.