漢陰縣月河流域農村污水治理問題與措施探討

劉淵博 張璐

摘 要 在鄉村振興戰略的時代背景下，農村生態環境和農村生活污水治理尤為重要。以陜西省安康市漢陰縣月河流域農村污水治理工程為例，簡要介紹漢陰縣月河綜合治理項目概況，分析污水治理面臨的問題，提出了完善污水管網、完善項目區污水處理設施、完善垃圾收集處理系統等應對措施，并根據當地的經濟發展狀況，因地制宜地設計了進廠處理模式、村域自建集中型治理模式、村域自建聯戶型治理模式1、村域自建聯戶型治理模式2、村域自建分戶型治理模式5種污水處理模式及工藝，使處理后的水質達到二級及以上的排放標準，實現了月河流域科學長效的污水治理模式及生態環境可持續發展目標。

關鍵詞 農村污水；治理模式；陜西省漢陰縣月河流域

中圖分類號：TU991.2 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.18.070

月河是漢江的一級支流，其流域是國家南水北調中線工程丹江口水庫上游的水質影響控制區。月河流域具有優越的水資源和農業條件，但隨著流域內城鎮化建設發展速度的加快，特別是沿河兩岸城鎮化規模逐漸擴大，工業園區建設速度加快，人口迅速聚集，生活生產用水量增加，河流來水量減少，排污量增加，河道納污能力逐漸降低，導致部分河段水質惡化，已嚴重影響月河兩岸居民的生活質量及南水北調中線水源地的水源安全。為此，根據區域經濟和社會發展要求，漢陰縣在政府領導下實施了防洪減災、水污染治理、水環境提升及水生態保護等綜合治理工程，并取得了一定成效，促進了月河流域地區經濟社會的可持續發展。

1 項目區概況

1.1 項目區位現狀

漢陰縣整體呈“三山夾兩川”的地勢形態，本次漢陰縣月河綜合治理（西大橋至平梁集鎮段）項目位于漢陰縣月河川道地區，項目區位圖如圖1所示。

1.2 水污染現狀

月河流域較大的集鎮均沿河分布，工農業相對發達，人口相對較多，部分河段枯水期水質較差，甚至出現了Ⅴ類水。如表1所示，根據《陜西省水功能區劃》（陜政辦發〔2004〕100號），將月河干流劃分為3個一級水功能區，為漢陰源頭水保護區、漢陰保留區、漢陰開發利用區。根據月河2017年、2018年水質監測報告，月河干流污染物主要為氨氮、COD和BOD污染；2017年和2018年水功能區水質監測結果顯示，月河干流水功能區水質總體達標率較低，只有漢陰源頭水保護區水質達標。

2 污水治理面臨的問題

2.1 污水管網覆蓋率低

項目區位于月河流域漢陰段，區域范圍內農村分布多，污水管網覆蓋率低，污水收集處理能力差。月河沿線河道內修建有一條管徑為DN500～800 mm的污水干管，管網起點位于上游平梁集鎮，下游接入漢陰縣污水處理廠，管道內僅接入了漢陰縣城區及沿線移民搬遷安置點的居民生活用水，其余沿河農村污水均未接入管網，使沿河農村生活污水直接排放入河道，導致河道污染嚴重、水質下降。同時，農村生活污水量小且分布不集中、部分農村地區排水設施不完善等問題，加劇了河道和水質污染情況。

2.2 污水處理設施不完善

1）項目區污水處理工藝單一，設備管理、維護不足，效率低。隨著我國對農村環境的整治力度逐漸加大，漢陰縣環保部門實施了部分農村污水治理工作，采用污水處理站的形式，應用格柵—沉砂池—厭氧池—人工濕地—排放工藝，極大地改善了當地衛生環境條件，減少了污水排放量。但由于農村地區技術力量薄弱，污水處理設施經多年使用產生的設備故障等問題無法得到及時有效處理，導致污水處理設施的出水質量不穩定，主要設備無法長期高效工作，出現了許多因管理不當而無法有效使用的污水處理設施。

2）項目區城鎮雨污合流，影響污水處理效果，降低水處理能力。目前月河兩岸工業園區內污水已進行集中收集和處理，但大部分管網未實現雨污分流，雨水匯集擠占了排污管網，既提高了污水處理成本，也影響了COD減排效果，導致污水處理廠處理能力降低，無法滿足城鎮發展要求。

2.3 垃圾收集處理能力不足

項目區域內尚未建立完善的垃圾收集處理轉運體系，尤其是河道沿岸農村，沿河生活垃圾處理環節不健全，兩岸生活垃圾直接倒入河道，嚴重污染河道，影響水體質量。

3 主要應對措施

3.1 完善污水管網

1）對治理段河道兩岸進行污水截污，結合月河干流防洪工程及前進村移民安置點總體布局，在安置點東側埋設污水管至月河左岸沿堤頂路，污水管接入污水檢查井，排入下游污水主干管至污水處理廠。2）在鎮區現存管網的基礎上逐步完善鎮區雨污水管網系統。3）結合項目區實際情況，完善農村污水排水系統，結合農村污水處理設施建立污水收集系統，實現污水的全部收集處理。

3.2 完善項目區污水處理設施

3.2.1 水平流潛流濕地污水處理

參考陜西省分散式農村污水處理實例，結合項目區農村污水水量、水質實際情況及生活污水的主要污染物，可選擇人工濕地、氧化塘等處理模式，該模式適用于經濟條件和管理水平不高的中小城鎮山區污水處理、山區農村集中或分散式污水處理。

項目區污水來源主要是鎮區居民生活污水，主要污染物有BOD、COD、SS、氨氮，排水量較小，同時項目區水量不穩定，時變化系數較大，且污水管網尚不健全，旱季污水和雨季污水水量、水質差距較大，無法較為準確地獲得實際污水水質參數值。如表2所示，可結合項目區域發展水平及《西部小城鎮污水處理設施建設技術指南》對污水水質進行初步預測[1]。綜合生活污水水質中BOD5按每人18 g·d-1計算，SS按每人23 g·d-1計算，BOD5/CODCr按0.6，TN按每人6 g·d-1計算，NH3-N（氨氮含量指標）為TN的0.7，TP按每人0.5 g·d-1計算，同時參考附近區域其他以生活污水為主的農村污水水質綜合數據后，確定項目區域農村生活水質。根據污水水質預測數據，確定適合漢陰縣月河流域的污水處理模式。

水平流潛流人工濕地系統的優點：1）充分利用濕地空間，發揮不同系統（植物、微生物、基質）間的協同作用；2）水力負荷和污染物處理量較大；3）占地面積小，效率高；4）在地下流動，保溫性能較好，適合寒冷地區；5）衛生條件好，無臭味，應用廣泛[2]。人工濕地系統成熟后，填料表面和植物根系將由于大量微生物生長形成生物膜，實現深度處理的目的[3]。

3.2.2 污水處理模式

如表3所示，結合漢陰縣月河流域污水治理面臨的問題，根據川道區人口、自然、地形地貌、村莊分布及產業發展等因素，提出5種污水處理模式。

1）進廠處理模式。對直接排入月河的排污口進行截污納管、分類收集，其中，滿足排放標準的污水經收集后進入月河管網；對距月河污水干管較近的集鎮或農村（一般在2 km范圍內），可將農村污水經管網集中收集后統一接入月河主干管，送入污水處理廠處理。該方式具有投資少、施工周期短、管理便捷的優勢，具有良好的污水治理效果及管理運行保障。要求污水處理廠處理后的水質要達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）一級A的標準。進廠處理模式的工藝流程：生活污水—化糞池—污水管網—污水處理廠—達標排放。

2）村域自建集中型治理模式。對不具備接入污水主干管條件的沿岸集中居住的中心村、集居區或人口較多的自然村，可由村莊內統一建設污水管網與一體化污水處理設備等污水處理工藝，以達到有效治理村莊生活污水的目標[4]。

一體化處理工藝以傳統的A2/O（Anaerobic-Anoxic-Oxic）工藝為基礎，可利用太陽能光伏板光電轉換技術，為污水處理中的曝氣、回流等提供動力。設備可實現運行管理智能化，通過遠程通信技術，實現設備的實時在線監控，達到遠程控制目的。要求一體化處理后水質要達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）一級A的標準。其工藝流程：生活污水—化糞池—一體化處理設備—人工濕地—出水井—達標排放。

3）村域自建聯戶型治理模式1。對距河道較遠、村莊相對分散、生活污水統一收集難度較大的區域，可將農村污水進行分區收集。污水經收集后采用A/O+人工濕地或A2/O+人工濕地處理工藝的模式處理污水。該模式施工簡單，不需要投入處理設備，便于農村管理，且大部分污水經處理后可作為農田灌溉用水。對排放至農田的污水，要求污水處理后水質要達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）二級標準，但必須預留一級B標準處理設施的位置，分期達到一級B標準。A/O+人工濕地工藝流程：生活污水—集水井—厭氧池—人工濕地—出水井—達標排放。A2/O+人工濕地工藝流程：生活污水—集水井—厭氧池—好氧池—人工濕地—出水井—達標排放。

4）村域自建聯戶型治理模式2。對距河道較遠、村莊相對較為分散、生活污水統一收集難度較大的區域，可將農村污水進行分區收集。針對項目區農村污水水質及處理后的水質要求，結合污水收集規模等情況，選擇穩定塘+潛流人工濕地處理工藝。穩定塘+潛流人工濕地處理工藝的流程：生活污水—格柵—集水井—沉砂池—厭氧塘—兼性塘—好養塘—好養塘—潛流人工濕地—達標排放。

穩定塘主要由前處理部分（主要用于去除垃圾、雜質、砂石等）及生物處理部分（主要用于去除可溶的、不可降解的有機物，營養物質和其他污染物等）構成，前處理設施包括格柵、沉砂池；人工濕地主要是通過利用基質的吸附沉淀作用、植物的吸收作用及微生物的轉化作用達到除磷的效果[5]。本項目區域內有可利用的廢棄塘，適宜選擇穩定塘+潛流人工濕地處理工藝，可降低投資運行成本。

為保證穩定塘正常運行，采用枯貯豐排的運行機制，同時通過人工強化好氧塘出水的回流作用，減少冬季對污水處理效果的影響；在厭氧塘頂部布置太陽能收集罩，既避免厭氧塘產生臭味滋生蚊蟲，還可利用太陽光線對污水進行有效加熱和保溫，保證氧氣傳遞；兼性塘普遍存在由于水力短流、分層導致的深層污水無法得到處理和表層藻類過度集中等問題，可在兼性塘中增加功率適中的攪拌器以提高處理效果。

5）村域自建分戶型治理模式。對流域內居住更為分散、地形更為復雜、污水更不易集中收集的農戶，可將農戶聯戶后進行污水處理，充分利用農戶臨近的廢棄池塘或荒地，形成人工濕地或氧化塘，經處理后的污水可作為農田灌溉用水。污水處理后水質要達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）二級標準。工藝流程：生活污水—化糞池—人工濕地—出水井—達標排放。

3.3 完善垃圾收集處理系統

1）項目區積極探索“戶集、村收、鄉轉運、縣處理”的農村生活垃圾治理新模式。2）恢復河道岸坡生態緩沖功能。河道岸坡緩沖帶是對污染物、沉積物和洪水具有一定緩沖功能的水陸生態系統交錯帶，是截留陸域面源污染物、改善河道水質和生態環境的有效手段。通過合理的林草系統配置和設計，增加水土截留量，同時利用緩沖帶中土壤的吸附作用、植被根系的吸收作用及微生物降解作用，減少氮、磷等污染物進入河流水體。3）修建親水平臺及慢行步道，滿足周邊居民親水及健身需求，通過景觀設計美化兩岸邊坡及灘地，提升人居環境，為城市發展提供良好的環境基礎。

4 結語

1）月河流域為典型的川道區，除城鎮外，農村生活污水量小且分散，地形起伏較大，管道鋪設收集進廠難度較大，因此需充分考慮污水分布、地形地貌及當地經濟條件，因地制宜、科學合理地選擇污水處理模式和工藝，減少工程投資及后期管理運行成本，實現村鎮污水治理科學長效發展。

2）由于農村地區資金匱乏，技術力量薄弱，需政府發揮宏觀調控作用，幫助農村解決資金及技術問題，并在農村建立完善的、長效的污水處理及后期管理運行機制，全面支持農村生態環境綜合治理工作。

3）針對項目地區發展特點，對污水水質進行調查預測，選擇符合城鎮發展的水處理工藝，提出集中處理、分散處理等5種處理方案，使技術本身的特征與當地實際情況相匹配，實現成本最小化和效用最大化。

4）本項目具有廣泛的經濟、社會、生態效益。工程建成后，提出切合實際的污水收集處理系統，經濟效益明顯；提高周邊生態環境，保障周邊居民安居樂業，促進周邊旅游及觀光農業的發展；促進周邊區域美麗鄉村建設和鄉村振興，對建設社會主義新農村具有積極意義。

參考文獻：

[1] 何強，姜文超，龍騰銳.西部小城鎮污水處理設施建設技術指南[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[2] 住房和城鄉建設部標準定額研究所.人工濕地污水處理技術導則[M].北京：中國建筑工業出版社，2009.

[3] 人工濕地污水處理技術工程規范[J].上海建材，2011（1）：1-5.

[4] 蔣濤，李亞，盛安志，等.農村生活污水治理模式與技術研究綜述[J].環境與可持續發展，2018，43（4）：79-83.

[5] 萬金保，蘭新怡，湯愛萍，等.多級表面流人工濕地氧化塘工藝處理微污染原水[J]. 中國給水排水，2011，27（21）：11-14.

（責任編輯：張春雨）