農村生活污水處理標準及技術探討

梁水明，吳悅菡

（中鐵二院工程集團有限責任公司，成都 610031）

1 引言

在我國的城鎮地區，90%左右的生活污水都得到了有效治理，但在農村的地區，生活污水治理比例仍然偏低，農村水環境污染治理還需要加大投入。

農村可收集處理的污水大致分為3種：廚余污水、生活洗滌污水和沖廁廢水。農村污水的主要特點為：（1）分布廣，難收集；（2）農村生活污水量呈上升趨勢[1]；（3）晝夜水量變化差距10倍以上；（4）污水分散，運行管理不方便。

農村生活污水處理方式主要有3種：（1）單獨處理；（2）以村為單位收集組合處理；（3）收集輸送至城鎮污水處理廠處理。目前，我國農村污水處理基礎設施建設落后，盲目沿用城鎮污水處理廠設計規范、對農村流動人口數據掌握不準確等，導致在工藝選擇及參數選擇方面出現了偏差。配套資金不到位，后期管理不力，收集系統建設進度沒跟上污水處理廠節奏等，極易造成農村污水處理設備運行率偏低，出水水質欠佳。

2 農村污水處理技術標準

住房和城鄉建設部及各省市先后發布了農村污水處理標準，與早期標準相比，大部分省市的地方標準與城鎮污水處理廠排放標準一級標準十分接近，總磷排放標準還低于城鎮污水處理廠排放標準[2]。

我國南北差異較大，例如，東北片區和西南片區從地理、氣候、經濟及農民生活習慣等方面具有明顯的差異，造成各地農村污水的水質和水量差異較大，導致采用當地排放標準的工程案例尚不足5%，針對農村污水處理，大部分工程仍未實施當地標準。

出于節省建設成本，實際工程設計中通常選擇最低標準，并將處理規模進一步分散，降低到20 m3/d以下，以達到執行地標三級標準的目的。此外，還有非常多的工程在設計時直接借鑒城市污水處理的經驗，設計了過高的污水處理能力，導致處理設施運行負荷低，很難達到設計工況值。

3 農村污水處理工藝分析

近年來，已有較多污水處理技術在我國農村應用，有活性污泥法、生物膜法，還有部分地區利用農村土地優勢進行土地處理。

通過對各污水處理工藝的噸水成本、優缺點及適用范圍進行分析，從污水處理技術看，生態處理技術的優點是因地制宜，缺點是占地多，出水波動大；生物處理技術優點是占地少，缺點是投資和運維費用高。

除此之外，根據工程實際調查檢測數據，對各種處理工藝的實際運行處理效果進行分析，發現還呈現出以下特征：（1）污染物濃度隨季節波動。冬季用水量少于夏季用水量，污染物濃度高于夏季。（2）組合工藝比單一工藝有更好的氨氮去除性能。其中，活性污泥法、生物濾池、生物轉盤等工藝的設施氨氮去除率＞80%；而加藥沉淀等物理技術有更好的除磷效果。（3）集成式一體化設備造價高，但處理效果更好。

4 南方地區農村污水處理建設特點

南方地區農村普遍受地勢影響，農民以散居為主，生活污水收集難度大，大部分地區采用就地處理的方法。通過對南方地區農村污水處理工程現狀的統計分析，我國南方地區廣泛應用的工藝類型如表1。

表1 南方地區農村污水處理工藝種類及占比情況

在生物處理段中，應用最多的工藝為生物厭氧處理工藝。在生態處理段應用最為普遍的方法為人工濕地，該工藝綜合費用低，管理維護簡便，生態效果佳，適用于南方地區用地充裕的農村污水處理，見表2。

表2 南方地區農村污水處理規模及運行費用

我國分散式農村污水處理工程的設計規模多為0～800 m3/d，且大部分為規模較小的分散式處理模式，20 m3/d以下的污水站約有1/3。其中，四川省農村污水處理規模絕大多數處理規模為5～500 m3/d，且以分散式為主。

5 案例分析

四川省遂寧市某污水站，項目涉及常住人口約762人；旅游人口平時1 500～2 500人·次/d，高峰期3 500～4 000人·次/d，污水處理站設計規模200 m3/d，總變化系數Kz＝2.7。

通過對當地的污水水質進行檢測分析可知，原污水中營養物均衡，可生化性好，采用具有生物脫氮除磷的二級生化處理工藝，見表3。

表3 進出水水質及去除率

出水排放標準采用DB51/2626—2019《農村生活污水處理設施水污染排放標準》中的一級排放標準。采用二級生物處理即可保證出水水質要求，故未考慮深度處理。綜上所述，本污水處理設施工藝流程主要包括預處理、二級生物處理。工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖

各單元參數和指標：設計規模200 m3/d，總變化系數為Kz=2.7。

5.1 格柵渠及調節池

格柵渠與調節池合建，設置1座。格柵渠及調節池技術參數見表4。

表4 格柵渠及調節池技術參數一覽表

5.2 一體化生物轉盤

（1）設計規模。分為2組，單組處理規模為100 m3/d，共計200 m3/d。（2）結構類型。結構形式為碳鋼結構，防腐采用玻璃鋼防腐。（3）主要設計工藝性能參數：總停留時間為T＝5.75 h，其中缺氧區1.5 h，好氧區2.0 h，絮凝段0.25 h，斜管沉淀池2.0 h；紫外消毒池為二沉池出水流入紫外消毒池，經過紫外消毒設備消毒后排入巴氏計量渠。控制系統為全自動運行、無人值守，設備運行數據可直接傳輸至運行維護人員、管理人員及主要負責領導的手機App中。（4）主要設備集成一體化生物轉盤設備1套，包括絮凝沉淀及生物轉盤裝置、操控系統、加藥消毒設備、儀表等。（5）土建基礎尺寸是長×寬×高=8.0 m×10.0 m×0.4 m，素混凝土基礎。

5.3 巴氏計量渠

設置巴氏計量渠1座，鋼筋混凝土結構。（1）主要功能是出水計量。（2）土建尺寸是6.0 m×0.6 m×1.3 m。

6 結語

我國地域遼闊，不同地區農村的生態環境、經濟發展水平差異較大，污水處理方式也應有所側重。結合南方地區農村聚居方式及地理氣候環境等特點發現，不論是組合工藝還是單獨單元工藝，都能發揮比較好的處理效果，且應用較為廣泛。目前，在南方農村地區中應用最廣泛的技術為厭氧-人工濕地式的生物法和生態法耦合組合工藝處理模式，都具有較好的污水處理效果。在農村污水處理的實際方案選擇過程中，必須要結合本地地區具體情況，通過技術經濟比較，選擇綜合性能較優的工藝組合，提升污水處理質量。