農村生活污水治理現狀問題探討及工程實例

魏浩然

（上海市城市建設設計研究總院<集團>有限公司，上海200125）

農村生活污水是指居民生活過程中廁所、洗浴、洗衣和廚房等污水；不包農村生產，如：水產養殖業、畜禽養殖業、農產品加工業等產生的高濃度有機廢水。我國現有建制村251.3 萬個，農村常駐人口5.10億人，占全國人口的36.11%[1]。隨著經濟高速發展，農村地區居民生活用水量也在不斷地提高，全國農村生活污水低限產生量從2013 年的74.69 億m3增加到2019 年 的110.37 億m3；高 限 產 生 量 從2013 年 的112.04 億m3增 加 到2019 年 的165.56 億m3；2013—2019年農村生活污水總增長率為47.78%,年均增長率為6.83%[2]。農村生活污水總量巨大，而我國對農村生活污水進行處理的行政村比例偏低，農村生活污水處理能力亟待提升。

1 農村生活污水特點

1）分散性高，收集率低。農村地形地貌復雜，整體經濟發展水平參差不齊；居住地基本沒有經過科學規劃，分散性較高，污水排放雜亂無序，很難通過統一的標準進行收集處理；因此，我國目前大多數農村對于污水的處理是直接排放到屋外溝渠或潑灑到地面。污水的亂排亂放在一定程度上破壞了農村生態環境平衡，情況嚴重的區域直排形成黑臭水體。

2）地域與季節差異大。用水量地區差異明顯，北方地區用水量受季節氣溫影響顯著，夏季用水量約為冬季用水量的2 倍左右。污水產量與用水量成正比，呈現周期性變化；同時，由于農村地區外出務工人員較多，常住人口數量變化較大，污水水量隨之變化。

3）水質變化大。由于生活習慣、用水器具、降雨、南北方氣候差異等，農村生活污水水質波動范圍大，南北方農村生活污水水質差異明顯；同一地區的水質監測結果也呈現出污染物濃度低、水質波動較大、年變化系數大的特點[3]。

2 農村生活污水現狀問題

截至2021 年，我國農村生活污水治理率僅為28%，根據《農村人居環境整治提升五年行動方案（2021—2025 年）》，到2025 年我國農村生活污水治理率整體將達到40%。在這一加速建設時期內，必將有大量農村生活污水治理項目實施，現僅就已建項目中存在的部分問題進行探討。

2.1 設計規模不匹配

末端處理設施作為污水治理系統的關鍵節點，其運行狀態是否正常，決定了工程實施的實際效果，而污水量又決定了末端處理設施的設計規模。以往建設項目多存在人口數核定不準確，用水定額核定不合理，照搬照抄城市管網設計經驗等問題；不能因地制宜的采取合理水量計算方式，造成農村生活污水量計算的偏大或偏小，導致末端治理設施與實際情況不匹配，整體建設效果不明顯[4]。

2.2 設施養護管理混亂

農村生活污水治理系統是城鄉一體化建設中重要的基礎設施組成部分，涉及環保、供水、衛生、規劃等多個管理部門，在實際建設及運營過程中難免會出現多部門之間職能交叉重疊，從而導致管理上的漏洞。此外，由于鄉村級管理單位缺乏市政設施管理經驗及專業的運行監管隊伍，沒有專業的基礎設施運營能力，導致生活污水處理設施養護管理混亂，甚至是長期閑置，農村污水治理進展緩慢。

3 工程實例

3.1 工程概況

河北唐山豐潤區某村位于河道南岸，占地面積約185.1 hm2，污水治理工程范圍見圖1。

圖1 工程范圍

村莊整體地勢西北高、東南低；全村基本完成“廁所革命”，以水沖廁所為主；但仍存在一定數量的旱廁。村內未設置系統污水收集處理設施，無工業廢水產生，生活污水均散排至附近農田或坑塘。

3.2 水量分析

綜合生活用水定額、人口數、污水排放系數等數據是確定生活污水量的關鍵。選擇工程所在地的用水定額標準，結合實地調研情況，包括供水方式、改廁情況、村民用水習慣等，合理確定綜合生活用水定額；根據實施范圍內農村人口是否空心化、是否涉及旅游等影響農村人口數量確定的情況，合理確認人口數并適當留有余量[4]；結合當地用水現狀、生活習慣、經濟條件、管網覆蓋情況等確定污水排放系數、污水收集率等。

本工程污水量采用用水定額法計算

式中：Q為污水量，m3/d；k為污水收集率；n為人口數，人；q為綜合生活用水定額，L/（人·d）；ψ為污水排放系數；α為地下水滲入系數。

3.2.1 綜合生活用水定額

根據現場調研，該村自來水管網全面覆蓋，實現了自來水管網入戶。結合《河北省農村生活污水治理技術導則》、《豐潤區縣域農村生活污水治理專項規劃》等相關資料，參考本村居民實際用水量，工程范圍內居民綜合生活用水定額為100 L/（人·d）。

2.3.3 管道固定不到位。醫生沒有將引流管縫于腹部皮膚,或是縫線不牢固,固定松緊不合適,未及時更換固定膠布等,導致管道滑脫。

3.2.2 人口數

根據《豐潤區縣域農村生活污水治理專項規劃》，工程近遠期設計服務人口均按照常住人口考慮；經現場調查核實，結合常住居民資料，實際居民總戶數為490戶，常駐人口約為1 800人。

3.2.3 生活污水排放系數

管網系統收集的污水主要為農村居民生活污水，同時包含滲入的地下水。參考《河北省農村生活污水治理技術導則》及GB 50014—2021《室外排水設計標準》，居民生活污水排放系數設為0.8。

3.2.4 地下水滲入系數

地下水滲入是指從管道接口、管道裂縫及檢查井井壁接口等位置滲入污水管道的地下水，其大小取決于污水管道系統的管材、連接情況、地下水位和土壤的滲透性能。本工程涉及排水設施均為新建管道，地下水滲入系數為10%。

3.2.5 污水管網收集率

污水管網收集率與管網完善程度呈正相關。管網發達的地方污水管網收集率高，管網不完善地區污水管網收集率較低。根據本工程服務范圍內管網完善程度并考慮當地居民的生活用水習慣污水管網收集率為0.8。

3.3 污水收集處理

農村生活污水的收集處理應從實際出發，因地制宜采用污染治理和資源利用相結合，工程措施與生態措施相結合，集中和分散相結合的建設模式和處理工藝。

3.3.1 污水收集方案

本工程位于河道南岸，居民基本以村中廣場為中心集中居住，部分居民分散在村莊四周。針對以往農村污水收集管網建設不完善的情況，結合本工程居民住宅的分布特點，采取集中收集處理與分散處理相結合的方案，在減小排水管網建設規模的同時，滿足村內污水收集系統全覆蓋的要求。

1）集中收集處理。對于居住較為集中的居民住宅區產生的污水采用集中收集處理方式，通過新建污水管網及污水處理設備進行收集處理。對于人口數量穩定且污水管網完善的區域，集中處理能對水處理站進行可靠且有效的管理，出水水質高、出水穩定。

根據本工程地形及居民住宅分布特點，將集中居住的居民區分為東西兩個分區，其中東區收集戶數為214戶、服務人口約786人，西區收集戶數239戶、服務人口約878 人。經計算，東區污水產生量為55.33 t/d，西區污水產生量為61.81 t/d。

2）分散收集處理。受地理及工程經濟條件制約，分散居住的居民產生的污水不適宜進行污水管道收集處理，應因地制宜的通過新建化糞池、凈化槽等設施進行收集處理。分散收集處理既能實現污水收集的全覆蓋，又能減少污水管網建設總投資，工期短，施工難度及運行費用較低，僅需根據用戶需求建設，建設方式靈活。經統計，本工程共有37戶偏遠居民采用分散處理方式，服務人口約136人。經計算，分散收集單戶污水產生量約0.26 t/d。見圖2。

圖2 污水收集分區

3.3.2 污水管道

農村地區道路狹窄，可施工空間較小，不宜采用大型混凝檢查井，新型化學管材多配套有檢查井、隔油池等成品設施，還有“管井一體化”的新型系統，便于農村生活污水管網施工。UPVC 管、HDPE 雙壁纏繞波紋管等化學管材具有管材輕、施工方便等特點，在污水管道中應用廣泛。UPVC 管相對價格低廉，但承壓能力較弱、強度略低、拉伸強度及韌性差，在戶外施工中容易受到破壞；HDPE 雙壁波紋管和HDPE 雙壁纏繞管接口密封性好、使用壽命長、有一定柔韌性，可做適當的彎曲，滿足農村污水處理項目的要求，應用較普遍。因此本工程采用HDPE 雙壁波紋管及配套新型塑料檢查井。

3.3.3 污水處理工藝

1）集中收集處理。設施主要包含化糞池及一體化污水處理設備。考慮工程可占用的公共面積較小并根據村民意見，所有設施均采用全地下形式。污水收集設施選用成品玻璃鋼化糞池，采用A2O 工藝的一體化成品設備，出水水質按照DB 13/2171—2020《農村生活污水排放標準》一級標準執行。該系統不新增占地，施工完畢后恢復至原地面；A2O 工藝方法成熟，可控性強，COD、BOD、NH4+-N、TN 和TP 的平均去除率高于70%[5]，適用于農村污水雜物多、TN 和TP 高的特點。

2）分散收集處理設施。采用新建化糞池、凈化槽等設施進行收集處理。新建化糞池、凈化槽均采用成品設備，全地下埋設形式，不涉及新增占地，施工完畢后恢復至原地面。

3.3.4 尾水排放

收集污水經處理及加藥消毒后，主要用于村內水塘補水及種植灌溉。根據地形及村民意見，選取村內東西兩處坑塘作為尾水排放位置，坑塘容積東區為6 000 m3、西區為8 000 m3。經現場勘查，現狀坑塘內水體水質較差，擬對兩處坑塘整體作清淤及水體治理，主要包括：浮萍打撈、淤泥及垃圾清運、水生植物種植。

首先對兩處水面全水域進行浮萍打撈完成后，進行抽水處理；對塘底進行清淤處理，深度按平均0.5 m進行，產生的淤泥需運送至周邊污泥處理場站進行無害化處理；清淤完成后，在水面常水位以上種植耐水水生植物，較為常見的包括馬蹄蓮、黃菖蒲、水芹、金魚藻、苦草、黑藻等挺水或沉水植物，密植不露土，每墩36 株/m2；對兩處坑塘的護岸進行整治，在堤岸種植植物周邊填置部分填料，例如砂礫、沸石、火山巖、陶粒等。通過土壤、填料、水體、植被、微生物的共同作用，實現污水深度凈化[6]。見圖3。

圖3 坑塘水體治理效果

現狀坑塘的水體治理既能對生化出水進行深度處理，進一步去除污染物；又能改善村民的居住環境。

3.4 后期運維及保障

針對以往農村污水處理項目設施養護管理混亂等情況，建立相應的運行管理制度，保障設施的正常有效運行。其中，集中式污水處理設施的管理參照HJ 2038—2014《城鎮污水處理廠運行監督管理技術規范》的要求，由專業單位人員負責，設備廠商進行技術配合；對分散的用戶發放印有運維、養護人員聯系方式的便民卡并在各村安排勞務人員專職負責化糞池的清理工作，及時處理住戶反饋的問題。

同時，發揮村“兩委”的組織基層堡壘作用，充分尊重農民群眾的知情權、參與權和監督權，積極參與污水治理規劃、建設、運營和管理，打通“最后一公里”。完善村規民約，加強宣傳教育，引導村民自我約束，減少污水亂排。實行項目公示制度，問需求、聽意見，讓村民監督推動治理取得實效。

4 結語

本文以實際工程為例，針對以往農村生活污水治理過程中存在的問題，提出分散與集中處理相結合，合理計算污水處理總量，構建完善運行管理制度等方案，解決工程中的實際問題，為農村生活污水治理工程提供參考。