农村生活污水处理

1.1 农村生活污水基本特点

农村生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、、淋浴排水猪圈及其他排水等。生活污水富含蛋白质、纤维素、脂类等有机物，包括各种病原体，

本文A农村人均每日生活用水量为97升共有1030个人处理水量100t/d，设计进水水质为COD<200mg/L、BOD<100mg/L、SS<150mg/L、NH3-N<30mg/L、P<3mg/

其主要的参数见表1 。

表1 中国城镇生活污水水质 mg/L

（1） 农村环保意识落后，对污水任意排放，且污水含有许多的病原体，有

臭味。

（2） 管道等基础设施不完备，资金不足，污水难以收集进行集中处理。

(3) 产业结构区域特定差异、受雨季影响及用水量时变化系数较大, 造成污

水水量、水质变化较大。

2 厌氧——人工湿地技术

2.1 厌氧处理技术

在厌氧条件下，有兼性厌氧细菌和专性厌氧细菌对污水中有机物的降解。厌氧技术中在农村应用比较广的化粪池投资少运行稳定，对负荷较高的污水预处理不失为一种良好的选择。污水通过化粪池，水中的悬浮固体或沉在池底，或在水

面，定期进行清理，中间水流继续往前流，进行后续处理。

2.2 人工湿地

人工湿地是一种为处理污水而利用工程手段模拟自然湿地系统建造的构筑物。在构筑物底部按一定的坡度填充选定级配的填料( 如碎石、砂子、沸石等) ,

池底坡降及填料表面坡降受水力坡降及填料级配的影响, 一般选值范围为1%～8% 。其基本构造为：植物-土壤（可略）-基质（级配填料）-微生物。在填料表层土壤中,种植一些处理性能好, 成活率高, 生长周期长, 美观及具有经济价值的水生植物( 如芦苇, 美人蕉)。依靠系统中基质- 水生植物- 微生物的物理、化学、生物的三者间协同作用, 通过基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物的吸收与微生物的代谢活动来实现污水的净化。对SS、有机物、N、P、金属离子及细菌的处理作用, 已有广泛深入的研究。岳春雷 等采用复合垂直流人工湿地处理了城镇居民生活污水, 对NH3- N、TP、COD、BOD、TSS、细菌总数和浊度

的去除率高达80%以上。

根据污水在湿地中水面位置和水流方向的不同,可分为: 表面流人工湿地、潜流型人工湿地和垂直流人工湿地 。并且应用经验比较成熟，推广较快。

其各自的负荷见表2 表2 水力负荷 cm/d

生活污水净化化粪池，前处理厌氧发酵比较充分，有机物的去除效率也比较高，其主要问题是对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些。而人工湿地的缺陷是进水要求比较高，必须有前处理先去除生活污水中大颗粒杂质，避免引起湿地滤料的堵塞，而人工湿地去除氨氮和磷的效果却比较好。这两项技术在处理生活污水方面恰好能取长补短，如果将它们有机地结合起来处理效果非常好。 据据氧和人工湿地处理的特点，将污水先进行厌氧，然后经过人工湿地

在排放。工艺如下图1

图1：生活污水→化粪池→人工湿地→出水 出水水质：COD<50mg/L、

BOD<10mg/L、SS<20mg/L、NH3-N<8mg/L、P<0.5mg/L

该技术不需要建居住区外的排水管道，化粪池可以几户和建，投资省。可以分建或合建，可利用河塘边坡、绿化地，不占或少占良地。日常运行简单，维护

费用低。

3 工艺的设计

3.1 厌氧池容积

其中：v—化粪池的有效容积；

N—设计总人数；

—使用卫生器具人数占总人数的百分比；

q—每人每天排水量， ；

t—污水在化粪池中的停留时间，h；

—污泥清掏的周期，d；

b—新鲜污泥的含水量取，95%；

c—浓缩发酵污泥的含水量，取90%；

K—污泥发酵后体积浓缩系数，取0.8；

m—清陶污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取1.2。

一般可以6-10户一起建一个，其体积核算为选择化粪池的有效容积为：

4—6 （取q为100 ，一户平均5人，参照给排水资料）。

3.2 人工湿地的设计

3.2.1 人工湿地面积的计算

根据经验设计有：

式中：F—用地面积（ ）；

Q—污水设计流量（ ）。

3.2.2 基质的设计

一般基质包括：底层---中层---浅层---土壤。如下图2就是一种叫经济的做法，一般经济不允许的话可以适当改变填料，如用煤渣、土壤、沙子等易得便宜

的材料 。

图2：

级配可以参照：人工湿地床填料（粒径、级配、厚度、材质）

一级湿地床填料粒径φ10～40mm，厚度0.83m；

二级湿地床填料粒径φ10～30mm，厚度0.81m；

三级湿地床填料粒径φ7～20mm，厚度0.79m；

四级湿地床填料粒径φ5～15mm，厚度0.77m；

五级湿地床填料粒径φ1～3mm，厚度0.75m。

一至四级填料为建筑碎石、石灰石，碎砖等，五级为砂，砂粒径级配主要为

滤清出水，使悬浮物达标。

3.2.3 植物的选择

一般采用耐污能力强、根系发达、茎叶茂密、抗病虫害能力强且有一定经济价值的水生植物 。结合区域，我们一般以芦苇、菖蒲、香蒲、睡莲、荷花等参考选择，使更有观赏价值。栽种方法视植物而定，一般每平方米8～10穴，每穴栽2～3株。亦可用行距10cm，蔟距15cm控制。另外我们可以在湿地的

周围中若干棵大型常年生的木本植物，以提高除污能力。

3.3 工艺流程

建议6—10户合建一个化粪池，然后通过一定的布水设计到人工湿地，湿

地最后建在池塘水如流口或具有沟渠的地方。其设计如下图3

图3： 住户→化粪池1↘

住户→化粪池2→人工湿地→排放

住户→化粪池3↗

4 工艺运行

4.1 日常管理

人工湿地植物栽种初期的管理及日常维护，主要注意以下几个方面

⑴ 人工湿地植物栽种初期的管理主要保证其成活率。湿地植物栽种最好在春季，植物容易成活。如果不是在春季，如冬季应做好防冻措施，如在夏季应做

好遮阳防晒。总之要根据实际情况采取措施确保栽种的植物能成活。 ⑵ 控水。植物栽种初期为了使植物的根扎得比较深，需要通过控制湿地的

水位，促使植物根茎向下生长。

⑶ 做好日常护理防止其他杂草滋生和及时清除枯枝落叶，防止腐烂污染。

⑷ 暴风雨后，湿地床上植物发生歪倒，要及时扶培，排除积水。

⑸ 对不耐寒的植物在冬季来临之前要做好防冻措施或及时收割掉，降低负

荷。

5 结论与展望

5.1 结论

根据农村特点我们可以在池塘水如流口设计若干个小型的人工湿地（如长3m，宽2m。深1米），以达到处理的效果。化粪池的建设中可以分期投资，另外还建议在江河的如流口设计表面流的人工湿地（参考长10m，宽3m，深1m），提高江河水质的自净能力。具体设计的细节包括：坡度（一般1%）、水力停留

时间（7d最佳）等，参考相关的设计经验。

5.2 展望

厌氧——人工湿地在很多经济运行都比较适合农村的条件，尤其是在全面建设社会主义新农村过程，加强其推广具有更大潜力。同时我们还有一些问题亟待

解决，如：

（1） 化粪池的建造一次性投资上几百，环保意思差的农民不愿意掏这个钱；

（2） 厌氧——人工湿地日常运行虽简单，但一旦出现诸如堵塞的事件，农

村的技术维护难以跟上，长期置而不管易使工艺的失败；

（3） 夏季可能气味不好闻，冬季处理效果不是很好；

（4） 人工湿地的处理到10年，一般就没有很大的意义，特别是除磷 。

但目前为止对农村生活污水分散式处理，该工艺值得鼓励推广。

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第二篇：农村生活污水处理工程与技术

农村生活污水处理工程与技术

贵州楚天环保有限公司 胡 文

摘 要：结合近年从事农村生活污水治理积累的知识和经验，同时借鉴国内其他省份农村生活污水处理的现状，对我省生活污水的处理技术进行思考和分析，针对贵州省的自然条件和经济条件，提出适合在我省推广的土地法、人工湿地、生物接触氧化法、稳定塘等农村生活污水处理工艺技术，并结合实际工作经验，对农村生活污水工程实施过程的注意事项和关键环节提出了的看法。土地法和人工湿地由于具有运行费用低的显著优势，特别适合在农村推广应用，但贵州的高原气候不能照搬沿海地区的实施方法，需要加以改进方可推广，特别是需要增加预处理措施，同时此类技术具有占地较多的缺点，对于受到场地限制的地方难以实施；生物接触氧化法由于受场地的限制较小，所以在多数地方均可推广，但此法运行费用较高，对农村来讲，其运行费用是一个难题；稳定塘技术由于占地最多，投资和运行费用都较低，但必须具备天然条件方可实施，往往是可遇不可求的。选择工艺技术不是难题，抓好工程实施细节往往比选择工艺更为关键。

关键词：农村生活污水 土地法 人工湿地 生物接触氧化法

前 言

随着经济的持续快速发展，环境污染总量增加较快，由于受环境总量的限制，农村环境污染问题逐渐显现出来，特别是农村生活污水对一些环境敏感水体所造成的污染比较突出，近几年，随着国家新农村建设战略的实施和环境所迫，在国内特别是东部经济发达省份实施了大量的农村生活污水处理项目，在我省也实施了少量的农村生活污水治理工程。目前农村生活污水处理处于起步阶段，国家还没有制定专门的标准和设计规范，项目实施基本上是参照城镇污水处理的有关规定在进行，但农村生活污水的水量、水质以及建成后的运行管理与城镇污水处理有着显著的差异，因此，对农村生活污水处理所选用的工程技术与城镇污水处理有很大差别，结合近年承接实施的部分农村生活污水处理工程，并借鉴同行的经验，对我省农村生活污水处理工程及技术进行探索，供大家参考。

目前，在我省农村生活污水处理工程中所选用的主要技术有：土地法污水处理技术、人工湿地污水处理技术、生物接触氧化法污水处理技术、稳定塘生物处理技术等。下面就这四种主要的工艺技术进行介绍，并对其优缺点进行对比。

1.土地法污水处理技术

1.1土地法污水技术及应用情况

土地法污水土地处理技术是以土地作为主要处理系统的污水处理方法，是在人工调控下，把污水有控制地投配到土壤中，利用土壤系统的物理过滤、物理化学吸附、微生物降解等净化功能，对可降解污染物加以净化，对污水中的有机物和氮磷等污染物加以利用，实现污水无害化、资源化的生态工程技术。

贵州省环境科学研究设计院从日本引进该技术，并进行了大量的开发推广工作，积累了较多的经验，该技术毕竟是一种低负荷的污水生物处理技术，在前期的推广中，没有考虑预处理措施，致使系统出水水质不能稳定达标，后来对该系统增设了强化预处理措施，在污水浓度高时启动强化预处理，并增设了斜管沉淀，防止土壤堵塞，对布水装置也做了多次技术升级，目前该技术已经比较成熟。实施的工程实例有：安龙县污水处理厂、贵阳市朱昌镇污水处理厂、息烽县鹿窝污水处理站等。

1.2土地法污水处理技术的优缺点

1.2.1优点

（1）运行费用低,处理吨水只需0.1-0.2元；

（2）由于土地的过滤和吸附，除臭功能较强,同时对细菌的去除效率较高；

（3）土地处理单元建成后可以覆土种植作物，可以获得一定的经济效益；

（4）运行管理方便。

1.2.2缺点

（1）占地面积大，在设置强化预处理措施时每天处理吨水仍然需要占地5㎡左右；

（2）由于占地面积大，土方工程量大，导致单位投资较高。一般每天处理吨水投资需要3000元左右。

1.3土地法污水处理技术适用场所

场地条件许可的低浓度生活污水处理。为了防止处理单元的沉降，每个处理单元每天处理污水不宜超过300m3。

2.人工湿地污水处理技术

2.1人工湿地技术及应用情况

人工湿地一般由人工基质(多为碎石)和生长在其上的水生植物(如芦苇等)组成，是一种独特的生态污水处理系统。人工湿地处理废水的净化机理十分复杂，至今仍不完全清楚。一般认为，人工湿地成熟以后，填料表面吸附许多微生物，形成大量生物膜，它们协同分布于池中的植物根系，通过物理、化学及生化反应三重作用净化污水。根据水流是否位于介质表面，人工湿地污水处理系统可分为表面流和潜流两种方式，在正常运行时，潜流式湿地表面是没有水流的。起源于上世纪50年代的人工湿地技术，经过几十年的发展，目前已经成为一个较为成熟的污水处理技术，在欧美发达国家已有较大规模的应用。

目前，贵州省内已实施了少量的人工湿地生活污水处理项目，本人实地考察过小河区和开阳县禾丰乡的两个人工湿地项目，在红枫湖和百花湖周边规划设计了大量的人工湿地污水处理项目，部分已经开始建设，估计未来几年我省将实施大量的人工湿地污水处理工程。

2.2人工湿地污水处理技术的优缺点

2.2.1人工湿地污水处理技术的优点

（1）运行费用低；

（2）人工湿地单元上面种植的植物具有很好的景观作用；

（3）运行管理方便。

2.2.2人工湿地污水处理技术的缺点

（1）占地面积大，每天处理吨水需要占地5-10㎡；

（2）由于占地面积大，土石方工程量大，导致单位投资较高，单位投资与土地法相当。

2.3人工湿地污水处理技术的适用场所

场地条件许可的低浓度生活污水处理。为了利于污水的均匀分布及尽可能长的水流路线，处理单元应分为多格，每一格的宽度尽量不超过3.5米。

3.生物接触氧化法污水处理技术

3.1生物接触氧化法污水处理技术及应用情况

生物接触氧化法是以附着在填料上的微生物膜为主要处理基质，净化有机废水的一种高效水处理工艺。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使

池体内污水处于推流与完全混合共存的状态，以保证污水与污水中填料上附着的微生物膜充分接触。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。

生物接触氧化法在工程实际应用过程中，一般前面设置水解酸化池，先将大分子有机物降解为小分子有机物，通过接触氧化池去除CODcr、BOD5、NH3-N及部

分P，后续通过沉淀池去除悬浮物及化学法脱磷，确保水质达标。目前贵州省大多数厂矿企业生活污水处理采用该技术，该技术非常成熟，并且运行稳定。

3.2生物接触氧化法的优缺点

3.2.1生物接触氧化法的优点

（1）容积负荷高、处理时间短、耐冲击负荷能力较强；

（2）占地面积小，厂址选择的局限性较小；

（3）投资省，建设周期和调试周期短。

3.2.2生物接触氧化法的缺点

（1）运行费用较高。与上述土地法污水处理技术和人工湿地污水处理技术相比，由于风机曝气需要耗电，运行费用较高，一般在0.4-0.6元/吨。

（2）运行管理与土地法和人工湿地比较，相对复杂。

3.3生物接触氧化法的适用场所

适用于所有中小型生活污水处理，特别是场地有限的地方。

4.稳定塘生物处理技术

4.1稳定塘生物处理技术及应用情况

稳定塘也称为氧化塘，是一种利用水体天然净化能力对污水进行处理的方式。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。按照塘内微生物的类型和供氧方式来划分，稳定塘可以分为以下四类：

好氧塘：深度较浅，一般小于0.5m。塘内存在着细菌、原生动物和藻类，由藻类的光合作用和风力搅动提供溶解氧，好氧微生物对有机物进行降解。

兼性塘：深度较大，一般大于1m。上层为好氧区；中间层为兼性区；塘底为厌氧区，沉淀污泥在此进行厌氧发酵。

厌氧塘：塘水深度一般在2 m以上。

曝气塘：塘深大于2 m，采取人工曝气方式供氧，塘内全部处于好氧状态。

在我国，特别是在缺水干旱的地区，稳定塘是实施污水的资源化利用的有效方法，由于稳定塘是利用天然水体的天然净化能力来净化污水，处理时间很长，需要有足够的场地方可实施，该技术并没有成为主流的生活污水处理工程技术，在国内有部分工程实例，省内也有少量的工程实例。前段时间，部分新农村建设项目配套了稳定塘处理污水，但出水水质并没有严格按照国家排放标准进行设计，只能算是环境综合整治项目，而不能称为污水处理工程。

4.2稳定塘生物处理技术的优缺点

4.2.1稳定塘生物处理技术的优点

（1）稳定塘污水处理系统基建投资和运行费用低；

（2）维护和维修简单，管理方便；

（3）一般稳定塘容积都较大，无需污泥处理。

4.2.2稳定塘生物处理技术的缺点

（1）占地面积过多；

（2）气候对氧化塘的处理效果影响较大；

（3）若设计或运行管理不当，则会造成二次污染。

4.3稳定塘适用场所

适用于有足够容积的天然水塘的地方。

5.应用上述污水处理技术的注意事项

5.1 选用土地法和人工湿地污水处理技术注意事项

土地法和人工湿地两种污水处理技术，属于同一类技术，主要适用于处理低浓度的生活污水，在应用过程中，要特别注意贵州多数地区海拨较高，气温气候条件与沿海地区有较大差别，不能照搬海拨较低、常年气温较高的东部沿海地区的做法，需要进行较大改进。为了确保水质稳定达标，预处理系统和布水系统很重要。

（1）在污水进水浓度较高、系统出水不能保证稳定达标的时候，需要开启预处理系统适当曝气，确保系统达标运行。

（2）在人工湿地和土地法污水处理系统前，应设置沉淀池，尽量去除污水中的悬浮物，杂质尽可能少进入，大大延长系统的使用寿命。

（3）人工湿地种植的植物对净化污水具有重要作用，尽可能种植一年四季

交替生长的植物，否则冬季人工湿地的净化效率会很低。

（4）设计和施工必须保证布水的均匀性，否则，若产生较严重的短流，处理效果不能保证，严重的情况下，由于此类技术返工工程量太大，可能导致整个工程失败。

（5）对于风景区和生活小区的污水处理，以景观为主的地方，建设人工湿地有优势，其它地方则土地法有明显的优势，因为土地法覆土后可以种植作物，在获得一定经济收入的同时，可以大大减少土地补偿。

5.2 选用生物接触氧化污水处理技术注意事项

（1）为了确保处理效果，一般是“水解酸化+接触氧化”结合起来应用。

（2）曝气风机的选型很关键。如果风量太小，不能保证出水达标；如果风量太大，有可能导致生物膜脱落，生化过程不能正常运行，影响出水水质，且能耗高。

6.结论及建议

（1）经上述分析比较，结合国内实施农村生活污水的经验，目前比较适合农村生活污水处理的工程技术主要有：土地法、人工湿地和生物接触氧化法三种。

（2）土地法和人工湿地对于有场地条件的地方可以优先考虑，其共同的优势在于运行费用低，管理方便。对于以景观为主的地方，建议选用人工湿地技术；对于景观要求不高的地方，建议选用土地法污水处理技术。选用这两种技术都一定要注意考虑预处理措施。

（3）生物接触氧化法适用于各种农村生活污水处理，投资较低，但运行管理相对复杂一些，运行费用也较高。在场地条件和投资受到限制的情况下，生物接触氧化法是首选。

（4）对于稳定塘技术，由于需要足够的场地，在土地越来越紧张的形势下，应慎重选用。

（5）无论选用何种污水处理技术，工程设计和施工的细节是关键，细节决定成败，很多时候在工艺技术选择合理的前提下，是因为实施细节没有掌握好导致工程失败。