人居环境综合整治背景下农村生活污水处理工艺的选择

余运红

（广州鹏凯环境科技股份有限公司，广州 511400）

农村生活污水治理是农村人居环境整治的主攻方向之一，补齐农村环境治理的短板，减轻未经处理直接排放引起的环境污染，改善农村人居环境，建设美丽宜居乡村，因地制宜做好农村生活污水的处理，势在必行。

1 农村生活污水特点和治理难题

农村生活污水具有污水量小、比较分散、水量变化大、污水浓度低且变化大、可生化性好等特点。目前，我国农村污水处理存在以下问题：处理规模小、征地难、资金有限及缺乏专业运行人员[1-3]。

2 农村生活污水水质

受污水来源、厕所冲洗方式和季节用水特征等因素影响，农村生活污水水质不断变化，因此在确定农村生活污水水质时，应以调查的实测值为基础，实地调查困难或无调查数据时，可参考表1中数值进行适当取值。通常，冲厕排水浓度高，盥洗排水和厨房排水浓度低。

表1 农村居民生活污水水质参考取值

3 主要处理工艺

农村生活污水处理技术可分为预处理、生物处理、自然生物处理，各阶段常用处理工艺类型及作用如表2所示[4-6]。

表2 农村生活污水常用处理工艺

4 工艺选择的指导思想

牢固树立“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，按照“减量化、资源化、无害化、生态化”等原则，兼顾地区统筹、适度集中，因地制宜地制定农村生活污水处理技术路线，确保出水水质满足受纳水体及环境的功能性要求。

5 农村生活污水处理规模与工艺

农村生活污水处理技术的选择主要考虑治理区域水环境污染程度、水环境容量以及地方经济发展水平。人口密度大、经济水平高、土地资源紧张、水环境污染严重、水环境容量小的农村地区，提高排水标准，应选择处理效果好、占地面积小的好氧生物处理技术；经济欠发达、人口密度低、环境容量大的的农村地区，结合运行管理水平，应优先采用运行成本相对低的微动力或无动力处理技术。

5.1 农村生活污水处理规模

农村污水处理模式分为户级污水处理、连户级污水处理、村级污水处理和镇级污水处理等四种模式。其规模分别如下：户级（1.5 ～3.0 m3/d）、联户（5.0 ～10.0 m3/d）、村级（10.0 ～500 m3/d）和镇级污水处理厂（500 m3/d 以上，一般低于10 000 m3/d）。处理规模应根据村落分布特点、地形特点、自留地的位置等因素合理确定，要满足村民对水质改善的需求[1-3]。

5.2 户级污水处理工艺

5.2.1 户级污水处理工艺基本要求

户级污水处理设施宜采用集约式小型污水处理装置，装置标准参考《户用生活污水处理装置》（CJ/T 441-2013）[7-8]。污水进入集约式小型污水处理装置之前应进行沉淀预处理，可利用已建成的化粪池作为预处理单元。当采用集约式小型污水处理装置出水不能满足要求时，宜增加自然生物处理。

以去除有机物为主要目的时，可采用好氧生物处理装置，或厌氧生物膜+人工湿地等自然生物处理组合设施。当要求去除有机物和总氮时，宜采用缺氧与好氧生物处理组合设施。

厕所粪便污水单独处理时，可采用集约式小型污水处理装置或化粪池+自然生物处理工艺。居民洗衣、淋浴及厨房洗涤等低浓度生活污水可直接采用人工湿地处理后排放或综合利用。

5.2.2 户级污水处理工艺推荐

（1）三格化粪池+人工湿地（含农田）。适用对象：农村生活污水不易集中收集处理的分散性农户。工艺流程如图1所示，该技术在我国农村厕所改造工程应用较多，多用于南方种植水田的山区。

图1 污水初级处理工艺流程

山区村庄居住分散、村内道路狭窄、地质条件特殊等原因使污水不易集中收集，可采用上述污水处理模式，即污水先经过三格化粪池处理后直接排入农田，或进入人工湿地。

农村户厕的三格式化粪池容积一般在1.5 m3左右，容量较小，应防止雨水进入化粪池造成池体内的污水溢出。三格化粪池出水中污染物浓度高，为了避免污染环境，三格化粪池出水不能直接排入村庄周边水系。

（2）厌氧+自然生物处理组合工艺。该工艺适用于年平均温度在10℃以上同时有可供利用闲置土地的地区。农村生活污水经过化粪池处理后有污水外排时，可以在化粪池后进行自然生物处理单元处理，但是考虑到化粪池属于初级处理，处理后的出水浓度仍然较高，应在自然生物处理单元之前增加厌氧生物处理单元，将固体物质降解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子，降低自然生物处理单元的负荷，便于后续处理。常用的厌氧生物膜池常选用的自然生物处理单元有稳定塘和人工湿地等，具体工艺流程如图2所示。

图2 厌氧+生态组合工艺流程

（3）生物处理工艺。该工艺适用于土地资源比较紧张、没有或很少闲置土地且对排水水质要求较高地区的散户。生物处理单元一般采用生物接触氧化工艺，为了强化脱氮效果，生物接触氧化技术可以采用分段进水，污水经过处理后可直接排放或者通过进一步的生态处理后排放。该工艺优点是出水水质好，占地面积小，缺点是需要定期维护管理。工艺流程如图3所示。

图3 生物处理工艺流程

5.3 村级污水处理工艺

5.3.1 村级污水处理工艺基本要求

以去除有机物为主要目的时，可采用好氧生物处理设施。要求去除有机物和总氮时，宜采用缺氧与好氧生物组合设施。要求去除有机物、总氮和总磷时，宜采用缺氧与好氧生物组合设施，结合化学除磷单元。当采用生物处理设施出水不能满足要求时，宜增加自然生物处理工艺。

5.3.2 村级污水处理工艺选择

（1）单一生物处理工艺。该工艺适用于具有可利用闲置土地有限的地区。单一生物处理技术工艺流程如图4所示。生物处理单元技术应采用好氧生物处理技术，常采用有生物接触氧化工艺、A/O 工艺、生物转盘工艺。其中，生物接触氧化工艺适用于处理规模低于200 m3/d，当处理规模大于500 m3/d 时，可以考虑采用生物转盘工艺和生物滤池工艺。为保证处理效果，好氧生物处理单元对溶解氧浓度要求较高，好氧池的溶解氧浓度应保持在2.0 mg/L 以上。

图4 单一生物处理工艺流程

（2）生态组合技术处理工艺。该工艺适用于对出水水质要求高且有可利用土地的地区。生态组合处理工艺流程如图5所示。当对出水水质有更高要求时，生物处理工艺出水水质达不到当地水体环境标准，或者在环境敏感地区，采用自然生物处理作为深度处理工艺，一般采用人工湿地、稳定塘、土地慢滤等工艺。

图5 生态处理技术为主的村落污水处理工艺流程

5.4 镇级污水处理工艺

部分村庄距离城镇较近，且具备将污水重力输送至城镇污水处理厂的能力，应优先考虑将生活污水接入城镇污水处理厂统一处理。村庄污水通过管道输送到城镇污水管网。城镇污水处理工艺可参照《室外排水设计规范》（GB50014-2006），根据具体排水水质要求，选择污水处理工艺。

6 结论

为有序推进国家生态文明建设和美丽乡村建设，补齐农村环境治理的短板，人们要因地制宜做好农村人居环境综合整治工作，防止农村生活污水未经处理直接排放而引起环境污染，切实改善农村居民生活条件。同时，结合农村生活污水特点和现状处理存在的问题，要以人居环境综合整治为目标，因地制宜选择农村生活污水处理工艺。结合经济发展水平等因素，当前要积极推广能耗少、成本低、效率高及易维护的农村污水处理工艺，同时鼓励采用生态处理工艺。