农村生活污水处理工艺设计

罗俊玲

摘要：目前，水污染在中国已成为不容忽视的事实，伴随农村经济的发展，随着而来产生的大量污水也成了水污染的元凶之一。而农村污水处理现状不容乐观，我国农村管网建设滞后，污水处理工艺设计适用性欠佳。本设计针对农村污水情况经过一系列工艺比选，选择人工湿地作为污水处理工艺的核心，主要设计还包括：厌氧池，缓冲池，污泥干化池等。

关键词：人工湿地;污水处理;工程设计

Abstract： At present， water pollution has become a fact that can not be ignored in China. With the development of rural economy， the large amount of sewage produced has also become one of the culprits of water pollution. However， the status quo of rural sewage treatment is not optimistic， the construction of rural pipeline network in China is lagging behind， and the applicability of sewage treatment process design is not good. In this design， after a series of process comparisons and selections according to the situation of rural sewage， artificial wetland is selected as the core of the sewage treatment process. The main design also includes anaerobic tank， buffer tank and sludge drying tank.

1  概述

隨着我国国民经济的飞速发展，城市规模逐步扩大，人口数量急剧增加，居民用水量明显上升。目前，城市污水处理设施及工艺已经较为成熟完善，但农村生活污水处理系统仍有欠缺，因此建设一套科学完善的污水处理系统，对保护农村水质安全、改善生活环境、提升投资环境和经济可持续发展发挥着重大作用。

2  农村生活污水的特点

2.1 水质特征

①由于农村居住特性，其生活污水分布十分的分散，随机性很强、涉及范围较为广范、因此防治困难[1];

②由于农村居住特点导致其污水收集管网系统不够健全，基本呈粗放型排放，几乎没有污水处理设施;

③农村生活污水成分复杂，但各类污染物浓度较低，可生化性强，水质波动大[2];

④厕所排放的污水水质较差，但可进入化粪池用作肥料[2]。

2.2 水量特征

①农村生活污水一般排量较小，农村人口居住分散（除小城镇外），用水量相对少，则产生的生活污水量也较小;②变化系数大（3.5～5.0），农村人口具有相近的生活规律，导致农村生活污水排放量有早上、晚间比日间大的现象，排水量小的时候可能出现断流，水量也有明显变化[3]。

3  农村生活污水处理工艺优选

现有的污水处理工艺繁杂，如传统活性污泥法及其后来发展衍生的氧化沟技术、SBR法、CASS法、人工湿地等，这些方法各有利弊，本文针对农村生活污水污水固有的特点，通过工艺比选，设计一套适合的污水处理系统。

设计农村污水处理的特性在于，首先其具有生物处理的可行性，同时具备采用较高除磷脱氮生物处理法工艺条件。根据以上水质特点，可以采用多种处理方法，下面就其进行比较。

3.1 污水处理核心工艺的比较选择（表1）

通过比较，人工湿地工艺处理法既有投资少的优点，又有运行费用低的特点，是一种既经济又实用的方案，同时符合生态的要求。在同样处理结果前提下，这种工艺更适合于农村地区。因此，选择人工湿地处理工艺作为本设计的核心工艺。

3.2 污泥处理工艺的比较选择（表2）

通过比较，本设计污泥处理采用自然污泥干化处理工艺。该工艺类似过滤床的干化场，床体过滤液返回厌氧池继续处理，由于本工艺污泥量很少，可自然土壤化，定期清理。

3.3 污水消毒工艺的比较选择（表3）

通过比较，考虑可靠性，运行的简便性及处理费用等方面的因素，本设计采用二氧化氯消毒法。

4  农村生活污水处理工艺设计

4.1 工艺流程设计

根据农村污水水质以及工艺比选将人工湿地系统处理技术作为污水处理厂的核心工艺。其流程为：污水经格栅机去除漂浮物和较大的悬浮物，自格栅流至提升泵站，由潜污泵提升至沉砂池，由沉砂池流入厌氧池进行处理，以去除污水中部分溶解性有机物及污泥，出水经潜污泵打至潜流构筑湿地进一步去除多种污染物，最终进入缓冲池，出水经消毒后再排入受纳水体。厌氧池产生的污泥由潜污泵打入污泥处理池，经脱水后定期外运。

所谓的人工湿地是为污水处理人为的模拟一个自然湿地，同时即建造自然系统，按照要求将长宽比、地面坡度的洼地里，把石、砂、土壤、煤渣等介质按配比组成填床料，按照当地气候、土壤等特质，种植植物。其中植物为降解有机物、微生物提供基质，在植物选择时主要考虑到其性能好、生长周期长、成活率高、抗水性强、美观、具有经济价值。人工湿地的净化、降解作用主要依靠水中的微生物、种植的水生植物以及人工基质共同完成，这个复合的生态系统中产生的物理、化学和生物作用将污水净化，过程主要为过滤→吸附→沉淀→离子交换→微生物同化分解→植物吸收等。这种独特的动植物生态体系不仅能实现对污水的高效净化，同时实现废水的资源化[4]。

本设计工艺为潜流式垂直流湿地系统。垂直潜流湿地床是将进水分布到填料床上部，以减轻填料床前端的负荷，以及可能出现的臭味问题。湿地床并联运行。布水方式为穿孔管向卵石层布水，出水汇入集水管，排至缓冲池。缓冲池后出水再经消毒设施消毒后排到受纳水体。

4.2 处理效果預设

农村污水进厂COD浓度200毫克/升，经厌氧池（去除率25%）处理后的出水浓度可达150毫克/升;再经潜流式湿地（去除率60%）处理后COD浓度为60毫克/升;经缓冲区后COD浓度为50毫克/升以下。选择建设湿地的类型为潜流湿地床。即水在地面以下以一定的深度垂直流过有孔介质。

由表4、表5可知本设计工艺可以满足排放要求。

5  结论

人工湿地污水处理工艺为生态、生物法，它虽然具有一定的局限性和缺点，但是针对农村生活污水的特点和农村本身的环境，人工湿地核心处理工艺还是较优的选择，它可以克服化学方法易造成的二次污染，物理方法治标不治本的缺点，其优势在于投资费用、运行费用及运行耗能都较低，同时处理效果好。此外该方法主要依托水体自然净化能力来恢复水体本来面貌，将污水资源化及环境美化有机结合起来[5]。

本设计对农村的实地情况，经过一系列的工艺比选，设计出了以人工湿地为核心的污水处理工艺。以达到污水一次性无害化处理之目的，杜绝农村污水任流任排带来周边生态环境恶化，将从根本上改善环境卫生，保护饮用水质以减少居民疾病的发生。湿地是一种自然景观、自然综合体，如果将农村生活污水处理设计中引入人工湿地景观规划概念，建设为湿地公园，利用其空间布局和绿地系统规划，强调生态系统的循环再生功能构建城市园林。湿地公园规划不仅对于提高规划质量和个性，而且对于改善区域总体环境质量都有一定的价值。合理规划的湿地公园视觉景观优异，可兼休闲娱乐和环境教育功能，还能够改善和美化生态环境、改善人们的生态观念，提倡节约资源、重复利用资源，尊重自然的新生活观念。

参考文献：

[1]陈桂顶.水培蔬菜系统对农村生活污水尾水中氮磷去除及资源化利用研究[D].湖北：东南大学，2015.

[2]张瑞金，王凤琴，等.做好抗旱工作必须综合治理[J].河南水利与南水北调，2010（3）：17-18.

[3]郭迎庆，黄翔峰，等.太湖地区农村生活污水处理工艺模式选择探讨[J].2010农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集，2010：7-12.

[4]许发财.农村生活污水治理探讨[J].化学工程与装备，2016（002）：233-234.

[5]李寒娥.人工湿地系统在我国污水处理中的应用[J].环境污染治理技术与设备，2004，5（7）：9-12.