针对南京市六合区农村生活污水处理案例分析及方案推荐研究

蔡金燕，鲁学蕾，秦浩惠

(江苏河加海环境设计研究院有限公司，江苏 南京 210000)

随着人民生活水平的提高和农村建设的不断发展，农村生活污水水质逐渐复杂，污水排放量不断增多，农村污水的收集与处理得到越来越多的关注与重视[1-2]。考虑到未直接处理的农村污水会对生活饮用水造成威胁，同时也会造成水体富营养化和环境污染，因此，对农村污水进行处理，达标排放变得十分重要。农村生活污水治理工程是保障经济发展和人民生活的重要基础设施。完善农村生活污水收集处理系统，实现生活污水的集中或相对集中处理[3-5]，不仅能减少生活污水对周边水体的污染，还能改善村民生活环境，有利于提升农村整体形象，具有明显的社会效益、经济效益和环境效益[6]。

1 农村生活污水处理原则

(1)基建费少，运维费低

目前，我国城市生活污水处理工艺日渐成熟，但是部分工艺有着污水处理运行费用高和设施设备建设成本高的问题，基于这一特点，无法将城市污水处理厂的处理工艺推广到农村生活污水的处理处置上。而对于污水处理设施的运行维护方面，费用主要包括检修、修理、运维人员、投加药剂等方面。简言之，基础建设投资较低和运行维护费用少是农村生活污水治理的基本条件。

(2)处理工艺多种多样

目前南京六合各区域所建设的生活污水治理工艺也是多种多样。基于因地制宜的原则，要根据六合区的实际，选择适宜本地的农村生活污水治理工艺模式，有效做到出水满足标准，运行管维操作简便，基建费用较低，运行管维费用低等要求[7]。

(3)运行维护简单

农村生活污水处理设施的日常运维，主要是当地村委会乃至村民自主负责管理，而各村负责运行管理人员的专业技术知识水平和管理操作水平相对专业运维人员较低，并不了解农村生活污水处理技术，因此农村地区的污水处理设施应对具备自动化程度高和运行管理简单的特点，以便于村民的管理与操作。

(4)因地制宜，一村一建

对于农村生活污水的治理研究，需要尽可能的因地制宜，匹配当地的气象、水利、环境等因素，充分利用闲置塘浜、水坑，从而达到节约成本、降低能耗的治理目的。

(5)适宜处理工艺

农村生活污水总量不大，且变化系数较大，一天中水量变化系数较大，且污水处理设施的处理效果会受到当地气候气温的影响。为保证处理设施的稳定达标排放，应当选择适宜且成熟稳定的农村生活污水处理工艺。

2 农村生活污水处理总体要求

从总体要求看，农村生活污水处理方案应以以下几个方面为核心：

(1)农村生活污水的处理程度和处理方法需要按照国家排放标准制定。对于稀释能力较小的河湖、缺水地区的农村地区和饮用水源水保护区，需要严格设计[8]；

(2)在制定农村生活污水处理方案的过程中，要考虑农村人口、地址、功能、地形等多种因素，科学合理地划分流域面积。可根据实际情况采用不同类型的收集系统；

(3)污水处理设施的选址应符合农村总体规划、农村生活污水综合治理规划等有关要求，并应符合国家有关规定，综合考虑农村生活污水现状排水量和排水管网的完整程度，确定适宜的污水处理规模；

(4)除监测污水处理设施项目外，还需要根据实际情况选择其他监测项目。

3 污水处理规模设计

(1)根据实际测量的结果确定

众所周知，农村生活污水具有水量变化大、污水分布广的特点，因此，即使在农村生活污水处理过程中已经建设了污水收集管网及其设施构筑物，但由于村民的生活习惯和污水受纳范围等多方面因素的印象，仍有一定比例的污水未完全进入污水管网设施。因此，有必要综合考量该地区的实际情况，多方考量。

(2)根据用水定额计算

在设计村庄农村生活污水处理厂的规模时，也可以参考用水量定额的计算方法[9]。

在没有村庄生活污水排放实测数据的情况下，需要根据江苏省建设厅文件《农村生活污水处理适宜技术指南(2008年试行)》和《农村生活饮用水卫生标准》(GB 11730-89)进行设置。其中，表1为南京市陆河区农村居民日用水量定额参考值，主要由五类农村居民组成。

南京市六合区农村生活污水量可采用污水规模计算用水定额进行计算，所得数据可初步确定污水处理规模。但是，单纯根据用水定额计算的数值来确定农村生活污水的处理规模，会导致南京市六合区农村生活污水处理率低，造成一定的浪费。因此，在确定农村生活污水的处理规模时，可以考虑降低农村生活污水处理设施的设计和处理规模。

4 污水处理设施进进出水水质设计范围及标准

(1)进水水质范围

农村生活污水的质量对污水处理的效果有着重要影响。一般情况下，农村生活污水在进入生化处理系统进行处理之前，需要经过格栅、沉淀等预处理工作。这样可以最大限度地减少生活污水中悬浮物、有机物和杂质对农村生活污水处理效果的影响。农村生活污水处理设施进水水质一般可参考表2中的数据。

表2 农村生活污水水质建议取值Table 2 Recommended values for rural domestic sewage quality

(2)出水标准

关于农村生活污水处理的排放标准，在研究和分析了中国的相关法律法规和政策体系后，据了解，目前还没有一个统一的出水标准。对此，由于六合区不同区域的环境敏感性不同，有必要根据实际情况采用相应的出水标准。建议南京市六合区农村污水排放执行《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB32/3462-2020)中的三级标准。

5 案例分析

5.1 项目村庄概况

该项目为南京市六合区龙袍街道某自然村，位于长江沿线，村庄环境较为敏感。该村常住户数60户，常住人口312人，人均收入约3万元，无害化卫生厕所改厕率为98%。

5.2 项目建设必要性

治理前，该自然村农村生活污水黑灰混合全部进入三格化粪池[10]，导致水量冲击大，难以满足化粪池无害化处理要求。化粪池出水一部分被农户用于房前屋后菜地，人口聚集度较高的地方化粪池出水部分直接排入周边坑塘沟渠，导致夏天有异味、蚊蝇滋生等问题，群众反映强烈。

5.3 项目治理概况

该自然村人口相对较多，居住较为集中，且具备一定的地势落差，目前仅采用户用三格式化粪池处理，出水不能满足排放要求，故采用“农户三格化粪池+厌氧处理+人工湿地+生态塘净化”的生态化改造工艺技术，项目总投资70万元。人均排放污水量为96 L/d，处理设施设计规模为30 m3/d，实际处理规模为25 m3/d，出水执行江苏省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB32/3462-2020)三级标准。污水处理设施干旱缺水季节出水排入附近水渠，用于农业灌溉，其他时段出水通过生态塘达标排放进入附近沟渠，通过沟渠进入生态养殖塘，作为生态补水。

5.4 水处理技术模式

5.4.1 技术模式选择

综合考虑该自然村房屋分布集中、常住人口大于300人、污水处理规模大于20 m3/d等因素，选择集中治理模式；该村主要排水去向为农田灌溉或直接排放，在综合考虑当地气温及排放去向的基础上，采用以生态为主的“厌氧池+潜流人工湿地+生态塘”处理技术。

5.4.2 污水收集

采用雨污分流排水模式。该村农村生活污水有黑灰分离和黑灰混合两种情况，老住宅黑灰水混合经收集进入三格化粪池；条件改善后新盖自建房的，厕所黑水进入三格化粪池，灰水通过管道接入污水处理设施。在原有三格化粪池(1.5～1.8 m3)的基础上，在农户段新建隔油池60个，铺设污水干管(De200)约500 m，支管(De160)约600 m，接户管(De75-110)约3 200 m。

5.4.3 污水处理

污水处理采用“厌氧池+潜流人工湿地+生态塘”的生态处理工艺。主要设施包括1座10 m3污水收集池、1座200 m3集中处理厌氧池、1处180 m2人工湿地，1处自然改造的生态塘(约4亩)。项目总投资约70万元(不包括黑灰分离、化粪池及入户管网等建设费用)。其中，污水处理设施建设投资约20万元，管网建设投资近50万元，吨水投资约2.5万元。

工艺流程如图1所示。污水经收集处理后，进入厌氧池，通过厌氧微生物作用将有机物质分解成无机物质，从而达到净化水质的目的；厌氧池出水进入潜流人工湿地，通过人工湿地碎石、砂砾和水生植物吸附、微生物转化等作用降解污水中氮磷等物质；人工湿地出水进入生态塘，生态塘中水生植物和动物共同形成人工生态系统，将入塘污水中的有机污染物进行降解和转化，出水水质达到地表水Ⅴ类标准，可用于水生作物种植和水产(如鱼、虾、蟹、蚌等)养殖，实现污水处理与资源化利用相结合。

图1 农村生活污水处理工艺流程图Fig.1 Flowchart of rural domestic sewage treatment process

5.5 运行维护

5.5.1 运维主体

户内设施，包括隔油池、三格化粪池等，由农户自行运维管理，主要包括粪渣粪皮清掏，粪液还田等。公共处理设施，包括污水集中收集管网、收集池、厌氧池、人工湿地和生态塘等，有村集体维护管理。其中，收集池和厌氧池等沉渣，由第三方专业公司抽取并运送至城市污水处理厂进行处理。

5.5.2 运维费用

该项目充分利用村庄地形优势构建，不需要运行动力费，也不用投加药剂，运维费主要是沉渣清理运输费和日常维护用工费，总运行成本不超过0.30元/吨，年运行费用约3 000元，该运维费一部分来自污水处理系统的生态塘流转租金，另一部分由村集体收入每年补助2 000元。

生态塘出水排入附近沟渠，通过沟渠引入水产养殖生态塘(约31.9亩)，水产养殖生态塘使用权流转给养殖户，结合休闲农业观光旅游，每年收益约4.5万元，不仅处理了污水，还带来了一定的经济效益。

5.6 治理效果

对运行设施的进出水水质检测结果表明，出水达到江苏省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB32/ 3462-2020)二级标准，如表3所示。

表3 处理设施进出水水质Table 3 Quality of incoming and outgoing water from treatment facilities

5.7 注意事项

(1)收集池和厌氧池沉渣定期清理，至少每半年清理一次。

(2)农户隔油池和化粪池需定期清理，防止堵塞；人工湿地的和生态塘需定期维护，主要是适当补种、定期收割(每年冬季对人工湿地植物收割处理)，人工湿地填料每3～5年更换替换一次。

6 结 论

(1)六合区农村地区房屋分布、人口分布、地势条件各异，工艺选择需要因地制宜，同时考虑基建费用和运行维护费用等各个方面的情况，同时考虑到处理规模、地理条件、农村经济条件以及当地出水要求等各类因素选择适宜的处理工艺模式。

(2)六合区龙袍街道某行政村主要采用“农户三格化粪池+厌氧处理+人工湿地+生态塘净化”的生态化农村生活污水集中处理组合工艺。处理工艺出水COD、HN3-N、TN和TP水质指标优于《农村生活污水处理设施水污染排放标准》(DB32/3462-2020)二级标准。