農村分散式污水處理系統

王 猛裴文娟高云華付星基余建新

（1.云南農業大學資源與環境學院，云南 昆明 650201；2.云南農業大學水利學院，云南 昆明 650201；

3.云南農業大學國土資源科學技術研究中心，云南 昆明 650201）

農村分散式污水處理系統

王 猛1，3裴文娟2，3高云華2，3付星基2，3余建新2，3

（1.云南農業大學資源與環境學院，云南 昆明 650201；2.云南農業大學水利學院，云南 昆明 650201；

3.云南農業大學國土資源科學技術研究中心，云南 昆明 650201）

隨著農村生活水平的提高，農村生活污水問題日益嚴峻。針對當前農村產污狀況，構建了一種由污水收集池、污水處理池和清水池三部分結構及附屬配套設施聯合工作的分散式農村污水處理系統。該系統具有治污效果明顯、成本低、壽命長、施工簡單與管護便捷等特點，在廣大農村具有較好的推廣應用價值。

農村生活污水；分散式；污水處理系統；污水處理池

隨著農村生活水平的提高，農村生活污水產生量大幅增加，農村污水處理現狀十分嚴峻。據調查，全國農村人均排泄物產生量大約2.6億t，生活垃圾2.8億t，生活污水多達90多億t，污水的來源于主要有3個方面：一是廚房污水，二是生活洗滌污水，三是人畜糞便污水。大部分村莊污水收集處理系統很不完善，生活污水任意排放，多數經溝渠直接排入附近河道、坑塘和農田，其他部分土壤滲濾或自然蒸發，嚴重污染了周圍的環境［1］。同時，由于修建后極少管護，村莊內部排污系統容易易堵塞，導致溝渠內污水發黑發臭，嚴重影響了村莊的人居環境。部分村莊雖然有配套的排污設施，但由于設計不合理、運行管護不到位等原因，不能達到治污減排的目的。

1 污水處理系統概述

目前，污水處理系統一般分為兩類，即集中式處理系統和分散式處理系統。集中式處理系統主要應用在城市，即通過城市的排污管網收集產生的污水，然后經過管道輸送到污水處理廠，而后進行處理和再利用。分散式污水處理系統是對產生的污水就地處理，達到相關標準后，再排放和利用。這種處理方式主用用于城市的近郊或者農村等地方，這些地方大多基礎設施不完善。對于集中式污水處理系統來說，其對排污管網的要求較高，因此大量處理污水時，必須進行管網建設。通過相關資料研究發現，集中式污水處理系統中的排水管網投資，一般占總投資的60%左右，并且污水處理集中程度越高，建設成本越高。另外，各個村莊雖然規模不同，但總體來說，各村都存在污水分散難以集中、排水管網等基礎設施基本空白等特點。綜上所述，由于自然條件、經濟條件和基礎設施等多方面的限制和制約，因此分散式污水處理方式是符合農村實際情況的污水處理方式。

雖然國內外已經開展了一定的有關農村分散污水處理技術的評價研究。但是，大部分的研究或者針對某幾項技術，或重點針對某些指標，或者評價的情景與我國的普遍性不太吻合。因此，設計一種施工簡單、建造成本低、適用性廣、治污效果明顯的分散式農村污水處理系統具有極大的實際意義。該文針對農村的特點設計了一種分散式污水處理系統，用于解決農村污水處理問題。

2 分散式污水處理系統的結構組成

分散式污水處理系統由四部分構成：污水收集池、污水處理池、清水池及配套設備，適用于農村的分散式污水處理，其流程圖如1所示。

圖1 分散式污水處理系統污水處理流程

2.1 污水收集池

污水收集池位于分散式污水處理系統的最前端，與污水處理池相連通。污水收集池斷面為圓形構造，容積可根據每戶實際產污情況計算。池壁采用墻磚砌結構，池內壁由砂漿抹面做防滲處理，池壁開設有進水口和簡易閥門，進水口設在池壁上方，外接高密度PE進水管，可以連接各個排污設施，也可以通過下水道匯集污水。

2.2 污水處理池

污水處理池是分散式污水處理系統的核心，位于系統的中部。前端經連接通道與污水收集池連通，末端經連接通道與清水池連通。污水處理池為矩形結構，池壁采用磚砌結構，池內壁由砂漿抹面做防滲處理，中部設置5層結構污水處理層，依照水流方向依次為無砂混凝土層、陶粒層、砂礫層、土工織物層和無砂混凝土層。4種材料的特點和作用如下

2.2.1 無砂混凝土。又稱透水混凝土，由水泥、骨料和水混合攪而成。由于不存在細骨料，只是由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結，就能形成均勻分布的蜂窩狀結構的孔穴。所以，具有很高的透水性、很強的承載能力，堅固耐用，維護簡單。

2.2.2 陶粒。是用黏土和巖石等材料，經過加工、粉磨，再經過燒脹等工藝，制成的質量較輕的多孔材料。其特點是表面粗糙、比表面積大、多孔質輕、生物掛膜容易、壓頭損失小、濾速高、強度高、耐沖洗且不堵塞等［2，3］。

2.2.3 砂礫。指粗粒類土中礫粒組質量≤50%總質量的無粘性土，其成分是不同大小粒徑的砂粒和少量粉粒或者黏粒，具有比表面積小、抗剪強度高、壓縮模量大、孔隙尺寸大及滲透性強等特點。

2.2.4 土工織物。又稱土工布，是應用于土木工程中的紡織品［4］，具有加強、過濾、隔離、排水與防護5大功能。在建筑和水利工程中使用可以提高工程質量，延長壽命，縮短施工時間，簡化維護保養工作［5］。

經5層結構污水處理層逐級過濾后，能夠將其中的雜物進行過濾，達到有效改善污水處理環境的效果。

2.3 清水池

清水池位于分散式污水處理系統末端，與污水處理池相連。清水池斷面為圓形構造，池壁采用墻磚砌結構，池內壁由砂漿抹面做防滲處理，確保污水由此進入。清水池壁開設有出水口和簡易閥門，外接高密度PE出水管，可根據需要由出水口排放至排水溝，進行農業灌溉。

2.4 配套設備

配套設備主要有進、出口管道和簡易閥門和蓋板。進口管道用于收集不同來源的污水，出口管道將處理后的清水排放到需用的地方。3個池子的蓋板主要有2個用處，一是用于防止雜物落入池子，二是方便移開蓋板，維護污水處理系統。

3 技術特點

3.1 投資成本低，管理維護簡單

通過構建分散式污水處理系統，可以減小農村基建投入；分散式污水處理系統維護相對簡單，不需要專人管護。

3.2 無能源消耗，符合生態友好需求

分散式污水處理系統通過自然過濾，無需外加動力支持，不消耗能源；可以持續不斷地處理日常生活污水，實現了污水的就地回收和處理。

3.3 技術成熟，施工簡單

分散式處理系統的技術不斷發展和完善，滿足了不同地區對污水處理的要求；施工工藝要求不高，不同地區都可以順利施工。

3.4 凈化效果好，適用地區性廣

分散式污水處理系統可以很好地處理農村日常生活污水，凈化后水質符合《農田灌溉水質標準》GB-5084-2005的標準，適用于我國廣大農村地區。

4 結語

該文構建了分散式污水處理系統由污水收集池、污水處理池和清水池三部分結構及附屬配套設施聯合工作。其在有效實現農村治污減排的同時，具有凈化效果好、使用壽命長、構建成本低、適用范圍廣、施工工藝簡單后期管護便捷等特點，在廣大農村地區具有極高的推廣應用價值。

［1］云南省農村污水處理現狀與技術模式［J］.環境科學導刊，2015（6）：63.

［2］朱樂輝，朱衷榜.水處理濾料—球形輕質陶粒的研制［J］.環境保護，2000（1）：35-37.

［3］王德英，沈自求.深層過濾理論與技術的研究進展［J］.環境污染治理技術與設備，2002（1）：38-46.

［4］蘇立君，張宜健，王鐵行.不同粒徑級砂土滲透特性試驗研究［J］.巖土力學，2014（5）：1289-1294.

［5］楊彩云，楊俊霞.產業用紡織品［M］.北京：中國紡織出版社，1998：31.

X703.1

A

1674-7909（2016）17-47-2

王猛（1988-），男，碩士，研究方向：水土保持與荒漠化防治。