農村生活污水處理工程設計淺議

嚴曉波

（上海嘉定水務工程設計有限公司，上海市 201800）

0 引言

為貫徹落實黨的十八大、十八屆三中全會和全國改善農村人居環境工作會議精神，圍繞建設美麗中國、生態文明的總體要求，堅持生產方式決定生活方式的原則，建設一批“生態宜居、生產高效、生活美好、人文和諧”的美麗鄉村，引領全市農村人居環境建設工作，促進農村全面健康可持續發展，推動城鄉一體化進程，上海市制定了《上海市美麗鄉村建設導則》，導則中提出應妥善處理污水排放，因地制宜采用就近納管、分散或集中生化處理等形式開展農村生活污水處理。

1 農村生活污水的特點

1.1 農村生活污水來源復雜

農村生活污水主要是指農村村莊的居民生活污水和生產廢水，它的來源很多，主要有：

（1）農村居民日常生活產生的污水，通常是廚房污水、生活洗滌污水、沖廁水等；

（2）位于農村的鄉鎮企業排放的污水，通常包含員工生活污水、沖洗廢水、企業生產環節產生的工業廢水等；

（3）位于農村的中小學、農家樂等民俗旅游、旅店、當地機關、事業單位排放的污水，通常包括人員生活污水、食堂餐飲業含油廢水等；

（4）農村畜禽養殖業排放的污水。

1.2 農村生活污水的分布特點

農村居民居住點分布不集中，村莊過于分散，生活污水排放點多面廣，很多農村沒有完整的排水系統，居民自行埋設排水管道，將污水排放入河，造成污水收集困難。

1.3 農村生活污水的水質特點

農村生活污水主要以化學需氧量（CODcr）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）等為主，參考《上海市農村生活污水處理技術指南》[1]給出的典型農村生活污水水質，見表1。

表1 農村生活污水的水質指標

1.4 農村生活污水的水量特點

農村地理位置分散，單個村莊排水量小而總體排水量巨大。

農村生活污水水量時變化與日變化波動幅度大。改革開放以來，農村外出務工人員明顯增加。以上海市的農村來看，近年來，農民進城買房置業，導致平時村中戶籍人口數很少，留在農村的多為老人，用水極為節儉，而節假日猛增；農村房屋空置、租金低廉，吸引了大量外來務工人員租住，這部分人員生活污水排放量通常是早晚多、白天少，有時中午時分幾乎無污水排放。因此，生活污水水量在春節等節假日期間顯著增加，而平時污水排放量較少且主要集中在早晚。

2 農村生活污水設計

2.1 設計原則

（1）符合國家法規，政策。

（2）為提高整體水環境質量，嚴格實行雨、污分流原則。

目前農村分散居住區域排水收集系統基本空白，排水管道設施極不完善，根據有關規定，考慮到分散就地處理系統設施在規模和運行條件上的制約因素，對于農村分散居住區的生活污水收集采用雨污水完全分流的排水體制，原有的場地排水管道作為雨水管道利用，雨水就近排放入河；重新布置污水收集管網，將工程范圍內每家每戶的生活污水收集后，納入市政污水管網。

（3）納管優先的原則。對于靠近市政污水管道的村落，采用逐戶收集污水，納入市政污水管道。不具備納管條件的自然村落，就地建造污水處理設施，處理后達標排放。

（4）堅持系統布局與周圍環境相容，注重與周圍景觀協調。

（5）因地制宜，以人為本，注重生態，堅持技術經濟的合理性，注重工程實效。

（6）處理系統布局采用分散和相對集中的選擇原則。對于獨立的住戶群采用獨立的處理系統，對于居住緊湊的住戶群盡量采用同一處理系統。

（7）在不大幅度增加系統投資的基礎上，系統盡量集中，便于管理。

（8）處理站點盡量靠近大水體，便于處理后尾水排放，且對環境影響較小。

（9）在條件允許的情況下，管道敷設坡度盡可能放大。

（10）盡可能避免設置倒虹。

2.2 水量設計

污水量設計指標應根據當地的污水處理系統專業規劃中確定的當地用水定額，結合對農村居民生活用水現狀調查綜合確定。計算方法按照《給水排水設計手冊》第五冊《城鎮排水》[2]中的污水變化系數的規定來計算。以上海市嘉定區為例，生活污水量取年平均常住人口105 L/p·d，外來人口取綜合生活污水量以年平均60 L/p·d，考慮收集系統滲入量取旱流量的10%。

2.3 污水管網設計

對于有納管條件的，根據各自然村的規模，住戶分布情況，河道位置及市政污水管道的位置、條件等確定管網布局。

對于既可采用相對集中，系統減少而管網較長方案，也可采用相對分散而管網較短方案，通過經濟技術比較后優化確定。

根據農村地區的特點，埋管起點是不過車的農戶房后，很少有人經過，所以，管道受壓力小，設計可減少覆土厚度。設計污水管起點管道埋深可選擇0.4～0.5m。管道連接采用管頂平接。對于部分管道，特別是住戶和系統之間的連接管，位于低洼地帶時，可以采用局部覆土方式，以保證管道有一定的覆土厚度。

由于住戶排水點大部分位于房屋北側，設計管道盡量沿住戶北側鋪設，以減少管道用量。對于管道沒有條件設在北側的，主管沿房屋南側鋪設，住戶污水從房屋側面通道引至南側。

2.4 污水處理系統工藝

當前，在全國各地的農村污水處理中，各種工藝層出不窮，實際運行情況各有差異，需要結合各地的特點選擇最適合的處理工藝。農村生活污水處理工藝的選擇應根據農村自然環境、經濟環境與人口規模等條件確定，因地制宜，采用集中收集與分散處理相結合的策略，以投資少、簡單實用、管理方便、效率高、運行成本低為污水處理技術選取的原則。

上海市出臺了《上海市農村生活污水處理技術指南》、《上海市農村生活污水處理技術管理要求》，對農村生活污水處理工程的工藝選擇作了基本要求，并推薦了幾種較合適的工藝。以上海市嘉定區為例，結合近幾年農村生活污水處理工程各工藝實際應用情況，通常采用一體化A O-M B R農村污水工藝、組合型工藝（生物濾池+人工濕地）、一體化A/O接觸氧化法污水處理技術等。

3 長效運行管理

農村生活污水處理系統的建設切實改善了農村居民的生活環境，減少了疾病的傳播途徑，緩和了河道的環境壓力，然而系統的長期有效運行有賴于建設以后的維護與管理。農村生活污水工程系統運行維護管理難度較低，然而其系統太多，綜合管理難度較大。日常維護仍然極為關鍵，故應建立起一套與之相匹配的管理模式。

3.1 管理模式

鑒于農村污染源分布廣泛，遠離城鎮，每座處理系統維護工作量不大，但由于點多面廣，具有處理工程的村落密度不大，分布較散。如果政府直接負責該項管理任務，不僅缺乏相應的技術人員，而且效率將十分低下。對于農村生活污水的管理模式，各地均有不少有益的嘗試，應根據當地的特點選擇合適的管理模式。

近年來上海市各個區鎮已進行了相當一部分的農村生活污水處理工作，他們對轄區內部分農村生活處理系統進行管理模式探索，實踐取得了較好的成效已形成了較為完善的管理模式，他們與有技術力量的企業合作，開發并應用遠程實時監控系統。

企業（或具有相應的專業技術力量以及管理能力）利用政府補貼的經費，對系統進行統一運營維護管理。政府在管理上主要負起考核的任務，根據對承擔維護的企業考核維護成果進行考慮，發放維護經費，并根據考核結果，可以給管理好的企業一定的獎勵。

3.2 長效運行管理

通常農村生活污水采用的處理系統，要求無需專人看護，運行費用低。系統正常運行后，水泵等設備設計采用自動控制系統，只要設備正常工作，也無需人工操作。

但日常的維護管理仍然是系統正常運行必不可少的保障。

系統的維護管理包括管道系統和處理系統，對管道系統日常的維護管理、清掏、對污水處理系統定期巡視設備的工作狀態、定期觀察上層濾層等常規的養護工作，是整個系統持續穩定運行的關鍵。

為切實加強農村生活污水處理設施管理養護工作，確保設施設備的完好和正常運行，進一步提升設施養管水平，應制定農村生活污水處理設施管理養護及考核辦法，明確農村生活污水處理設施的管理養護辦法，明確職責分工、養護管理內容、養護管理標準、管理模式、資金保障。

4 工程實例

嘉定區自2015年至今，已連續5年實施農村生活污水處理工程，部分工程已完工，污水管網及處理設施已投入運行，有效解決了農村生活污水對環境的污染，取得了良好的效益。

5 結論

（1）污水管網系統的長期有效運行有賴于建設以后的維護與管理。如果維護不力，導致管道及泵站堵塞，管網系統就會失效。

（2）從工程建設的實踐可知，設計是工程建設的前提，設計的成敗決定著整個項目的命運，只有合理的設計，其施工及一系列建設才能最終實現，要做到設計合理，現場調查和方案比選是至關重要的環節。

（3）合理選擇設計參數，排水量的預測應從多方面進行預測并要留有發展余地，并應根據各區域不同的用地性質，因地制宜地采用不同的標準。