農(nóng)村生活污水處理工藝設計

羅俊玲

摘要：目前，水污染在中國已成為不容忽視的事實，伴隨農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，隨著而來產(chǎn)生的大量污水也成了水污染的元兇之一。而農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀不容樂觀，我國農(nóng)村管網(wǎng)建設滯后，污水處理工藝設計適用性欠佳。本設計針對農(nóng)村污水情況經(jīng)過一系列工藝比選，選擇人工濕地作為污水處理工藝的核心，主要設計還包括：厭氧池，緩沖池，污泥干化池等。

關鍵詞：人工濕地;污水處理;工程設計

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

隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市規(guī)模逐步擴大，人口數(shù)量急劇增加，居民用水量明顯上升。目前，城市污水處理設施及工藝已經(jīng)較為成熟完善，但農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)仍有欠缺，因此建設一套科學完善的污水處理系統(tǒng)，對保護農(nóng)村水質(zhì)安全、改善生活環(huán)境、提升投資環(huán)境和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重大作用。

2? 農(nóng)村生活污水的特點

2.1 水質(zhì)特征

①由于農(nóng)村居住特性，其生活污水分布十分的分散，隨機性很強、涉及范圍較為廣范、因此防治困難[1];

②由于農(nóng)村居住特點導致其污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)不夠健全，基本呈粗放型排放，幾乎沒有污水處理設施;

③農(nóng)村生活污水成分復雜，但各類污染物濃度較低，可生化性強，水質(zhì)波動大[2];

④廁所排放的污水水質(zhì)較差，但可進入化糞池用作肥料[2]。

2.2 水量特征

①農(nóng)村生活污水一般排量較小，農(nóng)村人口居住分散（除小城鎮(zhèn)外），用水量相對少，則產(chǎn)生的生活污水量也較小;②變化系數(shù)大（3.5～5.0），農(nóng)村人口具有相近的生活規(guī)律，導致農(nóng)村生活污水排放量有早上、晚間比日間大的現(xiàn)象，排水量小的時候可能出現(xiàn)斷流，水量也有明顯變化[3]。

3? 農(nóng)村生活污水處理工藝優(yōu)選

現(xiàn)有的污水處理工藝繁雜，如傳統(tǒng)活性污泥法及其后來發(fā)展衍生的氧化溝技術、SBR法、CASS法、人工濕地等，這些方法各有利弊，本文針對農(nóng)村生活污水污水固有的特點，通過工藝比選，設計一套適合的污水處理系統(tǒng)。

設計農(nóng)村污水處理的特性在于，首先其具有生物處理的可行性，同時具備采用較高除磷脫氮生物處理法工藝條件。根據(jù)以上水質(zhì)特點，可以采用多種處理方法，下面就其進行比較。

3.1 污水處理核心工藝的比較選擇（表1）

通過比較，人工濕地工藝處理法既有投資少的優(yōu)點，又有運行費用低的特點，是一種既經(jīng)濟又實用的方案，同時符合生態(tài)的要求。在同樣處理結果前提下，這種工藝更適合于農(nóng)村地區(qū)。因此，選擇人工濕地處理工藝作為本設計的核心工藝。

3.2 污泥處理工藝的比較選擇（表2）

通過比較，本設計污泥處理采用自然污泥干化處理工藝。該工藝類似過濾床的干化場，床體過濾液返回厭氧池繼續(xù)處理，由于本工藝污泥量很少，可自然土壤化，定期清理。

3.3 污水消毒工藝的比較選擇（表3）

通過比較，考慮可靠性，運行的簡便性及處理費用等方面的因素，本設計采用二氧化氯消毒法。

4? 農(nóng)村生活污水處理工藝設計

4.1 工藝流程設計

根據(jù)農(nóng)村污水水質(zhì)以及工藝比選將人工濕地系統(tǒng)處理技術作為污水處理廠的核心工藝。其流程為：污水經(jīng)格柵機去除漂浮物和較大的懸浮物，自格柵流至提升泵站，由潛污泵提升至沉砂池，由沉砂池流入?yún)捬醭剡M行處理，以去除污水中部分溶解性有機物及污泥，出水經(jīng)潛污泵打至潛流構筑濕地進一步去除多種污染物，最終進入緩沖池，出水經(jīng)消毒后再排入受納水體。厭氧池產(chǎn)生的污泥由潛污泵打入污泥處理池，經(jīng)脫水后定期外運。

所謂的人工濕地是為污水處理人為的模擬一個自然濕地，同時即建造自然系統(tǒng)，按照要求將長寬比、地面坡度的洼地里，把石、砂、土壤、煤渣等介質(zhì)按配比組成填床料，按照當?shù)貧夂颉⑼寥赖忍刭|(zhì)，種植植物。其中植物為降解有機物、微生物提供基質(zhì)，在植物選擇時主要考慮到其性能好、生長周期長、成活率高、抗水性強、美觀、具有經(jīng)濟價值。人工濕地的凈化、降解作用主要依靠水中的微生物、種植的水生植物以及人工基質(zhì)共同完成，這個復合的生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生的物理、化學和生物作用將污水凈化，過程主要為過濾→吸附→沉淀→離子交換→微生物同化分解→植物吸收等。這種獨特的動植物生態(tài)體系不僅能實現(xiàn)對污水的高效凈化，同時實現(xiàn)廢水的資源化[4]。

本設計工藝為潛流式垂直流濕地系統(tǒng)。垂直潛流濕地床是將進水分布到填料床上部，以減輕填料床前端的負荷，以及可能出現(xiàn)的臭味問題。濕地床并聯(lián)運行。布水方式為穿孔管向卵石層布水，出水匯入集水管，排至緩沖池。緩沖池后出水再經(jīng)消毒設施消毒后排到受納水體。

4.2 處理效果預設

農(nóng)村污水進廠COD濃度200毫克/升，經(jīng)厭氧池（去除率25%）處理后的出水濃度可達150毫克/升;再經(jīng)潛流式濕地（去除率60%）處理后COD濃度為60毫克/升;經(jīng)緩沖區(qū)后COD濃度為50毫克/升以下。選擇建設濕地的類型為潛流濕地床。即水在地面以下以一定的深度垂直流過有孔介質(zhì)。

由表4、表5可知本設計工藝可以滿足排放要求。

5? 結論

人工濕地污水處理工藝為生態(tài)、生物法，它雖然具有一定的局限性和缺點，但是針對農(nóng)村生活污水的特點和農(nóng)村本身的環(huán)境，人工濕地核心處理工藝還是較優(yōu)的選擇，它可以克服化學方法易造成的二次污染，物理方法治標不治本的缺點，其優(yōu)勢在于投資費用、運行費用及運行耗能都較低，同時處理效果好。此外該方法主要依托水體自然凈化能力來恢復水體本來面貌，將污水資源化及環(huán)境美化有機結合起來[5]。

本設計對農(nóng)村的實地情況，經(jīng)過一系列的工藝比選，設計出了以人工濕地為核心的污水處理工藝。以達到污水一次性無害化處理之目的，杜絕農(nóng)村污水任流任排帶來周邊生態(tài)環(huán)境惡化，將從根本上改善環(huán)境衛(wèi)生，保護飲用水質(zhì)以減少居民疾病的發(fā)生。濕地是一種自然景觀、自然綜合體，如果將農(nóng)村生活污水處理設計中引入人工濕地景觀規(guī)劃概念，建設為濕地公園，利用其空間布局和綠地系統(tǒng)規(guī)劃，強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)再生功能構建城市園林。濕地公園規(guī)劃不僅對于提高規(guī)劃質(zhì)量和個性，而且對于改善區(qū)域總體環(huán)境質(zhì)量都有一定的價值。合理規(guī)劃的濕地公園視覺景觀優(yōu)異，可兼休閑娛樂和環(huán)境教育功能，還能夠改善和美化生態(tài)環(huán)境、改善人們的生態(tài)觀念，提倡節(jié)約資源、重復利用資源，尊重自然的新生活觀念。

參考文獻：

[1]陳桂頂.水培蔬菜系統(tǒng)對農(nóng)村生活污水尾水中氮磷去除及資源化利用研究[D].湖北：東南大學，2015.

[2]張瑞金，王鳳琴，等.做好抗旱工作必須綜合治理[J].河南水利與南水北調(diào)，2010（3）：17-18.

[3]郭迎慶，黃翔峰，等.太湖地區(qū)農(nóng)村生活污水處理工藝模式選擇探討[J].2010農(nóng)村生活污水處理實用技術高級研討會論文集，2010：7-12.

[4]許發(fā)財.農(nóng)村生活污水治理探討[J].化學工程與裝備，2016（002）：233-234.

[5]李寒娥.人工濕地系統(tǒng)在我國污水處理中的應用[J].環(huán)境污染治理技術與設備，2004，5（7）：9-12.