農村生活污水處理設計研究

李晨曦

摘 要 隨著社會經濟發展和生活水平的提高，農村用水量和污水排放量日益增加。未經處理的污水直接排放導致農村環境惡化，因此，對農村生活污水進行有效治理已迫在眉睫。本文基于農村污水的水質特點、排放標準和處理技術等方面，闡述了污水處理系統設計過程中需注意的要點，并介紹了具有較好應用前景的SBR處理工藝，對其技術優勢及處理效果亦進行概述，希望對農村生活污水處理的設計研究有所助益。

關鍵詞 農村生活污水;污水處理;設計研究;SBR

相較于城市中相對完備的污水處理系統，農村等經濟人文薄弱地區的生活污水處理還處于初始探索階段。目前主要的處理方式是通過污水排放管道及暗渠對農村生活污水進行收集，最終匯入污水處理設施進行處理，達到相關排放標準后進行排放[1-2]。在農村污水處理系統建設過程中，工藝技術路線的確定、設備的選型及管網設計等都是直接影響處理效果、運行成本和建設投資的重要因素，需要相關部門重視起來，以便能夠得到足夠的經濟支持，從而促進農村生活污水處理設計研究的發展。

序批式反應器（Sequencing Batch Reactor，簡稱SBR）是一種按時間順序，間歇運行的生物處理工藝。SBR將調節池、曝氣池和二沉池的功能集于一個反應池，僅通過一個處理單元即可實現污水生物處理的水質水量調節、有機物降解、脫氮除磷及固液分離等全過程。它的一個完整運行周期有以下五個階段：進水、反應、沉淀、排水和閑置。SBR通過設置完善的自動控制系統及智慧平臺，可實現污水處理過程的自動運行及遠程監控，對于采用該工藝的小型污水處理設施的運行可實現無人值守，只需定期維護。因此，該工藝具有投資少、效率高、操作靈活、易于管理等優點。

1污水水質基本情況及排放標準

1.1 農村生活污水水質基本情況

在農村地區，生活污水主要來源有人畜的糞便、洗滌廢水、洗浴廢水、廚房廢水等。其中含有較高的有機物、無機物、病原微生物及較多的懸浮物。農村地區分布范圍廣，村民居住分散，相較于城市而言，片區內污水排放量較小，具有來源復雜、水質變化較大、排放具有間歇性等特點[3]。且因環境的限制，農村居民用水與當地經濟、生活習慣、節氣等影響因素密切相關，所以在對農村生活污水處理進行設計時，需要詳細收集農村地區的相關資料數據，避免設計方案的錯漏。

1.2 排放標準

目前，在農村污水治理方面，缺少國家性專項規劃和排放標準。大多數地區在執行農村污水排放時標準都會參考《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）以及《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）。我國地域廣闊，不同區域地理環境差異較大。部分地區沒有充分考慮當地地理環境及經濟條件等因素，過度追求高標準排放，造成財政資金浪費。還有部分地區只是復制其他地區的處理工藝，導致污水處理沒有達到實際效果。因此，應具體情況具體分析，根據當地的實際條件，制定適當的排放標準。

2農村污水處理工藝技術

當前農村生活污水處理工藝主要分為生物處理和生態處理兩種，生物處理個工藝主要有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、氧化溝、SBR及A/O等。生態處理工藝主要有人工濕地及氧化塘等。當單級生物處理或生態處理難以達到預期標準時，也會采用生物-生態組合處理工藝。農村各地環境狀況不一，加上經濟條件相對較差，為使污水處理設施能夠有效運行和維護，并使污水處理達到滿意的效果，選擇適用范圍廣、操作管理簡便、投資及運行成本低廉的處理工藝尤其必要。

3SBR工藝概述

目前SBR工藝已越來越多的應用于農村生活污水處理，以SBR為核心的一體化設備發展也非常成熟。SBR主體設備已做到模塊化，可根據處理規模進行組合，并搭載先進的運程監控平臺，極大簡化了其設計、安裝及調試周期，工程建設速度快，日常管理非常簡單。

3.1 典型工藝流程

典型SBR工藝基本流程如下圖3.1所示。農村生活污水一般通過管網或暗渠匯集后進入處理系統。首先通過格柵渠設置的粗細格柵攔截尺寸較大的雜物，避免其進入后續系統堵塞設備及管路，然后進入調節池收集。經調節池進行水質水量的均質調節后，利用潛污泵提升至生化處理SBR反應器進行處理。在SBR反應器中可通過加藥系統根據系統進出水水質情況投加碳源及鐵鹽（除磷劑），從而完成污水的凈化處理，最終出水經抽吸泵排入清水消毒池，通過池內的緩釋消毒設施進行消毒后達標排放。

3.2 工藝特點

SBR工藝流程簡單，占地面積小、造價低。對于水量水質波動大、運維資金不足、管理人員能力較弱的農村污水處理站點，相比其他工藝還具有以下優勢[4]：

（1）理想的推流過程使生化反應推動力增大，池內厭氧、好氧處于交替狀態，處理效果好。

（2）污水在理想的靜止狀態下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質好。

（3）抗沖擊負荷能力強，池內留有部分處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗進水濃度較高污染物對系統的沖擊。

（4）通過調控各部序運行時間、進水及曝氣方式，對來水水質、水量波動適應能力強，操作運行靈活。

（5）反應池內存在COD、BOD濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。

（6）低負荷運行時，產生的污泥量小，性質穩定，降低了污泥處理的費用。

（7）在配置的自動控制系統及智慧平臺的輔助下，可實現自動運行、遠程監控，非常易于管理和維護。

因SBR工藝所具備的以上優點，采用該工藝進行農村污水的處理具有廣闊的應用前景。

3.3 工藝處理效果

根據采用以SBR為核心工藝的某市農村生活污水處理項目相關資料顯示，該項目于2016年6月竣工完成，經系統的對SBR工藝進行調試后，于2016年7月開始投入運行。經過長期運行觀察，該工藝處理效果好，出水各項指標均穩定達到設計排放標準-《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）。對該市農村處理站點出水口隨機抽查取樣并進行化驗檢測，具體的主要水質指標如表3.1所示：

從上表中數據可知，四個農村污水站點在實際的運行過程中處理出水可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A和一級B標準。通過對實現以上兩個排放標準的站點分別進行運行成本核算，結果顯示，出水為一級A標準站點噸水運行成本約為0.68元，出水為一級B標準站點噸水運行成本約為0.73元。由此可見，SBR工藝不但處理效果較好，運行費用也較低。

4結束語

農村生活的污水有效治理，應因地制宜，需從各地區實際條件出發并進行深度調研，要高度重視其處理工藝的設計，建立可靠的污水排放標準。在不同的地形地貌、人文環境中，要采取適合的生活污水處理工藝，使處理設施能夠持續穩定運行，保證農村地區水環境的健康和安全。

SBR工藝不僅建造簡單，操作便利，還能夠有效處理農村生活污水的同時極大的節約污水處理的投資和運行成本，這點很好地促進了農村生活污水處理系統的普及，為農村生活污水處理的發展做出了極大貢獻，對保護農村的生態環境具有重要的意義。

參考文獻

[1] 邵楠.農村生活污水處理工藝的相關研究[J]. 中國資源綜合利用，2018，36（12）：35-37.

[2] 謝權芳.村生活污水處理工藝研究[J]. 低碳地產，2016，2（20）：215-217.

[3] 孫瑞敏.我國農村生活污水排水現狀分析[J].能源與環境，2010（5）： 33-34.

[4] 潘建良，李道棠，楊虹. 間歇式活性污泥法及其變形[J]. 凈水技術，2003，22（4）：6-9.