農(nóng)村生活污水治理思路及應(yīng)用案例分析

文_易嘉靜 廣東省環(huán)境科學(xué)研究院 廣東環(huán)科院環(huán)境科技有限公司

1 農(nóng)村生活污水組成及特點(diǎn)

農(nóng)村生活污水由洗漱和洗浴廢水、洗滌廢水、廚房廢水三部分構(gòu)成，分別占比30%、33%和37%。改廁之后，洗漱和洗浴廢水、洗滌廢水、廚房廢水和廁所污水占比分別為18%、25%、30%和27%。農(nóng)村生活污水水量特點(diǎn)是變化系數(shù)大、收集困難，夏季多，冬季少，白天多，晚上少，甚至?xí)嗔鳌Ｋ|(zhì)特點(diǎn)是一般污染物濃度低、水質(zhì)波動(dòng)大、含有一定量的氮、磷等物質(zhì)，基本不含有毒有害物質(zhì)。

2 常用治理模式

2.1 市政納管治理模式

市政納管治理模式主要應(yīng)用于城區(qū)或者鎮(zhèn)區(qū)周邊的村莊，具有較好的納入城區(qū)或者鎮(zhèn)區(qū)污水處理系統(tǒng)的管網(wǎng)接入條件，將這些村莊按“城邊接管、就近聯(lián)建”的原則接入城區(qū)或城鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一處理。市政納管治理模式優(yōu)點(diǎn)是利用現(xiàn)有城區(qū)或者鎮(zhèn)區(qū)污水處理廠，具有處理深入、運(yùn)營(yíng)成熟，投資省、施工短、見(jiàn)效快及處理效果好的特點(diǎn)。

2.2 村級(jí)集中治理模式

某些大中型單村或者連片村莊不具備納管條件，但是居住相對(duì)集中，生活污水量相對(duì)較大且排放要求較高，可采用村級(jí)集中治理模式，單村或者連村建設(shè)污水處理設(shè)施及配套工程，就近接入，集中處理。這種模式具有建設(shè)成本省、施工簡(jiǎn)單、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 村級(jí)生態(tài)治理模式

部分村莊位于非生態(tài)敏感區(qū)且村莊周邊現(xiàn)狀存在閑置可以利用的坑塘、洼地，可通過(guò)栽培水生植物和植物隔離帶對(duì)坑塘、洼地進(jìn)行生態(tài)化改造，建設(shè)村級(jí)生態(tài)單元，利用現(xiàn)有污水收集管網(wǎng)或者新建配套設(shè)施收集污水進(jìn)行集中處理。村級(jí)生態(tài)治理模式具有工程量小、施工方便、投資省的優(yōu)點(diǎn)，但抗擊污水負(fù)荷能力差，因此采用該模式的村莊首先要實(shí)現(xiàn)污水黑、灰分離，且明確設(shè)施的進(jìn)水水質(zhì)要求、處理負(fù)荷及預(yù)處理設(shè)施的選擇。

2.4 分散處理就地利用模式

對(duì)于位置偏遠(yuǎn)、居住分散、人口較少，集中收集難度大且不能產(chǎn)生連續(xù)污水徑流、建設(shè)集中污水處理設(shè)施成本高或難度大的地區(qū)，優(yōu)先通過(guò)庭院綠化、農(nóng)田灌溉等途徑就地利用，或者分區(qū)建設(shè)分散式小型污水處理一體化設(shè)備、庭院人工濕地或者組合進(jìn)行污水治理，采用該模式的前提條件也是實(shí)現(xiàn)污水黑、灰分離。

2.5 灰水存儲(chǔ)清運(yùn)處理模式

綜合考慮污水儲(chǔ)運(yùn)和村級(jí)處理的投資、運(yùn)營(yíng)和建設(shè)條件等，對(duì)于污水產(chǎn)生量較少的行政村擬利用現(xiàn)有或擬建排水管渠收集灰水，并根據(jù)管渠的排向，在管渠末端集中或分散建設(shè)防滲的污水儲(chǔ)池儲(chǔ)存污水，利用罐車定期清運(yùn)至附近的鎮(zhèn)駐地、社區(qū)或聯(lián)村污水廠站。同時(shí)對(duì)現(xiàn)有排水管渠進(jìn)行改造，有資金和建設(shè)條件的，增設(shè)獨(dú)立的污水收集管網(wǎng)；不具備條件的，對(duì)現(xiàn)狀管渠進(jìn)行防滲處理和破損修復(fù)。對(duì)距離縣城、鎮(zhèn)駐地和社區(qū)偏遠(yuǎn)、人口較少、居住分散，難以產(chǎn)生污水徑流地區(qū)，優(yōu)先通過(guò)庭院綠化、農(nóng)田灌溉等途徑就地就近利用。當(dāng)農(nóng)戶就地回用后還有少量剩余污水的，也可接入村內(nèi)排水管渠，收集到污水儲(chǔ)池中。各治理模式比較見(jiàn)表1。

表1 治理模式選擇表

3 農(nóng)村生活污水治理技術(shù)

3.1 常用技術(shù)

農(nóng)村生活污水處理技術(shù)根據(jù)處理程度、去除目標(biāo)等不同可分為初級(jí)處理階段、生物處理階段及生態(tài)處理階段。其中初級(jí)處理主要作用是去除大部分的懸浮物及少量有機(jī)物，主要包括化糞池、格柵、調(diào)節(jié)池、沼氣凈化池和厭氧生物膜池等；生物處理主要是去除大部分的有機(jī)物和部分氮、磷，主要包括生物接觸氧化法、生物濾池、活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤等；生態(tài)處理主要是進(jìn)一步去除污水中有機(jī)物，減少氮、磷及其他污染物，主要包括人工濕地和土壤滲濾等。

3.2 不同出水水質(zhì)工藝流程

推薦處理工藝組合見(jiàn)表2。

表2 推薦處理工藝組合技術(shù)表

4 案例方案分析

4.1 工程概況

某鎮(zhèn)14村按照農(nóng)村生活綜合治理規(guī)劃開展污水治理工程，經(jīng)過(guò)分析預(yù)測(cè)污水產(chǎn)生量，其中6個(gè)村污水產(chǎn)生量按20m3/d，5個(gè)村按40m3/d，3個(gè)村按60m3/d。

4.2 治理模式選擇

案例中涉及14個(gè)村莊居民點(diǎn)人口集中、密集，污水產(chǎn)生量大，且離城區(qū)較遠(yuǎn)，不具備納管條件，位于非生態(tài)敏感區(qū)域。結(jié)合農(nóng)村污水治理模式分析，采用村級(jí)生態(tài)處理模式。

4.3 進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)（表3）

表3 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

4.4 處理工藝

根據(jù)推薦處理組合工藝，結(jié)合實(shí)際情況，確定農(nóng)村生活污水處理處置設(shè)施的工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 推薦污水工藝流程

4.5 工藝設(shè)計(jì)（以40m3/d處理規(guī)模為例）

（1）初級(jí)處理階段：格柵及調(diào)節(jié)池

格柵和調(diào)節(jié)池主要作用是去除污水中較大的漂浮物，防止水泵機(jī)組的堵塞及調(diào)節(jié)進(jìn)水水量和水質(zhì)，確保后續(xù)生物處理階段連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)置一道人工格柵渠，渠道寬度為300mm，人工格柵柵縫為2mm，調(diào)節(jié)池有效容積為20m3，停留時(shí)間為12h，配套污水提升泵2臺(tái)，1用1備用，同時(shí)設(shè)置1臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)。

（2）生化處理階段：生化綜合池（一體化設(shè)備）

生化處理階段采用接觸氧化法，設(shè)置1套生化綜合池，采用一體化設(shè)備，集沉淀、缺氧、好氧于一體，依次分為沉淀段、缺氧段、好氧段。利用一體化設(shè)備內(nèi)各類微生物降解污水中的有機(jī)物、氮和磷。其中，好氧段內(nèi)放置填料，形成生物接觸氧化工藝，好氧段污泥回流至缺氧段。

生化段設(shè)計(jì)參數(shù)：

設(shè)計(jì)流量：Qave=1.67m3/h

好氧池容積負(fù)荷：0.13kgBOD5/m3·d

缺氧池容積負(fù)荷：0.13kgBOD5/m3·d

混合液回流比：Ri≥200%

沉淀段設(shè)計(jì)參數(shù)：

設(shè)計(jì)流量：Qave=0.1.67m3/h

設(shè)計(jì)表面負(fù)荷：q≤0.9m3/（m2.h）

設(shè)備數(shù)量：1套

（3）生態(tài)處理階段：人工濕地

人工濕地采用表面流人工濕地，BOD5表面負(fù)荷取≤4g/（m3·d），基質(zhì)層為夯實(shí)粘土、防水土工膜、黃沙、火山巖、土工布、種植土，種植水生植物包括荷花、蘆葦、睡蓮、菖蒲等。

5 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村生活污水治理是打贏農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要一環(huán)，選擇合適的治理模式和處理技術(shù)是農(nóng)村生活治理的關(guān)鍵。