厌氧水解+人工湿地组合工艺在农村生活污水处理中的应用

郝理想

摘 要：文章采用厌氧水解+人工湿地组合工艺对广东省某农村的生活污水进行设计，处理规模为120m3/d，COD、BOD5、SS、NH3-N、TP的去除率分别为77.7%、79.7%、92.5%、69.8%、72.6%，出水水质达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准，为农村生活污水的处理提供参考。

关键词：厌氧水解；人工湿地；农村生活污水

农村生活污水主要来源于洗涤、沐浴、卫生洁具，含有大量细菌、病毒、营养盐等成分，若随意排放，会造成地表水和地下水污染等环境问题。根据广东省2015年开展的全省农村生活污水处理设施调研，已建的处理设施中采用“厌氧水解+人工湿地”的占大多数，且处理效果良好[1]。

1 设计规模和进出水水质

该村经济条件一般，有简单的室内卫生设施，服务人口为1875人，农村居民生活用水量取100L/人·天，综合排放系数和污水收集率取80%，设计处理规模为120m3/d[2]。

农村居民生活分散，生活污水的排放具有间歇性，水质和水量变化明显，有机物、氮磷含量较高，重金属和有毒有害物质含量低，处理后出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准的要求，主要进出水水质如表1所示：

2 工艺概述

2.1 工艺流程

污水首先经过格栅去除大的杂物和漂浮物，并在集水池中调节水量和水质，然后进入厌氧水解池。厌氧水解池出水经过水平潜流人工湿地，然后尾水排入用于灌溉的沟渠或池塘，工艺流程见图1。

2.2 主要构筑物及工艺参数

（1）格栅集水池：格栅可去除水中较大的漂浮物和杂物，集水池可调节和稳定水质。栅隙10mm；格栅宽度800mm；安装角度60°；钢筋混凝土结构，净空尺寸为2500×1300×2100mm。

（2）厌氧水解池：厌氧水解池安装厌氧填料，有机物在细菌胞外酶及产酸细菌的作用下，悬浮状态或胶体状态的有机物质转化为溶解性有机物，大分子有机物分解为小分子有机物，同时比重相对较大的悬浮状物质沉淀至池底，为后续人工湿地处理创造有利条件。有效容积30m3，水力停留时间为6h，净空尺寸为6000×3100×2350mm，超高850mm，设计通气管，并加盖管罩。由于本工程污泥产生污泥量较少，不设专门的污泥处理设施。厌氧池污泥定期清掏外运。

（3）人工湿地：采用两级水平潜流人工湿地串联，污水在湿地内水平流动，借助填料上大量微生物形成的生物膜、庞大的植物根系网和湿地基质对污染物进行降解吸附过滤作用等，利用人工湿地的物理、化学、生物等的综合作用，进一步去除污水中大部分的有机污染物和SS，可以有效降低水中氮、磷含量。污水在人工濕地内得到净化的同时，部分被植物吸收利用[3]。水力停留时间：3天；水力负荷：0.25m3/（m2·d）；基质填料厚度：1.2m；填料采用均质碎石填料，粒径30-50mm；底部坡度：0.5%；钢筋混凝土结构，净空尺寸为33000×18450×1200mm。栽种植物选择适合广东地区的芦苇、花叶芦荻、再力花、菖蒲、香根草、鸢尾、梭鱼草、千屈菜、水蜡烛、纸沙草、美人蕉等[4]。植物种植密度为10棵/m2。

2.3 处理结果

各处理单元的主要污染物的去除率如表2所示，可见该组合工艺对农村生活污水具有良好的处理效果，其中SS去除率最高，达到92.5%；BOD5、COD居中，分别为79.7%和80.7%；氨氮和总磷最低，分别为69.8%、72.6%。处理后的污水可以用于冲厕、浇灌、河道补水等，有效节约水资源。

3 主要技术经济指标

该工程总投资包括材料费、建设工程费、植物栽种费和土地征用费，合计22.5万元，建设成本为1875元/m3；运行成本包括杂草的控制费、植物的定期收割费、污泥处理费和定期的检查和维护费用，无药剂费和电费，共计0.35元/m3，明显低于传统的污水处理工艺，具有良好的社会效益和经济效益。

4 结论与建议

（1）厌氧水解+人工湿地组合工艺处理农村生活污水，污染物去除稳定、维护管理简便、运行和建设费用低，能够达到1级B标准，在农村生活污水处理中的具有良好的应用效果。

（2）工程建设成本为1875元/m3，运行成本为0.35元/m3。

（3）系统的运行与维护中应及时对格栅清污、外运厌氧水解池的污泥、并控制好人工湿地的水位和水量，以免长期超负荷运行，及时对湿地植物进行杂草清理、缺苗补种、适时收割和控制虫害等工作。

参考文献

[1]广东农村生活污水处理适用技术和设备指引[Z].

[2]广州市农村生活污水治理适用技术指引（修订版）[Z].

[3]王薇，俞燕，王世和.人工湿地污水处理工艺与设计[J].城市环境与城市生态，2001（1）：59-62.

[4]冯间开.广州市茅岗村人工湿地处理农村污水的工程实践[D].华南理工大学，2012.