基于数据视角的农村生活污水处理效果研究

陈丽红 黄金洲 李俊恒

（广州市赛特检测有限公司 广东广州 510520）

引言

广州市共有1144个行政村，加上需完善生活污水治理的87个“村改居”社区，共有1231个村社列入生活污水治理统计范围[1],主要分布在白云、黄埔、花都、番禺、南沙、从化、增城区。广州村落总数众多，由于基础设施建设的滞后和维护管理不到位，治理速度远赶不上排污增速[2]，达标率较低，导致农村污水治理成为城乡环境建设的痛点。农村生活污水具有排放量小、污水成分简单、排放规律显著等特点，但由于南方多雨的气候影响，水质水量波动性大。

目前，广州市的农村生活污水处理工艺呈现多样化，且大多为分散式处理模式[3]。广州市水务局先后发布了《广州市农村生活污水处理适用技术指引》和《广州市农村生活污水治理适用技术指引》（修订版）。由于不同污水处理工艺的占地面积、建设投资、处理效果、运维成本等差别很大，一些农村在选择处理工艺时，为充分考虑本村的实际情况和运维能力，导致工艺适用性差、运营成本高、处理效果不好、管理困难等不足。本文选取广州不同区典型村落的污水处理工艺，通过现场踏勘及连续取样检测，在同等气候条件下通过检测结果及数据分析反映出不同工艺的处理效果，为进一步提升广州农村生活污水治理工艺的选择和建设提供参考。

1 研究方法

1.1 研究对象

本研究选取广州市南沙区、白云区、番禺区、增城区、花都区五个区9个村落，分别遴选不同的农村污水处理工艺。

1.2 检测方法和仪器

本研究主要监测指标包括总磷TP、氨氮NH3-N、化学需氧量CODcr，分别采用钼酸铵分光光度法、纳氏试剂分光光度法、重铬酸盐法。仪器设备有电子天平（BSA224S）、紫外分光光度计（752N）、立式压力蒸汽灭菌器（YM30Z）、消解装置（XJ-III）、恒温加热器、低速离心机（TDL-40B）等，重铬酸钾、过硫酸钾、氯化铵为优级纯，其他试剂为分析纯。

表1 各试验点农村污水设计方案

1.3 现场采样及工艺运行情况调查

根据表1中的典型村落试验点，采集进水及出水各一个水样，且在进水浓度最高的站点取水检测。在集水池或格栅槽采集进水水样，在出水口采集出水水样，水样采集后封装保存，6h内送回实验室检测。

现场调查主要包括污水处理工艺的设计规模、出水设计标准、实际处理水量、污水收集灌渠及附属设施、设备运行情况等。

2 结果与分析

2.1 不同工艺水质处理情况

广州地区农村生活污水主要包括生活用水、家畜养殖污水、家庭作坊外排污水等，主要污染物为化学需氧量、氨氮和总磷。根据广州市赛特检测有限公司2019年第一季度的农村生活污水检测报告，选取典型村落的农村生活污水检测结果如表2所示：

表2 不同处理工艺典型村落农村生活污水检测结果

2.2 数据分析

对表2中的各组数据进行分析，对比发现，组合工艺处理效果总体上要优于单一工艺。

本次试验点的CODcr进水浓度范围92 mg/L～413 mg/L，出水浓度范围29 mg/L～188 mg/L，不同工艺的去除率31.4%～85.4%；NH3-N进水浓度范围0.84mg/L～58.39mg/L，出水浓度范围0.32 mg/L～56.16mg/L，不同工艺的去除率3.8%～98.8%；TP进水浓度范围 0.53mg/L～4.68mg/L，出水浓度范围 0.25 mg/L～5.34mg/L，不同工艺的去除率7.3%～91.9%。

不同工艺对污水中的三指标的去除效果也存在较大差异。如图1所示，厌氧+接触氧化、厌氧+植物糖、生物接触氧化、厌氧+膜处理器等工艺对于三个指标的去除率均超过50%,厌氧组合工艺的去除率比较均衡。MBR一体化、高效垂直人工湿地系等处理效果次之，其中MBR对COD的处理效果较好，高达82.6%；高效垂直人工湿地系对TP、NH3-N的处理效果较好，均在80%以上；厌氧+人工湿地、人工湿地、一体化厌氧池的处理效果则不是很理想。

图1 不同处理工艺三指标去除率情况

结语

广州农村地区覆盖面广，基础设施建设仍然薄弱，管理体制不健全，加强农村污水的整治计划，是一项任重而道远的民生工程。根据本次调查的数据分析，结合广州市水务局关于《广州市农村生活污水治理运行维护监督考核工作细则（修订版）》（穗水农村〔2017〕147号）[4]，表1中典型村落采用的9种污水处理方案，厌氧+膜处理器处理效果符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)一级B排放考核标准，厌氧+接触氧化、厌氧+植物塘、生物接触氧化、高效垂直人工湿地系、人工湿地等工艺处理效果符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002）二级排放考核标准，体化厌氧池处理效果符合《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005）排放考核标准，而MBR一体化、厌氧+人工湿地这两个试验点因为管理不到位，未能达到考核标准要求。

由于农村地区人口、经济、地域的特殊性，单一污水处理工艺均存在不同程度的缺陷，而不同技术组合之前的优势互补，更有利于发挥更好的处理效果。对应农村生活污水处理而言，国内一些地区已经开始提倡“一村一策”，工艺的选择并非越新颖越好，与农村的实际情况相结合并相适应的工艺才是最合适的。农村污水的治理，技术与管理坚持要两手抓，切实落实广州生活农村污水治理政策，改善广州的农村水环境。