农村生活污水处理工艺优选方案研究

霍祥志 宋国晗 郝楠楠

摘要：随着我国社会经济的快速发展，农村生活污水的治理越来越受到重视，如何选择最适宜的处理工艺，是摆在我们面前的一道难题，文章经过对比几种目前常见的污水处理工艺，结合当地实际情况，推荐优先采用“厌氧生物处理+人工湿地”组合工艺，以期为阳泉市郊区管理部门提供决策依据。

关键词：农村生活污水;排放特点;处理工艺

中图分类号：X71 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）10-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.10.059

Abstract：With the rapid development of Chinas social economy，with more attention paid to the governance of rural domestic sewage. It is a difficult problem in front of us to how to choose the most suitable treatment process.In this paper，combined with the local actual situation，after comparing several kinds of common wastewater treatment technology.The combined process of “anaerobic biological treatment + constructed wetland” is be preferred.In order to provide decision basis for the suburbs of Yangquan city management department.

Key words： Rural domestic sewage;Emission characteristics;Treatment process

1 背景

近年来，随着我國政府对农村污水的逐渐重视，农村污水处理率有了飞速提升，根据住建部数据显示，我国农村生活污水处理率已由2006年的1%，提升至2014年的9.98%。同时《全国农村环境综合整治“十三五”规划》提出，到2020年我国农村污水处理率要达到30%以上[1-2]。伴随着农村污水处理市场的历史性发展机遇，各种处理工艺也如雨后春笋般遍地开花。但由于个别地区在选择污水处理工艺时存在照搬他人模式，盲目追求新工艺的现象，导致相当一部分污水治理设施“建好不用、只晒太阳”的现象普遍存在，直接导致每年产生农村污水近百亿吨，处理率却仅为22%尴尬处境。如何选择适合自身的处理工艺，最大限度取得污水处理与满足人民群众美好向往的双赢，是摆在我们面前的一道亟待解决的难题。

2 项目区概况

2.1 区域概况

阳泉市郊区位于山西省东部，太行山中段西麓，是一个典型的工矿型、城郊型农业地区，区域内春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季绵长寒冷。受地形限制，当地农村大多沿河道、沟谷分布，村内地势高差起伏较大，目前仅建城区和因受矿产开发而完成整村搬迁的村庄完成了生活污水的集中收集处理，剩余大部分分散村庄生活污水尚未进行统一治理，生活污水直排入河、雨污混排现象严重[3]。

2.2 农村生活污水排放特点

农村生活污水的主要来源是厨房餐余垃圾和厕所粪便，餐余垃圾中富含有机物、油脂、钠、醋酸、氯、碘等元素，粪便污水中BOD、N、P等元素浓度较高。

农村生活污水具有以下特点[4-5]：一是污染源分散，污水不易收集，这与农村分散居住有关;二是水量与水质不均匀，排放时间具有间歇性特点，一年当中，夏季水量明显大于冬季水量，每天早中晚各有一个小高峰，且白天水量明显大于夜间水量;三是污水处理设施后期运营维护困难，这与我国现阶段经济发展水平与农村居民日常生活习惯有直接关系。

3 主要处理工艺

对于农村生活污水治理，有设备处理以及生态处理两种办法，具体工艺有生物转盘工艺、A2/O法、氧化沟、SBR及其各种变形、生物接触氧化、曝气生物滤池以及人工快渗等[6-7]。

3.1 生物转盘污水处理工艺

工作原理为盘片在与之垂直的水平轴带动下缓慢地转动，浸入废水中的那部分盘片上的生物膜便吸附废水的有机物，当转出水面时，生物膜又从大气吸收所需的氧气，使吸附于膜上的有机物被微生物氧化分解。随着盘片的不断转动，最终使槽内废水得以净化。

该工艺具有结构简单、运转安全、处理效果好、维护管理方便、运行费用低等优点;但初期生化区一次性投资较高。

3.2 A2/O污水处理工艺

A2/O生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物消化及反消化工艺和生物除磷工艺的综合[8]。生物池通过曝气装置、推进器（厌氧段和缺氧段）及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐;在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的;在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。

3.3 生物接触氧化法

生物接触氧化法是将污水浸没全部填料，氧气、污水和填料三相接触过程中，通过填料上附着生长的生物膜去除污染物。该方法操作管理方便，适合于农村地区使用。

3.4 厌氧生物处理技术

厌氧生物处理技术无须曝气充氧，产泥量少，是一种低成本、易管理的污水处理技术，能够基本满足农村生活污水处理的技术要求。该工艺能耗少，操作简便，处理能力较强，滤池内可以保持很高的微生物浓度，不需另设泥水分离设备，出水SS较低。存在的问题是滤料费用较高，滤料容易堵塞，生物膜很厚，须严格控制进水悬浮固体浓度。

3.5 S-MBR一体式污水处理工艺

该工艺由生物反应器和MBR反应器两部分组成，即工艺流程为O-A-MBR。该生物反应器由高效多孔生物滤料反应区（O段）和缺氧反应区（A段）两部分组成[9]。

O段：罐体内90%的活性微生物固定生长在滤料表面，微生物利用水中污染物作为生长养料，通过生化反应及吸附过滤可去除部分污染物。

A段：O段低进高出进水方式，大大减少A段进水方式的能耗，缺氧环境培育出适宜的优势菌种，可实现短程硝化与反硝化，确保出水达到合格标准。

3.6 人工快渗工艺

该工艺采用渗透性良好的CRI介质，以干湿交替的运行方式，使污水在自上而下流经填料过程中发生综合的物理、化学、生物反应，使污染物得以去除。

人工快渗污水处理系统一般由预处理单元、人工快渗处理单元和后处理单元三部分组成。

3.7 人工湿地

人工湿地主体由土壤和按一定级别充填的填料等组成，并在床表面种植水生植物而构成一个独特的生态系统。人工湿地污水处理的机理是通过硝化反硝化去除水中N，通过沉淀去除P[10-12]。

人工湿地对有机物、氮、磷等元素均具有较高的去除效率，根据已有研究可知在进水浓度较低的情况下，人工湿地对BOD5的去除率介于85%～95%之间，最高可去除对80%的COD，处理后的水中BOD5的浓度在10 mg/L左右，SS小于20mg/L，对氮的去除率最高可达80%～90%，对各种类型污水中的TP的去除率最高可达97.2%。

3.8 工艺推荐

经过對比各种工艺的适用范围、优缺点，综合考虑当地经济、地形等因素，优先推荐“厌氧生物处理+人工湿地”的处理模式，对阳泉市郊区农村分散生活污水进行治理，建设生态、美丽、宜居的现代化乡村，逐步提高人民群众的幸福感与获得感。

4 结语

随着我国社会经济的快速发展，一方面，人民群众对美好生活的向往之心愈加强烈，另一方面，农村生活污水污染已成为农村环境污染的主要表现，如何做到最大限度取得污水处理与满足人民群众美好向往的双赢，是摆在我们面前的一道亟待解决的难题，各级主管部门应结合自身实际情况，选择本地化的污水处理方式，加快当地美丽、宜居的现代化农村建设步伐。

参考文献

[1]夏兴.我国农村生活污水处理技术的研究进展[J].中国资源综合利用，2019，37（9）：84-86.

[2]陈文亮，滕东晓，张秋芳.农村生活污水治理现状及对策的探索研究[J].农村经济与科技，2019，30（16）：4-5.

[3]李国锐.阳泉市农村生活污水现状及治理模式[J].山西化工，2018，38（06）：206-208.

[4]许文卿.我国农村生活污水处理现状与推进对策[J].环境与发展，2019（8）：198-199.

[5]蒋佳玮.农村生活污水治理问题及对策研究[J].山西农经，2019（15）：86，88.

[6]方军毅，唐雨佳.农村生活污水处理存在的问题及解决对策的思考[J].科技与创新，2020（07）：131-132.

[7]Rui Zhang，Huawei Zheng，Hui Zhang，Feng Hu. Study on the Influence of Social Capital on Farmers Participation in Rural Domestic Sewage Treatment in Nanjing， China[J]. MDPI，2020，17（7）.

[8]计建洪.A2/O生化法+物化法组合工艺处理废水工程实例[J].天津化工，2020，34（01）：44-46.

[9]于海阔，李婷，陈云龙.农村生活污水处理一体化设备运行分析[J].环境科学导刊，2020，39（02）：63-66.

[10]魏敬铤，陈亮，宋志博.人工湿地在关中农村生活污水治理中的应用研究[J].节能与环保，2019（8）：103-104.

[11]刘翠翠.人工湿地污水处理技术研究进展[J].中国新技术新产品，2019（15）：100-101.

[12]刘金苓，李婉文，刘京，等.庭院人工湿地在农村污水处理中的应用及前景[J].水处理技术，2020，46（04）：16-19+25.

收稿日期：2020-08-08

作者简介：霍祥志（1989-），男，汉族，硕士研究生，工程师，研究方向为生态环境保护与环境污染治理。