论述北方农村生活灰水收集处理模式的选择

论述北方农村生活灰水收集处理模式的选择

李远

中铁十局集团有限公司济南勘察设计院 山东省 济南市 250000

[摘要]摘要：随着国家对农村生态环境的重视，小型污水处理站在农村遍地开花。而我国北方农村常住人口较少，多数村庄已完成旱改厕，实现黑灰分离，传统的“一村一站”、“多级处理”模式不再适合所有村庄，本文结合北方农村生活习惯及实际情况，提出适用于我国北方农村的多种污水收集处理模式。

[关键词]关键词：农村生活灰水；黑灰分离；收集处理模式

1 引言

某市位于南四湖流域，村庄常住人口较少，村庄已完成旱改厕，黑水由农户自行清运，资源化处置，实际产生的外排污水仅为重复利用后的灰水，污水外排量小。另外，该市村庄类型多样不仅有环境敏感区与非环境敏感区之分，还有山区平原之分，单一的处理模式或者技术方案并不能解决所有村庄的问题，必须因地制宜地采取适合各农村的收集处理方式。

2工程概况

该市农村生活污水治理工程覆盖20个乡镇及街道，工程采用“一村一策”、“一村多策”、“一户一策”的原则，针对不同村情制定科学合理的设计方案。

3不同收集处理模式的选择

工程结合实际情况，采用的收集处理模式主要有两大类：集中处理模式、分散处理模式。

3.1集中处理模式

常住人口多、居住较为集中、污水量产生大且能够形成径流、适合连片集中治理的村庄推荐采用集中收集处理模式。

3.1.1纳管模式

附近有市政污水管网的村庄，优先考虑就近纳入城镇污水管网。考虑村内多为雨污合流系统、城镇排水管网多为雨污分流系统，故在接入城镇污水管网前设置截流井，污水排至市政污水管网，最终排入城镇污水厂，雨季时，雨水溢流至市政雨水管网。

图1 纳管模式

3.1.2收集转运模式

对于附近无市政管网、有现状污水厂（站）且黑灰已分离的村庄，推荐采用收集转运模式。收集处理系统包括污水收集系统、收集池。灰水经收集系统汇入收集池暂存，收集池达到一定水位，智慧监管平台通知相关工作人员将灰水就近拉运至污水处理厂。考虑村内多为雨污合流系统，避免雨季拉运大量雨水，故在收集池前设置截流井；旱季污水汇入收集池，雨季时，雨污合流水溢流至坑塘或排水沟，有条件的村庄，坑塘内设置生态浮岛种植小菖蒲、黄菖蒲等水生植物净化水质。

图2 收集转运模式

3.1.3集中污水站模式

附近无市政污水管网且收集转运距离较远的村庄，建设集中污水站，收集周围村庄生活污水，实现片区污水治理。处理设施包括污水收集系统和污水处理终端。生活污水经管网收集（或收集转运）后汇入污水处理终端进行处理。污水处理终端优先选择低成本、易维护的治理技术和工艺，推荐采用“格栅+调节池+生物接触氧化（地埋式一体化装置）”，地埋设备上方进行绿化，美化乡村环境；生物接触一体化设备内设置接触厌氧池、接触缺氧池、接触好氧池、二沉池、储泥池、消毒系统等去除废水中的COD、BOD、氨氮、总氮、总磷、杀菌消毒，保障水质稳定达标。另为避免雨水进入污水处理终端，在其上游设置截流井，雨季时，雨水溢流至附近河道或坑塘。

图3 集中污水站模式

3.2分散处理模式

分散处理模式主要有一体化净化槽、小型人工湿地、简易净化槽，由于一体化净化槽价格较高需要动力设施、人工湿地占地面积较大，项目所在地不具备条件，故本文分散处理模式仅指简易净化槽工艺。

项目区位于南四湖流域、黄河干流和大汶河流域等重点区域，居住相对分散、不具备纳入污水管网条件、难以连片集中治理、黑灰已分离，常住户数不足150户、常住人口不足500人的村庄或者地形地势较为复杂无法收集处理的单户联户、山区丘陵村庄，推荐采用“黑灰分离+简易处理”模式。单户或联户灰水经隔油、沉淀、过滤等简易处理后，排入排水沟渠等收集设施或实现灰水就地就近回用于庭院保洁、庭院绿化、花园果园菜园林地浇灌等，实现资源化利用。

图4 简易分散处理模式

3.3环境敏感区等特殊区域村庄

环境敏感区村庄：由于饮用水水源保护区内不得设置排污口；饮用水水源一级保护区内不得新建或存在集中式污水处理设施；饮用水水源二级保护区内，生活污水应统一收集、集中处理，处理后的污水原则上引至保护区外排放。故针对环境敏感区村庄（黑灰分离），采用收集转运模式，且均设置污水接户系统，只收集灰水，不再收集庭院雨水；一律新建管道，进行雨污分流，收集池前不再设置溢流装置。

国控断面上游村庄：由于国控断面设置水质自动监测装置，水质一旦超标，则直接上传至国务院平台，故其上游一定距离范围内禁止设置排污口。故针对国控断面上游村庄，推荐采用收集转运模式或简易分散处理模式。采用收集转运模式的，同环境敏感区村庄。

图5 环境敏感区收集处理模式

4设计实例

4.1典型村庄1

4.1.1现状

全村户籍户数307户，常住户数214户，常住人口430人。东侧为新薛河，下游设有国控断面，村内除村委前主街有雨水管道外无其他现状排水设施，南侧有两处坑塘，村内雨水最终排入坑塘，坑塘无排口。

4.1.2村情分析

限制条件：涉及国控断面，不允许污水排入。

有利条件：村内地势起伏不大，整体呈东高西低，南高北低，村西侧有两座坑塘，可利用。

4.1.3设计理念

生活污水全部收集，集中转运，防止外溢。

4.1.4设计方案

拟采用“污水接户+收集转运”模式。新建污水接户及污水管道系统从源头上收集居民生活灰水，确保将户内生活污水全部收集并集汇入污水管网，最终汇至收集池，集中转运。

图6 典型村庄1污水收集处理流程图

4.2典型村庄2

4.2.1现状

全村户籍户数297户，常住户数207户，常住人口约578人。东侧为京台高速，南侧为薛河（地表水III类水体），在其下游约4000m处有饮用水取水口；该村距离官桥污水站约3.5km。该村居民较集中，整体地势东高西低、北高南低，90%道路两侧已有现状排水沟，村内现有三处坑塘，现状排水沟基本畅通，均就近排入附近坑塘。

4.2.2村情分析

限制条件：道路已硬化，道路两侧空间有限。

有利条件：村内地势起伏不大，整体呈东高西低，北高南低，现状排水沟基本畅通，均就近排入附近坑塘，可利用。

4.2.3设计理念

充分利用现状排水设施，减少工程投资。

4.2.4设计方案

拟采用“收集转运+溢流雨水生态净化”模式。该村已完成改厕，90%道路两侧已覆盖排水沟，现状排水沟基本畅通，均就近排入附近坑塘，本村拟对现状排水沟进行清淤疏通、防渗修缮、增设盖板，查缺补齐，利用排水沟收集居民生活灰水及庭院雨水；本工程维持原有排水系统，原有排水系统包含4个排水分区，每个排水分区终端设置截流井+收集池，截流污水进入收集池集中转运，溢流雨水排入坑塘；对现有坑塘进行提升改造，清除坑塘内的垃圾及淤泥，在坑塘内设置生态浮岛、种植小菖蒲、黄菖蒲等水生植物净化溢流雨水。

图7 典型村庄2污水收集处理流程图

4.3典型村庄3

4.3.1现状

村户籍户数198户，常住户数138户，常住人口约450人。该村位于南四湖流域、位于山区，附近无市政管网、村内无既有排水设施，无坑塘；道路两侧空间多已绿化，且村内已改厕。

4.3.2村情分析

限制条件：村内无坑塘不具备溢流条件，村内绿化较好。

有利条件：两侧绿化空间较大，简易污水处理设施有空间条件。

4.3.3设计理念

充分利用户前空间，生活污水简易分散处理，资源化利用。

4.3.4设计方案

拟采用“黑灰分离+简易分散处理”模式。设置一体化隔油沉淀、简易净化槽设备，经过隔油、沉淀、过滤处理后，采用地下入滤的方式实现绿化浇灌。

图8 典型村庄3污水收集处理流程图

4.4典型村庄4

4.4.1现状

1村庄性质为新农村社区，与2村、3村、4村、5村相邻，东侧为一灌溉河道。社区内已有排水系统，社区内排水管网汇至化粪池后最终排至村东侧现状污水处理站前进水井，由于现状污水处理站已废弃，污水不经处理直接排至河道。

4.4.2村情分析

限制条件：现状污水站已废弃，不可利用。

有利条件：社区内已有排水系统，并汇至化粪池，2村、3村、4村等与1村相邻，可实现片区连片治理。

4.4.3设计理念

连片治理，资源化利用。

4.4.4设计方案

拟采用“片区集中污水站治理”模式。新建一座地埋式一体化污水处理站，处理该片区生活污水，处理后出水排入村东侧河道；对河道进行提升改造，清除河道内的垃圾及淤泥，设置生态浮岛，种植小菖蒲、黄菖蒲等水生植物对污水站尾水进一步净化处理，净化后的水用来灌溉附近农田，实现资源化利用。

片区内2村、3村、4村通过通过泵站压力输送至拟建污水站，5村、6村等距离＞1km的村庄，通过收集转运模式转运至拟建污水站，实现连片治理。

图9 典型村庄4污水收集处理流程图

5结语

针对北方改厕已先行的农村生活灰水收集处理，要做到因地制宜，综合考虑群众意愿，地形地貌等因素，选择符合实际的治理方式，灵活进行收集治理，建议优先选择成本低、以维护的治理技术和工艺。

参考文献

[1]山东省农村生活污水治理方式与技术汇编（第一批）,2019.9.30.

[2]陈辉爔.农村生活污水治理工程设计研究[j].科技与创新.2023(03):50-53.

[3]闭道军,李国,向银华,等.农村生活污水治理问题探析及处理技术[j].大众科技.2022,24(12):22-25.

[4]山东省农村生活污水治理验收要求（暂行）（2022年修订版）,鲁环字〔2022〕155号.