农村污水收集模式与常用处理技术

农村污水收集模式与常用处理技术

张佳男1  吕嘉馨1 马振国2

中建二局安装工程有限公司   无锡润鼎建设管理有限公司

摘要：

农村水环境污染已成为当前环境问题中的一个突出问题。我国大多农村污水没有进行收集处理而是直接排放到附近的河流中,造成农村环境恶化。本文着重介绍了农村污水收集模式和污水常用处理技术,为农村地区污水治理、促进农村的可持续发展提供一定的参考。

关键词：农村污水;收集模式;处理技术;组合工艺;

农村污水是指农村地区居民在生活和生产过程中产生的污水,包括生产污水和生活污水两方面。为实现对农村生活污水的有效治理，保护农村生态环境和居民的身体健康，必须加强农村生活污水处理基础设施建设。而建设农村生活污水处理设施，必须掌握农村污水的收集模式和常用处理工艺。

1 农村生活污水的特征

1.1 水量特点

我国农村人口众多，污水总量较大，全国农村每年的生活污水量超过90亿t, 但对于住户个体而言，水量又较少。农村生活污水量具有以下几个特点：(1)不同地区污水量差异较大，经济较发达的农村地区污水量多，经济落后地区污水量较少;(2)污水量日变化系数大，早晚用水量较多，白天用水量较少；(3)污水量季节性变化大，夏季水量较多，冬季水量较少,尤其对于农村旅游度假区，变化更为明显。

1.2 水质特点

农村生活污水水质与地理环境、经济发展水平、生活习惯等多种因素有关，不同时段的水质也略有不同。与城市污水相比，农村生活污水水质波动大，污水化学需氧量(COD)、氮、磷等营养物含量较低，可生化性好，重金属和有毒物质含量低，有机物的浓度较低，属于中低浓度生活污水。农村生活污水浓度低主要是因为污水管网不完善、雨污混流、居民用水量增大、节水意识差。

1.3 水质标准

由于缺乏规范的农村污水排放标准，影响农村污水处理工艺的选择，且造成了有关部门监管困难，制定相应的标准来规范农村污水的排放是可行的。目前，北京、天津、陕西、河南等多地环保厅相继发布了新的农村生活污水中污染物的排放标准。在标准颁布之前，各地通常借鉴采用《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A/B标准作为农村生活污水污染物排放标准。

农村污水处理设施的设计在充分考虑当地排放标准的同时，应综合考虑最终接受水体的自净能力或污水再生用途，因地制宜研究当地农村污水的水质特点、技术水平、经济条件、管理能力，最终科学合理地实施污水排放标准。

2农村污水收集模式

2．1 城镇集中型处理模式

将距离市政污水管网较近、且具备施工条件的农村生活污水接入市政管网统一处理，即村庄内所有农户污水经污水管道集中收集后，统一接入邻近市政污水管网，利用城镇污水处理厂统一处理。该模式具有投资省、施工周期短、见效快、统一管理方便等特点。不仅节省农村地区污水处理设施的投资，且污水由城镇污水处理厂统一处理，具有良好的污水处理效果以及运行管理保障。

2.2 连片集中型处理模式

主要针对连片集中居住的中心村、集居区或人口聚集的自然村之间，建设配套管网收集系统，将农户产生的污水进行集中收集，行政村之间集中统一建设污水处理设施处理村庄生活污水。

2．3村庄分散型处理模式

将农户污水按照分区进行收集，每个区域污水单独处理。污水分片收集后，采用中小型污水处理设备或生态处理等形式处理农村污水。该处理模式具有布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质有保障等特点。适用于村庄布局分散、自然村较多且距离较远、地形条件复杂、污水不易集中收集的村庄。

2．4农户分散型处理模式

将农户污水进行联户或独户收集后单独处理，该处理模式具有布局灵活、节约管网铺设成本、施工简单等特点，适用于农户居住分散、地形条件复杂、施工难度较大、污水不易集中收集的村庄。

3农村污水处理常用技术

3.1 人工湿地

人工湿地是由人工建造和控制的“土壤—植物—微生物—动物”的生态处理系统。人工湿地系统通常按污水在其中的流动方式可分为表面流人工湿地和潜流型人工湿地。表面流人工湿地系统和自然湿地类似,污水流经湿地表面,污染物的去除依靠植物根茎的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用。潜流人工湿地系统是在表面流人工湿地系统基础上提出的,污水通过配水系统均匀地进入填料床植物的根区,在湿地床的内部流动。潜流人工湿地有水平潜流人工湿地和垂直流人工湿地两种类型,前者的脱氮除磷效果不及后者,但在处理含氨氮浓度高的污水中后者更具优势。

3.2 稳定塘

稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称。通常是一些适宜的自然池塘,或经人工改造、修建的自然池塘,通过塘中的异养型细菌将水中的有机污染物降解成CO2和H2O,消耗溶解氧由塘中藻类利用光合作用补充。按照塘内DO的含量和微生物的特点可分为厌氧塘、兼性塘、好氧塘。有时为提高处理效率,可在塘内设充氧装置,即曝气稳定塘;为实现资源化利用,稳定塘还可种植经济植物、放养水生动物,即综合处理塘。由于传统稳定塘具有出水水质不稳定、污水停留时间长和占地面积大等缺点,研究人员开发了高级稳定塘。高级稳定塘(AIPS)是Oswald等人在传统稳定塘系统的基础上开发的一种强化的污水稳定塘处理工艺。高级稳定塘的出水优良,污染物去除效率高:BOD5去除率达95%~97%,COD去除率为90%~95%,TN和TP去除率分别为90%和60%左右,大肠菌群可降低3个数量级以上。该系统的基建费用比传统方法低几倍,运行费用也比传统稳定塘低,在美国有很多已运行的处理系统。因此,稳定塘适用于有闲置的水塘、沟渠的农村地区,通过布置水生植物可控制藻类的生长,同时实现环境的美化,有利于新农村建设。

3.3 厌氧—跌水充氧接触氧化—人工湿地组合工艺

采用“厌氧—跌水充氧接触氧化—人工湿地组合工艺”,以期解决人工湿地等生态处理技术占地面积大的缺点,实现占地面积小、除磷脱氮效率高、管理简单、运行和建设费用低的目标。例如，厌氧池为预处理单元,用于降低有机物浓度,减轻后续处理单元的负荷并降低需氧量;接触氧化池主要用于去除有机物和氨氮,该池利用提升泵的剩余扬程,使污水从高处多级跌落而自然复氧,以满足接触氧化池对溶解氧的需求,采用这种充氧方式可降低能耗和运行费用;人工湿地系统进一步去除有机物和氮、磷营养物,保证出水水质达标排放。试验研究表明:(1)厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地组合工艺对COD和TN的平均去除率分别可达81%和83%;对TP的平均去除率在进水TP>1.5mg/L时达82%,在进水TP<1.5mg/L时为72%,此时出水TP平均浓度<0.3mg/L。(2)厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地组合工艺具有较强抗冲击负荷能力,冬季时通过对跌水充氧接触氧化池采用大棚保温措施,可以保证填料上附着微生物的活性及其处理效能。

结语

随着环保意识的不断增强，农村环境综合整治工作的不断推进，农村已经成为环境治理的重要区域。除了相关部门要做好宣传教育工作提升农民的环保意识以外，还要注重农村生活污水的收集和处理的相关技术工作，运用多种模式和工艺，并结合不同地区的特点，因地制宜选择成本最低、管理最容易的污水处理方式，实现农村生活污水的有效治理。

参考文献

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[2]于婷，于法稳.农村生活污水治理相关研究进展[J].生态经济，2019,35(7):209-213,220.

[3]孔德，张晓岚.农村污水处理运行模式的国际经验及对我国的启示[J].环境保护，2019,47(19):61-64.

作者简介：张佳男（1996- ），男，汉族，河北石家庄人，助理工程师，本科，从事市政工程施工技术工作