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摘要：本文针对农村污水集中收集困难、运行管理水平不足、经济条件等问题，针对性的提出四种分散式污水处理工艺，介绍了其工艺特点和适用范围，并结合实例推广运用，就地解决农村生活污水处理难题。
关键词：分散式；污水处理；农村；应用
1背景
十三五以来，国家和地方加大了对农村发展和环境治理的力度，其中污水治理是关键的一环。而农村由于受到自身分散式布局、经济条件、地形条件等制约，路网缺乏、排水管网亦不完善，污水集中收集和处理难度较大、处理效益低。为此，各地加大技术研究力度，通过几年的摸索和建设，提出来一系列适用于农村分散式和生态性的污水处理工艺，而本文提到的四种工艺就是其中的代表，在永顺县易扶项目污水处理系统工程中应用效果良好，供同行参考。
2工艺介绍
下面分别对稳定塘、人工湿地、净化槽和一体化设备（A2/O）这几种适用工艺进行对比：
2.1稳定塘
稳定塘，是一种半人工开发的生态污水处理系统，可以利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。稳定塘的净化过程与自然水体的自净过程有相似之处。稳定塘主要是将土地进行适当的加工，改建成可以收纳污水水体的具有一定体积的池塘，并在塘内设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。稳定塘处理艺主要利用除磷除氮等菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘工艺根据溶解氧状况，大致可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘。稳定塘工艺流程示意如下图所示。
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图1 稳定塘工艺流程示意图
工艺优缺点比较：
优点：能因地制宜，建设成本低、加工生产简便，后期维护简单方便。稳定塘对于污水资源化和污水回收及再用的作用是不言而喻的，即能快速实现水循环，又节省了大量水资源，还能获得良好的经济收益。稳定塘污泥处理量少，污泥能就地堆做农家肥处理，塘体能承受一定范围内的污水水量范围的波动，具有较强的污水处理适应能力和抗冲击能力。
缺点：稳定塘工艺对占地面积有一定的要求，用地指标相对其他工艺突出，不利土地节约和基本农田开发保护。另外气候对稳定塘工艺的处理效果影响程度较大。如果设计或运行环节上存在不当管理方式，有可能会造成二次水体污染。此外稳定塘在夏秋季易产生臭味和滋生蚊蝇。
稳定塘工艺适用范围：适合相对低洼地形的地方，比如山沟、水沟、低洼地或池塘等，在土地面积相对丰富，且污水浓度不高的小城镇、农村、山区等地区。
2.2人工湿地
人工湿地指利用人工方式，将某块土地加工成水池或沟槽、沟渠，其底面应具备防渗功能，通常在底面铺设土工防渗膜或铺设其他防渗漏隔水层，内部填充供水生植物生长固定的土壤或基质层，表面通常种植沉水、挺水、浮水、根系发达除磷除氮效果好的水生植物。
人工湿地分类。根据人工湿地系统的布水方式及和水流方式，通常来说一般人工湿地可分为表面流型、水平流潜流型、垂直流潜流型等几种类型。影响人工湿地处理效率的因素，主要取决于湿地流程、植物种类、基质类型及来水负荷。
人工湿地处理系统灵活多样，可采用物理处理、生物处理、生态结合的处理方法，能有效克服物理方法净化污水治标不治本、化学方法净化污水易造成二次污染的缺点，还能美化当地环境。
人工湿地处理系统的优点：
1）建造费用便宜，投资小。相对于集中式污水处理，人工湿地一般建设投资成本仅占到同类处理规模的集中式污水处理的一半左右。
2）营运维护成本低。在处理过程中，由于采用重力流方式，且无带电设备，故人工湿地处理系统处理过程中基本无能耗，运行费用低，成本测算平均不到0.3元。
3）结构简单，管理维护方便，操作技术一般。因为人工湿地处理系统完全采取物理和生物方法自行运转，平时无需专人负责，每年只需派员清理配套的污水挡栅间、隔油池，定期处理老化的水生植物即可。
4）湿地植物具有一定的价值，能为当地直接或间接提供效益。如利用人工湿地进行水产养殖，能提供造纸原料（芦苇）、建材，能绿化环境改造生态景观，给野生动物提供栖息等，所以人工湿地往往具有生态、经济、景观旅游等多重效益。
2.3净化槽
净化槽是一种小型分散式生活污水处理装置，技术起源于日本，并且在日本农村污水分散处理有极其广泛的应用，治污成果显著。净化槽工艺通过物理沉淀和生化好絮凝反应相结合的处理方式，通过微生物将水体有机物分解，从而达到降低污水中的污染物浓度的处理效果。
净化槽结构简单，一般呈卧式结构，按照布水方式，依次包括厌氧接触区、缺氧接触区、好氧接触区和沉淀区。其中厌氧接触区具有较强的耐冲击负荷能力，在水解酸化产甲烷菌群作用下，具有较强的分解水体中的有机物，降低后续污水处理负荷的作用；缺氧接触区作用是通过好氧污水回流较低的溶解氧混合液，在缺氧模式下，硝态氮进行反硝化反应，起到强化脱氮作用；好氧接触区作用是降解有机物和硝化反应，好氧接触区里高活性的好氧微生物能高效降解污水中的有机物，同时氨氮进行硝化反应。
净化槽工艺优点：设备占地面积小；治污处理效果好，多级氧化接触系统，本身脱氮除磷去除有机物的能力较强；营运处理效果较稳定，具有较强的抗水质负荷波动的冲击的能力；污泥产量较少；净化槽设备密闭性良好，系统不会对外释放高浓度恶臭气体，亦可采用地埋式；反应器采用一体化设计，可以模块化标准化生产，可以整体吊装，从而节省施工安装成本；运行维护方便，操作简单；营运成本低，主要采用低能耗曝气系统。
2.4一体化污水设备（A2/O）
一体化污水设备（A2/O）技术目前在中小城镇、农村、山区污水分散式处理应用较广，A2/O一体化污水处理设备，包括集厌氧、缺氧、碳化、硝化区及高效泥水分离区，脱氮除磷去除有机物能力较强，可保证污水达标排放。
工艺优点：污水处理效果好，一体化污水设备（A2/O）在A2O工艺基础上通过增加一级硝化的改良装置，从而使硝化菌得以成为优势菌群，达到强化硝化的效果；同时可在碳化区、硝化区内加有悬浮填料，泥膜共生，从而解决短污泥龄除磷与长污泥龄硝化的矛盾，以保证系统对有机物、氮、磷、悬浮物等污染物的高效去除。一体化污水设备（A2/O）集成化程度较高，可模块化生产安装、从而节省土建建造成本。设备占地面积小：系统微内生物浓度高，设备容积小，占地面积省，特别适用于用地紧张的地区。系统采用能耗低的气提回流、搅拌，污泥回流和硝化液回流都采用气提回流，厌氧、缺氧区采用气体搅拌，大量减少用电设备的使用，从而降低了系统的能耗。一体化污水设备（A2/O）对环境友好，设备呈半封闭状态，能有效减少恶臭气体的扩散。采用泥膜共生的处理工艺，微生物深度高量多，食物链长，产生的污泥量少。自控化程度高，维护管理方便，不产生污泥膨胀和二次污染等问题。
3项目应用案例
在永顺县易扶项目污水处理系统工程采购项目设计施工中，该县是武陵山脉贫困地区之一，经济发展落后，政府投入有限，加上24个移民安置站点极其分散，如采用集中式污水处理，要建设50多公里污水主管网，按每公里管网投资100万预估，仅主管网投资就达5000多千万，远超国家拔付建设资金，还不包括站点设施投资，因此本项目不适宜进行集中污水处理。设计人员在经过多次项目实地勘踏，本着因地制宜、快速处理、节约管网投资的目的，对24个移民安置点污水处理设施全部采用了分散式污水处理方法和技术。以下是项目情况介绍：
（1）项目规模：本工程新建24座污水处理设施，污水总处理量1093m³/d，配套排水管道约3140m，工程总投资约1888.02万元（不含征地、外接电源），其中设备采购费用约1520.07万元，土建费用约367.95万元。
表1 工程投资估算总表
（2）进水水质要求
农村污水一般由化粪池上清液、厨房污水、洗涤污水和部分雨水混合而成，污水中污染物含量较城镇综合污水偏低，参考同类型污水的参数，污水进水水质如下表。
表2 设计进水水质（mg/L）
（3）出水水质要求
经污水处理设施处理后的污水水质标准达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准。
表3 出水水质标准（mg/L
（4）各安置点工程规模
表4 安置点工程规模一览表
图3 建成投运后的石堤镇二期污水站（一体化污水设备）
结语：
永顺县易扶项目污水处理系统工程采购项目自2019年年底竣工以来，目前已经投入运行满一年。从运行监测数据来看，各项指标良好。从本项目的分散式污水处理成功经验得出，能够对污水进行及时处理的分散式污水处理方法和技术由于能够较好地实现水资源的循环利用，能够创造较好的环境效益和一定的经济效益，能节省大量的管网投资，具有让中小城市、农村、山区污水处理更加方便快捷等优势，其发展前景无疑是非常广阔的。
参考文献：
[1]江振寅等.分散式污水处理技术在美丽乡村建设中的应用-以赤壁市沧湖生态农业开发区为例[J].中国煤炭地质，2020.
[2]赵刚.分散式污水处理技术研究进展及应用论述[J].中国住宅设施，2019.
[3]李亮.村镇生活污水常用处理工艺简介与对比[J].水资源开发与管理，2017.
[4]吴翔.强化预处理对猪场废水厌氧发酵过程的影响[J].中南民族大学，2014.
作者简介：
杨海山，本科，国家注册一级建造师，工程师，目前主要从事市政工程水污染防治施工管理工作。