张成林
怀化市生态环境局新晃分局
摘要：针对过往所采取的污水处理方式所存在的不足，探索适宜南方山区特点农村污水处理方式及设施。
关键词：农村 污水处理系统 应用
前言：我国农村人口比较多，生活污水的排放量也相对较大，加之农村人口分散，居住区没有统一规划，污水处理虽然投入了大量资金，但仍有所欠缺，污水未经过处理就直接排放的现象仍然严重，造成农村生活环境污染。随着乡村振兴战略的实施，农村污水处理作为乡村振兴战略的重要内容列入，为此，探索适宜的污水处理方式很有必要。
一、新晃农村污水处理的现状
新晃侗族自治县位于湖南省最西部，地处云贵高原苗岭余脉，雪峰山脉以西，武陵山脉以南。境内山地、丘陵、岗地、平原多种地貌俱全，以山地为主，占总面积的84.11%。全县辖9镇2乡137个村，总面积1508平方公里，总人口27万。新晃县农村地形地貌复杂、村落分散，人口密度小，十三五期间，建设了一批无动力潜流式集中污水处理系统及小型人工湿地系统（四格池），但从运行情况来看，在存在以下问题：一是建设过程中存在选址难，用地难的问题；二是设施现状堪忧，部分淤泥淤积重;部分设备等坏后未及时维修;部分生态绿地上植物干枯死亡，无法发挥植物吸收氮磷的处理效果;部分出水不畅。三是公众参与度不高，农村生活污水治理工程对社会的宣传方面还有待于加强，尤其是在运行管理方面，未能利用各种渠道进行全方位多种形式的有效宣传，农村生活污水治理工程的运行管理在较长时间内一直被认为是政府和行业机构的事情。四是日常维护管理缺少专职管理员。生活污水治理是农村的一项新工作，工程竣工后则无专业管理机构，管理人员配备不足，部分设施由于长期不维护，管网堵塞、设施有损坏，导致出水合格率不高;即使部分设施现有人管理，但缺乏及时有效的专业技术指导或培训，而且以兼职管理为主，未有足够的精力投入到设施的管理，这些原因使得设施出现问题无法及时解决，影响处理设施的正常运行。为探索解决农村污水治理中污水收集困难、管道投资过高、设备运维管理困难等问题，新晃县采用离网式污水处理解决方案，污水产生源头就地处理、就地回用。
二、离网分散式污水处理系统
技术特点Panda－Box反应器采用IFAS－Mox（泥膜共生氨氧化生物处理技术）工艺，设备主体反应空间以硅碳颗粒为核心，利用生物膜技术和活性污泥技术的优点，在不增加污泥浓度的情况下，提高了微生物种群密度，提高了污泥沉降性能；并通过微环境调控，实现亚硝化菌与厌氧氨氧化菌的共生，提高污水脱氮除磷效果，节省62.5%的供氧量和50%的耗碱量。
工艺流程图：
.png)
工艺说明
Panda-Box主体单元是在多级同步A/O工艺的基础上，优化增设氨氧化槽、澄清槽和硝化液回流等功能单元，采用泥膜共生氨氧化技术，使得出水更加稳定。
设备每一A/O单元槽内置高效生物填料，并通入压缩空气，使其内部形成厌氧和好氧交替的功能区，当污水依次流经各个处理单元格的过程中，水中的污染物被附着在生物填料上的微生物吸附、分解，填料内部厌氧、好氧微反应空间强化同步硝化、反硝化生物脱氮效果；硝化液通过气提装置回流进入调节池，为调节池提供充足的微生物群落和溶解氧含量。澄清槽接收氨氧化单元出水，进行泥、水分离，后端接触经臭氧模块产出的臭氧消毒后达标排放。
技术原理
生物膜调控技术是在传统A/O污水生化处理工艺的基础上，使用负载有微生物调节剂的聚合硅酸盐微多孔颗粒组成微生物流化床，通过定向控制微生物的生长和性状表达，使不同的微生物群体更加高效的协同作用，高效的降解污染物，减小反应器溶积、占地面积。
系统稳定运行后，微生物在颗粒填料周围形成类颗粒污泥结构，通过AOB和AnAOB两种微生物的协同作用产生稳定的厌氧氨氧化反应，厌氧氨氧化反应可在低碳源情况下以亚硝酸盐为电子受体，把氨氮直接转化为氮气，该工艺能耗低、无需外加碳源、脱氮效率高，运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强，是一种经济高效的污水处理工艺。
三、建设成果
为了践行习近平总书记生态文明思想及“绿色青山就是金山银山”重要论断， 贯彻湖南省委省政府“坚定不移走生态优先、绿色发展之路”的指示精神，进一步加快推进全县农村人居环境整治，实现生态养民、环境富民的目标。境内舞水河属长江水系的沅水支流，新晃县加快舞水河两岸生活污水收集、处理，保护长沙流域生态环境，是贯彻落实 2021 年 3 月施行的《中华人民共和国长江保护法》的重要举措。根据新晃县农村地形地貌复杂、人口密度低的实际情况，为彻底解决农村污水治理中污水收集困难、管道投资过高、处理设施运管困难等普遍问题，探索更适应我国农村实际情况的水环境新型治理模式，实施离网式污水处理示范。本批试点项目涉及：晃州镇、波洲镇、鱼市镇、禾滩镇、扶罗镇五个镇的16 个行政村，受益农户约 450 户（约 1800 人）。新晃侗族自治县位于湖南省最西部，地属亚热带季风性湿润气候，冬季日均最低气温 3℃，根据相关的工程经验，该地区农村生活污水为典型低浓度污水，设施经半年的运行，现阶段良好经，第三方专业机构检测，设备出水水质稳定达到《湖南省农村生活污水处理设施水污染物排放标准》（DB43/1665-2019）一级标准。
主要污染物排放标准如下表 3-1：
.png)
.png)
四、运维管理
现场采用物联网与云管理系统相结合的技术，系统远程监控运行参数，能够自动提供污水处理设施的运行工况（异常的报警信息）以及污水处理情况，每台设备均对应一个编码（每 30 分钟自动生成一组自检测数据，并有自动记录），实时检测设备内水位、温度、电机运行状态、盖板状态，并对数据进行累计分析，上报设备是否正常。无需专业技术人员维护管理，变分散（处理站）为集中（管理），无人值守、自动运行，将设备标准化、模块化，运维精细化、智能化。通过远程智能化和低成本运维管理，真正实现乡村污?处理设备?动化运营。
五、结论：
安装该设备需农户申请自愿，农户自己投入劳动力，为自己一户服务，为农户的私有财产，自己出运行电费，自己进行日常维护，占地面积小，可以安装在庭院中，无臭味，完工成比较美观，改善了农户自家的环境状况，看得见，摸得着，解决了集中式污水处理设施需占地面积大，选址难，用地难，不愿意建设在自家附近，大量铺设管网造成扰动大，许多农户持抵触情绪，运行过程中事不关已，高高挂起，有的甚至出现人为破坏的现象。
总的来说传统的集中式污水处理设施由于要建设管网，而南方山区农村由于居住分散、地势高差大及无法及时收水等原因所以不适合建设集中式污水处理设施；人工湿地虽然适合农村的生态环境，污水处理效果也显著，但是由于日常运维成本高所以经常废弃；MBR 工艺因为换膜成本过高，所以无法大面积开展建设；离网式污水处理设施，它小巧轻便、无需建设管网、运行简单、维护成本低、无需人工值守、可应对乡村各种地势条件，完全适用于居住分散的农村污水处理。
参考文献：
?[1] 祁晓霞. 农村污水处理设施运行管理问题刍议[J]. 防护工程,2018(24)
?[2] 王金霞 张丽娟. 农村生活污水分散处理设施的现状及影响因素分析[J]. 农业环境与发展 , 2011,28(06)：65-70+89???????