农村生活污水处理技术包含什么（四种农村生活污水处理工艺比较）

随着我国农村生活水平的提高，农村的污染问 题也逐渐凸现，成为我国建设新农村的制约因素之 一。据统计，我国农村生活污染对整个流域污染物磷 的贡献率达到 8%，对氮的贡献率达到 10%。受农 村生活水平、生活习惯、环境等的影响，农村生活污 水特性与城镇污水具有明显的差异，已有成熟城镇 污水处理技术难以直接用于农村生活污水的处理， 目前我国农村生活污水处理的研究起步较晚，缺少 相关的污水处理政策和法规，并缺乏相关的设计规 范和标准，因此如何根据农村实际情况选择合适的 处理技术显得尤为重要。本文比较了上海南汇地区 4 种已经运行的污水处理工艺的效果、管理、投资 等，以期为类似地区的农村生活污水处理工艺的选 择提供依据，并为相关法规或标准的制定提供参考。

上海南汇地区农村生活污水特点 上海南汇地区（现为浦东新区）瀕临东海，地势 平坦，区域内河网密布。近几年地区经济发展较快， 农村居民生活水平不断提高，人均用水量大幅上升， 加上外来流动人口的增加，南汇地区农村生活污水 排放总量持续增长。但南汇地区农村基础设施建设 相对滞后，农村生活污水无序排放现象明显，已经严 重影响到区域的水环境质量。根据实地调研，南汇地区的农村用水主要为自来水、河水和井水，其中自来 水作为饮用、沐浴、冲厕等水源，河水、井水则作为衣 物洗涤、冲刷地面、饲养家禽等辅助用水，因此易于 收集生活污水主要来自沐浴、厨房和卫生洁具的排 水。

南汇地区农村生活污水的特点如下：

（1）污染源覆盖面广。由于南汇地区的城市化 程度有限，大部分地区还是以农村为主，农村生活污 水的产生源涉及了该地区的大部分地区。

（2）污染源分散。南汇地区农村住宅建设缺乏 整体的规划，自然村落布局零乱，住宅排污口分布散 乱，大部分直接排放到附近的河网中。基本没有集中 的市政收集管网。

（3）日变化系数大。受农村生活习惯影响，南汇 地区生活污水日变化系数一般在 3.0～5.0 之间，间 歇性排放明显。

（4）有机物、营养盐含量高。由于有些废水如衣 物洗涤水等并不会全部进入农村住宅排污口，因此 南汇地区农村污水有机物以及氮磷等浓度要高于一 般城镇污水。

南汇地区 4 种农村生活污水处理工艺 2.1 工 艺 针对南汇地区农村生活污水分散的特点，考虑到农村经济承受能力低、专业管理人员缺乏的现状， 南汇地区农村生活污水采用了分散式就地处理的模 式，截止到 2010 年 5 月底，在建和已经运行的污水 处理工程已有 150 余处。综合来看，所采用的典型处 理工艺流程。

无动力厌氧发酵工艺完全通过自流和表面复氧 实现处理过程，没有提升及机械充氧设施，主要利用 厌氧发酵和兼性生物作用达到净化处理生活污水的 目的，增加氧化渠（气管自然通风，表面复氧）的目 的主要是提高出水水质，减少厌氧异味。厌氧发酵－ 人工湿地工艺则利用厌氧菌的降解作用以及土壤－ 微生物－植物组成的生态系统实现污水净化。为了 补偿人工湿地的水头损失，该工艺设置泵提升措施。 一体化生物集成工艺就是采用适当工程措施使得反 应器中存在厌氧、兼氧、好氧等不同生物菌群，实现 降解污染物，达到净化水质的效果。在一体化生物设 施后增加人工湿地，则是为了进一步提高处理效果， 同时具有环境美化作用。

2.2 处理效果对比 自 2009 年 6 月开始，选择已经正常运行的上述 4 种不同工艺流程的工程进行跟踪监测，连续 5 个 月不同工艺的处理效果及比较见图 2。尽管农村生 活污水进水污染物浓度变化很大，但一体化生物集 成、一体化生物集成 - 人工湿地工艺处理效果比较 稳定，COD、BOD5 的去除率超过 75%，而氨氮的去 除率也达 70%以上；出水都能达到上海市污水综合 排放标准 （DB 31/199－2009） 二级标准。

单纯从 COD、BOD5 和氨氮的去除率看，一体化生物集成工 艺要高于一体化生物集成 - 人工湿地工艺，但考虑 进水（一体化生物集成工艺进水浓度偏高）以及出 水波动情况，可以发现后者受进水变化影响小，其处 理效果更为稳定。厌氧发酵 - 人工湿地工艺对 COD、BOD5 的去除率超过 80%,但是出水氨氮较差，平均值超过 20 mg·L-1；无动力厌氧发酵工艺对 COD、BOD5 的去除率只有 60%左右，对氨氮的去除 率则只有 38%，且出水受到进水浓度变化影响很 大，远大于厌氧发酵 - 人工湿地工艺。比较 4 种工艺 的出水变化以及去除率可以看出，人工湿地系统具 有较好处理效果，尤其是脱氮性能明显，而且其出水 浓度相对稳定，即具有一定的耐负荷冲击能力，因此 人工湿地成为推荐的主要工艺。

2.3 其它方面比较 4 种典型的农村生活污水处理工艺吨水投资、 运行费用等基本参数见表 1，水力停留时间不包括 化粪池、人工湿地；吨水投资不包括收集系统和化粪 池。除了湿地，其余设施都放于地下。4 种农村生活 污水处理工艺都设有自动控制设施，无需专人管理， 但都需要定期清理、检修。人工湿地采用建筑用碎石 作为载体，种植的植物为长秆美人蕉。一体化生物集 中工艺内部采用水下曝气机进行充氧，池内挂有生 物填料。可以看出，4 种工艺的工程吨水投资都比较 高，尤其是采用钢混结构的工程，吨水投资超过 6 000 元以上，远高于其它一些村镇污水处理设施投资。

主要原因为：首先上海南汇地区农村生活污水处理 工程都是建在河沟边、断头浜等地质、地理条件较差 的地方，地基处理增加了建设投资；其次考虑到农村 缺少管理人员、水质水量变化大等原因，因此在进行 工程设计时，设计的水力停留时间很长， 意味着池容较大，基建投资高；另外因为工程处理规 模较小，导致单位投资升高。如一体化生物集成 人工湿地工艺采用的水力停留时间要长于一体化生 物集成工艺，且增加了人工湿地处理单元，但前者的 吨水投资要低于后者。说明对于相对集中的自然村 落应尽可能集中在一起建污水处理设施以降低建设 成本和运行成本。

采用一体化生物集成措施 可以明显提高脱氮效率，但运行费用和投资也相应 增加，而根据农村现状，是否必须脱氮尚待考虑。投 资和运行费用过高极大程度上限制了这些工艺在农 村区域的应用，因此如何优化工艺，减少投资和运行 费用，并根据农村实际情况制定相关的排放标准或 规范成为目前急需解决的问题。

3 结论和建议 上海南汇地区农村生活污水具有污染源覆盖面 广、污染源分散、日变化系数大、污染物含量高等特点。采用一体化生物集成技术可以有效提高废水的 处理效果，而一体化生物集成技术与人工湿地组合 工艺则具有很好的耐冲击能力，处理效果稳定；2 种方式都可以获得 75%以上的 COD 和 BOD5 去除率， 氨氮去除率超过 70%；单纯的厌氧发酵工艺处理效 果较差，且耐冲击能力也差。 农村生活污水治理应根据实际情况因地制宜采 用不同的处理工艺，对于相对集中的自然村落应尽 可能集中在一起建污水处理设施以降低建设成本和 运行成本。 根据农村现状制定相关的生活污水排放标准或 规范成为目前急需解决的问题，它直接决定了处理 工艺的选择和投资等。