1 概述

　　近年來(lái)，我國(guó)在城鎮(zhèn)污水處理方面投入了大量資金，收到了良好的效果，而 96% 的農(nóng)村卻沒(méi)有污水收集和污水處理系統(tǒng)。中國(guó)農(nóng)村人口數(shù)量大，每年產(chǎn)生的污水量約 80 億 t，由于農(nóng)村居住分散、遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，造成農(nóng)村生活污水難以收集。大部分農(nóng)村地區(qū)污水直接排放，污染池塘、河涌，容易造成疾病傳染，威脅居民健康。

　　隨著全國(guó)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，生態(tài)文明建設(shè)是中國(guó)特色新型城鎮(zhèn)化道路的重要組成部分，農(nóng)村污水處理是生態(tài)文明建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，也是改善農(nóng)村生活環(huán)境的迫切需要。

　　為貫徹落實(shí)廣州市關(guān)于創(chuàng)建國(guó)家生態(tài)市的總體工作部署，從化區(qū)溫泉鎮(zhèn)大力推動(dòng)生態(tài)村的創(chuàng)建工作，各自然村開展水污染治理工作，完善農(nóng)村污水的收集及處理，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)污水收集及處理率達(dá) 90% 以上的目標(biāo)。

　　2 現(xiàn)狀污水處理工藝及特點(diǎn)分析

　　目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用于農(nóng)村生活污水治理的處理技術(shù)比較多，按工藝原理可以分為無(wú)動(dòng)力厭氧系統(tǒng)、自然處理系統(tǒng)、一體化成套設(shè)備處理系統(tǒng)。在農(nóng)村生活污水處理中，單獨(dú)的好氧處理、厭氧處理、自然處理都具有一定的局限性。其中，好氧或厭氧處理對(duì) N、P的去除功能單一，無(wú)法滿足農(nóng)村污水處理的需求; 生態(tài)處理技術(shù)雖然具有脫氮除磷的功能，但處理效率較低，且占地面積大。因此，需要將不同的工藝串聯(lián)，形成組合工藝。

　　適用于農(nóng)村生活污水處理的形式主要以下 4 種，分別為: 有“厭氧 + 生態(tài)”工藝、“好氧 + 生態(tài)”工藝、“厭氧 + 好氧 + 生態(tài)”工藝和“厭氧 + 好氧”工藝，其原理及特點(diǎn)見(jiàn)表 1。

　　表 1 不同處理工藝對(duì)比

　　農(nóng)村污水的收集和處理需要充分考慮地區(qū)的人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，優(yōu)先選擇建設(shè)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單、便于管理的系統(tǒng)。荷村距離鎮(zhèn)區(qū)比較遠(yuǎn)，污水主要為生活污水，村內(nèi)可提供足夠的建設(shè)用地，宜采用不消耗動(dòng)力的“厭氧 + 生態(tài)”的組合處理工藝。

　　2 荷村排水現(xiàn)狀

　　荷村位于從化區(qū)溫泉鎮(zhèn)，屬于自然村落，現(xiàn)狀排水為雨污合流制，排水系統(tǒng)不完善。村內(nèi)新建房屋均設(shè)置有化糞池，污水無(wú)外排，生活廢水及雨水通過(guò)現(xiàn)狀管( 渠) 道排入池塘和村外水體，村內(nèi)水體主要有一座池塘，位于村子南部低洼處，部分污水直接排入池塘，導(dǎo)致池塘淤泥淤積、垃圾堆積、水質(zhì)惡臭。在池塘東側(cè)有一溢流口，水體溢流至村外蘆葦?shù)亍?/P>

　　2 污水處理工藝設(shè)計(jì)

　　4. 1 工程規(guī)模

　　荷村現(xiàn)居住人口約 400 人，屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域，經(jīng)濟(jì)好，居民生活設(shè)施齊全，根據(jù)《農(nóng)村給水設(shè)計(jì)規(guī)范》( CECS32) 最高日生活用水定額取 150 L / ( 人. d) ，污水轉(zhuǎn)換率為 0. 85，地下水滲入率 10% ，最高日生活污水量為 56. 1 m3 / d。

　　根據(jù) 2018 年 1 月對(duì)現(xiàn)狀合流渠道的水質(zhì)的測(cè)定，取平均值作為進(jìn)水水質(zhì); 荷村排水最終匯入蘆葦?shù)兀�排入村外的河流，用于植物灌溉，出水水質(zhì)按達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí) B 的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，具體見(jiàn)表 2。

　　根據(jù)荷村排水現(xiàn)狀及各種工藝的適應(yīng)性，選擇

　　“厭氧 + 生態(tài)”的組合處理工藝。預(yù)處理單元采用格柵及沉沙池、厭氧調(diào)節(jié)池，處理單元采用人工濕地，后處理單元采用水生植物塘。污水處理設(shè)施選址位于荷村南部一片荒地處，可用面積較大，具有采用人工濕地處理的條件。工程擬采用水平潛流人工濕地，污水從人工濕地池體的一端進(jìn)入，水平流經(jīng)人工濕地介質(zhì)，通過(guò)介質(zhì)的攔截、植物根部及生物膜的降解作用，使水凈化。工程采用“厭氧 + 人工濕地 + 水生植物塘”的組合處理工藝，工藝流程見(jiàn)圖 1。

圖 1   工藝流程示意

　　4. 3 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

　　為滿足工程的總體要求、人工濕地進(jìn)、出水水質(zhì)及減輕濕地污染負(fù)荷的要求，在人工濕地前部設(shè)置預(yù)處理設(shè)施，主要有格柵、沉砂池、厭氧池; 在人工濕地之后設(shè)置水生植物塘，進(jìn)一步削減污染物。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　1) 格柵及沉砂池

　　格柵與沉砂池合建，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為 3. 0 m × 1. 5 m × 3. 9 m，格柵采用鋼格柵，寬為1. 5 m，高為 2. 8 m，柵條間隙 30 mm，安裝角度 60°，采用人工清渣; 沉砂池有效容積為4. 28 m3，表面負(fù)荷為1. 0 m3 / ( m2·h) ，水力停留時(shí)間為 1. 9 h。

　　2) 厭氧池

　　厭氧池是一種內(nèi)部裝填有微生物載體的厭氧生物反應(yīng)器。厭氧微生物一部分附著生長(zhǎng)在濾料上，形成厭氧生物膜，一部分在濾料的空隙間懸浮生長(zhǎng)。污水通過(guò)掛濾料時(shí)，水中的有機(jī)物會(huì)擴(kuò)散到生物膜表面，被生物膜中的微生物降解。調(diào)節(jié)池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單座尺寸 3 m × 3. 6 m × 2. 65 m，厭氧池總有效容積為42 m3 ，水力停留時(shí)間 18 h。

　　3) 人工濕地池

　　水平潛流人工濕地水面在人工濕地填料表面以下，水流從池體進(jìn)水端沿填料孔隙水平流向出水端。采用磚混結(jié)構(gòu)，底板采用混凝土結(jié)構(gòu)，底板厚 300 m，池壁采用磚砌結(jié)構(gòu)，厚 240 mm，每間隔 2 m 設(shè)置一處支墩，池壁采用水泥砂漿抹面; 濕地池采用兩座并聯(lián)運(yùn)行，尺寸 16. 4 m × 13 m，高 1. 5 m，中間設(shè)置 2 處導(dǎo)流墻， 濕地池總面積約 208 m2 ， 水力停留時(shí)間為3. 7 d; 表面水力負(fù)荷為 0. 27 m3 / ( m2 ·d) 。

　　4) 基質(zhì)

　　人工濕地填料應(yīng)具有良好的透水性，采用兩層設(shè)置，下層選用20 ～ 30 mm 瓜子石，厚550 mm; 上層選用 20 ～ 30 mm 公分石，厚 550 mm，初始孔隙率 40% ，進(jìn)水區(qū)填料粒徑應(yīng)沿著水流方向由大到小，出水區(qū)填料粒徑應(yīng)沿著水流方向由小到大，集水管處粒徑顆粒應(yīng)大于管孔直徑。

　　5) 植物

　　濕地植物宜選用跟根系發(fā)達(dá)，輸氧能力強(qiáng)，去污效果好，具有抗凍、病害能力，易管理，具有一定的景觀效果。擬選用菖蒲、梭魚草等，1 m2 種植 16 株。人工濕地剖面示意見(jiàn)圖 2。

　　4. 4 池塘改造

　　荷村內(nèi)有池塘一座，位于村子南側(cè)低洼處，池壁為漿砌石結(jié)構(gòu)，面積約 400 m2 ，池塘淤泥較厚，塘深約 1 m�，F(xiàn)狀生長(zhǎng)植物主要為荷花和水葫蘆，池塘中有田螺、魚等水生生物。擬將池塘改造為水生植物塘，池塘深度約 2. 5 m，水深約 2 m。池底鋪設(shè) 500 mm 厚鵝卵石， 四周設(shè)置賓格網(wǎng)箱， 尺寸為 1 000 mm ×1 000 mm × 1 000 mm，塘中部種植浮游植物，網(wǎng)箱區(qū)的域種植挺水植物和根莖植物，形成以“浮水植物—挺水植物—沉水植物”組合的植物生態(tài)群落。在種植水生植物時(shí)，選擇耐污能力強(qiáng)，去污效果好的植物，通過(guò)合理的搭配形成不同的水生植物群落，提高污水的凈化能力。改造后的池塘栽種植物面積 200 m2 ，占塘水面積的 50% ( 見(jiàn)圖 3) 。

圖 2   人工濕地剖面示意

圖 3   水生植物塘剖面示意

4.5 改造后效果分析

　　通過(guò)半年的試運(yùn)行，人工濕地及池塘內(nèi)載種的植物生長(zhǎng)旺盛，濕地植物收割 1 次。污水通過(guò)厭氧、人工濕地及水生植物塘處理后，出水水質(zhì)穩(wěn)定，水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果顯示 SS 為 16 mg / L，CODcr 為 55 mg / L，NH3 - N為 7 mg / L，TP 為 0. 8 mg / L，達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí) B 的標(biāo)準(zhǔn)。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　建議在有足夠建設(shè)土地的條件下，宜優(yōu)先采用采用“厭氧 + 人工濕地”的組合處理工藝處理農(nóng)村污水，但在后期運(yùn)行中需及時(shí)對(duì)植物進(jìn)行收割、補(bǔ)栽。另外，由于農(nóng)村污水的水量不穩(wěn)定，在過(guò)節(jié)期間污水量太大，運(yùn)行負(fù)荷太高，出水水質(zhì)不穩(wěn)定，這是本工藝的不足之處，是需要進(jìn)一步優(yōu)化解決的問(wèn)題。

　　本工程采用“厭氧 + 人工濕地 + 水生植物塘”的組合處理工藝處理效果穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單，

能夠滿足溫泉鎮(zhèn)荷村農(nóng)村污水處理的需求。目前工程已經(jīng)試運(yùn)行半年，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí) B 的標(biāo)準(zhǔn)，可為同類項(xiàng)目提供借鑒。(來(lái)源：中國(guó)市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究總院有限公司)