农村污水处理工艺分析（上）

近年来，随着市政污水处理领域逐渐饱和，农村污水领域成为新蓝海，众多环保公司将未来发展方向放到农村污水处理领域，目前，我国农村污水处理率很低，已成为区域水环境的重要污染源。其主要原因除了经济发展不平衡、农村污水处理设施建设投入较少外，更重要的是现有分散污水处理工艺不符合中国国情，本文详解农村污水处理详细方案设计案例，包含化粪池、滤池和人工湿地污水处理设施。

一、处理水量与水质

1、水量

宋岗村总共设置1304个分散式污水处理系统，每户处理水量0.80m3/d。

2、污水来源及水质

农村生活主要为洗浴、冲厕、洗衣服用水等主要污染物为COD、BOD、氨氮等。参考同类比其他污水水质，确定污水水质如下：

二、污水治理工艺选择

近年来,各种水处理技术在实际应用中取得了不断的发展,特别是作为二级处理的活性污泥法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为城市污水处理的主流工艺,但传统的活性污泥不仅基建投资大,运行费用高,且主要以去除碳源污染物为目的,对氮、磷等营养物质的去除则微乎其微,经处理后的出水排入水体后仍将引起“富营养化”等环境问题。三级处理虽可解决上述问题,但因投资和运行费用昂贵而难以大面积推广。同时事实也说明,单纯依靠传统的人工处理方法在我国当前的情况下尚难以从根本上解决水污染问题,只能延缓其发展趋势。70 年代以来,人工湿地处理技术的提出和发展,为综合解决上述问题提供了一种新的选择。针对新农村建设的方针，农村污水处理也提到议程，根据农村的特点，人工湿地系统在农村污水治理方面更突出优越型，具有高适应、高承受力及低投入、低运行费、低维护费等优点。

1、人工湿地类型

人工湿地根据污水在人工湿地中的流动方式可以把人工湿地划分为自由表面流人工湿地和潜流人工湿地。

（1）自流由表面流人工湿地

水面位于湿地基质层以上，水深一般为0.3~0.5m，水流呈推流式前进，污水从入口缓慢流经湿地表面，部分污水或蒸发或渗入地下，出水由溢流堰流出。近水面部分为好氧层，较深部分及底部通常为厌氧层。在此种类型的湿地中，主要种植挺水植物，如芦苇、香蒲、水葱、灯心草等。浮水植物系统和沉水植物系统，常归为水生植物塘系统。种植挺水植物的自由水面人工湿地(FWS型)可应用于二级处理和三级处理。也有用于处理矿山废水，城市和农田径流，工业废水等。

FWS型湿地优点有：投资少，运行费用低，维护简单，效果比自然湿地好。

FWS型湿地缺点有：水力负荷一般较低，达到同等处理效果的条件下，其占地面积要比潜流大的多，并且易受季节影响(冬季会结冰，夏季有恶臭，蚊蝇滋生)，去污能力有限。

（2）潜流人工湿地

根据污水在湿地中流动的方向不同可将潜流型湿地系统分为水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地2种类型。不同类型的湿地对污染物的去除效果不同，具有各自优缺点。

A、水平潜流湿地系统 水平潜流人工湿地因污水从一端水平流过填料床而得名。由一个或几个填料床组成，床体充填基质。与自由表面流相比，水平潜流人工湿地的水力负荷和污染负荷大，对BOD、COD、SS、重金属等污染指标的去除效果好，且很少有恶臭和滋生蚊蝇现象，是目前较多研究和应用的一种湿地。其缺点有：控制相对复杂，脱氮、除磷的效果不如垂直流人工湿地。

B、垂直潜流湿地系统 在垂直潜流人工湿地总污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。该系统的硝化能力高于水平潜流湿地。但也有局限性。其缺点是落干/淹水时间较长，控制相对复杂。

潜流人工湿地主要有3部分组成：基质、植物、布水系统。目前人工湿地系统可用的基质主要有土壤、碎石、砾石、煤块、细砂、粗砂、煤渣、多孔介质、硅灰石和工业废物中的一种或几种组合的混合物。基质一方面为植物和微生物生长提供介质。另一方面通过沉积、过滤和吸附等作用直接去除污染物。潜流人工湿地中使用的植物主要有香蒲、芦苇、灯心草等。这些植物可增加湿地基质的遇水性，此外还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，将氧气输至根区，形成特殊的根基微生物环境，这一微生物环境具有很强的净化废水能力。在美国，大约百分之四十的潜流型湿地只种植香蒲一种植物，欧洲则多数种植芦苇，也有一些系统种植了多种组合植物。布水系统主要是将进水均匀分布在处理系统中，并且保证不发生短流和堵塞。在潜流人工湿地处理系统中多采用穿孔布水系统。

潜流型人工湿地同时还能够对有机污染物有较强的降解能力。污水中的不溶有机物通过湿地的沉积、过滤作用。可以很快的被截留而被微生物利用。污水中的可溶性有机物则可通过植物根系微生物膜的吸附、吸收及生物代谢过程分解去除。

该技术已经在英国、美国、新西兰、法国、澳大利亚、巴西、荷兰等地得到应用推广，一些发展中地区也开始使用该技术解决国内的污水处理问题。与此同时应用范围不断扩大，除了用于处理城市污水外，还应用于工业废水、农业面源污染、垃圾渗滤液暴雨径流等多种废水的处理，表现出良好的净化效果。