农村生活污水处理工程设计探索

关键词：农村生活污水；污水处理工程；工程设计；农村水环境；生态环境 

　　近几年，中国经济快速发展带动了中国农村的发展，各种家用电器进入平常农村百姓的家，农村人均日用水量也急剧上升，最终导致大量的生活污水产生，未经过处理的生活污水排放出来，不仅污染环境，对农村人民群众的身体健康也造成威胁。我国一直注重于城市污水的处理，其治理的工程设计也是依据城市污水的特点，但农村人口相对分散、污水面广、污水来源多，城市的污水处理方法无法适用于农村生活污水处理方法。所以根据农村生活污水的特点设计更符合农村地区实际情况的污水处理工程，对于建设新农村解决“三农”问题更具现实意义。 

　　1 农村生活污水的特点 

　　1.1 农村生活污水过于分散 

　　农村居民居住不集中，村庄过于分散，生活污水排放也分散，而且很多农村的污水排放系统并不完善，没有污水排放和处理系统，污水产生后沿大路排放到河里或附近水源地，造成污水排放分散，收集困难。 

　　1.2 农村生活污水来源广 

　　农村生活污水一部分来自于人畜的排泄物、厨房污水，还有的来自于家庭清洁、沐浴和生活垃圾堆放产生，给农田和果树施肥，农药渗进土壤，下雨冲刷带出来的水也是含有污染物的。 

　　数据显示，目前我国农村每年产生生活污水80亿t，没有排水管道和污水处理系统的村庄占到96%，农村生活污水带来的污染情况非常严峻。 

　　1.3 增长速度与处理率不成正比 

　　农村人口增长速度较快，并且农民生活水平的提高和生活方式的改变，导致农村生活污水增长速度变快，而大部分村庄没有排水管道和污水处理系统，高产出低效能，加剧了农村生活污水处理的压力。 

　　2 工程设计选址 

　　针对农村生活污水的各种特点发现，处理农村生活污水工程设计的选址十分重要。选址合理正确才能保证农村生活污水得到有效处理，一个正确的选址，既能提高污水处理的效率和效果，又能节约工程设计的成本。工程设计选址的要求：第一，工程设计选址应选择污水收集区域的下游，利用重力自流就可以避免采用提升泵，节约了成本；第二，工程设计选址要比附近河流、湖泊的水平面位置更高，更利于外排处理后的污水；第三，避免占用农田，最好选择荒地进行污水处理 

　　工程。 

　　3 选取工艺设计参数 

　　3.1 水量设计 

　　目前是按照《给水排水设计手册》第五册《城镇排水》中的污水量标准及变化系数的规定来计算农村生活污水处理污水量的，意思就是以当地用水定额的多少来决定居民生活污水定额和综合生活污水定额，最后的确定还需综合考虑建筑内部排水设施水平和排水系统普及程度等因素，一些排水系统完善的区域用水定额可以达到90%，其他区域的用水定额按80%计算。参考城市污水处理工程设计的用水定额在80%～85%之间，由于农村大部分地区的改厕工作还未进行，导致生活污水直接渗漏进土里，难以收集，所以给农村生活污水工程设计的用水定额只能在60%～70%之间。 

　　3.2 水质设计 

　　3.2.1 进水水质设计：农村生活污水处理工程设计与城市生活污水处理工程设计有很大区别，农村与城市在自然条件、经济规模、群众生活习惯等方面都有较大区别，所以导致了农村生活污水随季节、天气和昼夜的变化而变化，变得更加复杂。进水水质的设计必须符合当地农村的自然条件、经济规模和群众生活习惯等。 

　　3.2.2 出水水质设计：农村生活污水处理工程设计必须考虑各方面的标准对农村环境的适用性和工程投资的效益比，所以建议农村生活污水设计出水水质采用《污水综合排放标准》中的一级排放标准。 

　　4 农村生活污水处理工程工艺选择 

　　目前处理生活污水的工艺有很多，从工艺原理来进行分类可以分为两大类：第一类叫做自然处理系统，其方法是把污水排放到土壤中，土壤和植物会过滤和吸收污水中的微生物并分解污染物，达到处理污水的目的，常用的有人工湿地处理法；第二类叫做生物处理系统，专门处理好氧生物，首先给污水充氧，培养微生物菌种，微生物菌种在进行分解的时候会同时消耗和吸收污水中的有机物、氮和磷，常用的有活性污泥法等。 

　　4.1 人工湿地处理法 

　　人工湿地是一个生物过滤净化系统，这个系统用砾石和植物组成。人工湿地处理法的工作原理是：在人工湿地填料表面有一层微生物膜，植物在土壤下有根系，在这两者的共同作用下，污水中的有机物质可以彻底沉降、吸收然后分解，而氮和磷等营养元素在植物的吸收下也能够被去除一大部分。在农村可以因地制宜地建设人工湿地，充分利用农村的土地和植物资源，串联或并联的形式都能满足人工湿地的建设或者两者合并使用，保证人工湿地负荷与利用率，达到处理农村生活污水的目的。 

　　4.2 好氧生物处理法 

　　好氧生物处理污水的方法是在污水中放入风机等设备给污水充氧，在污水下培养微生物菌种，微生物菌种能够把污水中大部分有机物分解为二氧化碳和水等无污染的物质，污水中的其他部分则被合成为细胞物质，促使微生物增长，最后只剩下污泥，污泥被排出后，生活污水最终得到净化后再排放。 

　　以上两种生活污水处理工程优点在于因地取材，降低了工程建设成本，工作原理相对简单，维护方便，减少技术投入。在实际建设时还可以将人工湿地的建设与农村生态环境相结合，形成生态农村的良性循环。经过研究和实践证明，这两种污水处理方法更适合农村生活污水处理工程设计。 

　　5 设计污水管网 

　　现阶段农村生活污水的处理只重视污水处理系统的建设，却忽视了污水管线、管网的建设，导致污水接入率低，并没有起到处理生活污水的作用，对生活污水进行管网设计，能更有效地进行生活污水处理。生活污水管网的设计，在理论上基本都是按照《室外排水设计规范》和《镇（乡）村排水工程技术规程》进行的。规程中要求污水管最小管径是200mm，最小设计坡度为3‰；在管道交汇处、管道拐弯处、管径和坡度改变处以及直线管段上每隔20～30m处设置检查井；最好在非机动车道下埋设污水管道，并且覆土深度必须大于0.7m，其他路面下埋设的污水管道深度最低也不宜小于0.4m。农村的地势比城市更复杂多变，有一部分农村是在山区，以上设计原理对山区的农村适用性很强，但是也有一部分农村在平原地区，污水管网设计最小设计坡度为3‰并不适用于平原地区，所以在污水管网设计时，要根据农村的地势情况进行设计，平原地区的管道坡度就应该适当减小，才能提高污水排放的效率。 

　　6 结语 

　　对农村生活污水进行有效处理能在保障农村人民群众用水、饮水安全的同时有利于我国环境保护工作的开展，也是建设新农村的一项重要工作。但农村生活污水处理工程必须依据农村生活污水的特点进行设计，保障工程设计的选址合理和管网设计合理，才能使农村生活污水处理工程高效发挥作用。经过对农村污水处理工程设计的实践证明，厌氧池联合人工湿地工艺比较适合农村生活污水处理。 

　　参考文献 

　　[1] 方柏，章步伟，张慎.农村生活污水处理工程设计探讨[J].环境与生活，2014，11（23）. 

　　[2] 张英民，卢文洲，王炜，李开明，薛媛，周伟坚.农村生活污水处理工程技术方案优选研究[J].中国环境科学，2013，11（12）. 

　　[3] 白振光，陈现明.人工湿地在山区农村生活污水处理中的应用于工程设计[J].环境工程，2014，1（24）. 

　　[4] 谢胜，洪宏，杨凯，吴伟峰，程星华.农村生活污水处理工程的工艺应用探讨[J].净水技术，2013，32（6）.