（1.深圳市环境科学研究院，深圳 518001；2.中原工学院，郑州 450007）
摘要：长期以来，农村生活污水处理率相对较低，污水无序排放，导致地表水、地下水受到污染，造成极大的环境问题。针对当今常见的几种农村生活污水处理工艺进行了对比分析，从工艺原理、工艺流程、投资造价等做了论述，对如何选取农村污水处理工艺进行了探讨，其经验可供相关设计人员参考。
关键词：农村；生活污水；处理技术
1引言
小城镇、农村等分散的人群聚居地，生活污水处理率相对较低，已成为改善人居环境和水资源保护的关键。为推进农村生活污水治理，早在2010 年住房和城乡建设部就组织编制了东北、华北、东南、中南、西南、西北六个地区的农村生活污水处理技术指南。2015年4月国务院又发布了《水污染防治行动计划》（简称“水十条”)，并且习近平总书记就“厕所革命”作出重要指示。各省为了切实加快推进农村生活污水处理工作，也相继推出了技术要求文件，如《福建省农村生活污水处理技术指南》、《河南省农村生活污水治理技术导则（试行）》等。即便如此，由于农村生活污水的处理影响因素多，需要根据项目区范围内村庄布局、人口规模、地形条件、污水集中收集难易程度、土地资源、周边水面分布、经济条件、种养结构等基本情况进行综合分析，这给设计人员选择合适的处理方案和工艺带来极大的挑战。为此，本文针对目前我国常用的农村生活污水处理技术，经过分析总结，确定具有普适性、经济、可靠的农村生活污水处理技术。
2农村生活污水处理技术选择原则
农村生活污水具有水量小、水质水量变化大、排放分散、管网收集率低等特点。为保证污水处理设施能够稳定运行，并且能收集到合适的污水，农村污水处理系统需要遵循以下原则：
（1）农村排水采用雨污分流制，污水（包括粪便污水和洗浴、洗衣服、厨房污水等杂用水）与雨水不得混接、错接，污水经收集处理后排放，雨水通过雨水管道或利用自然地形直接或间接排入周边水体。已建成合流制收集系统的地方，应尽量创造条件改造成分流制；确实无法改造的，拟采用截流式合流制。[1]
（2）为减少污水处理站的污染负荷，适应农业生产需要，应保留、完善并适当新建化粪池。粪便污水(卫生间污水)应单独接入化粪池，其它杂用水不得接入化粪池，化粪池第三格出水与其它杂用水应接入污水管道。
（3）遵循接管优先、经济合理原则，靠近城镇污水管网、人口密度大、污染负荷高、具备自流接入和转输条件的，应将污水纳入城镇污水处理系统。采取接管处理的，可取消化粪池；如农户需要保留化粪池，应对其进行完善，确保无渗漏。
3常用农村污水处理工艺比选
3.1 改良型MBR工艺
膜生物反应器（Membranebiore-actor，简称MBR）技术是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺。MBR具有活性污泥浓度高，污染物分解彻底，出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零的特点。
改良型MBR工艺是基于A2/O工艺和MBR膜生物反应器新开发的一种新型高效脱氮除磷工艺，即在传统A2/O工艺反应器中增加专用填料，并调整回流位置和回流比，使脱氮除磷效果大大增强；采用膜分离技术替代传统二沉池，提高了固液分离效率，使生物反应器保持很高的污泥浓度，从而有效提高了反应速率。[2]工艺流程如图3.1-1所示。
图3.1-1 改良型MBR工艺流程示意图
本工艺具有较大的技术优势：该工艺的特点是机物降解彻底，剩余污泥量少，污泥稳定性好，无臭味；且污泥量少，仅为常规活性污泥法的30%左右。处理效果优异且稳定。工艺集成化程度高，厂区环境美观。设备自动化程度高，可实现无人值守运行。设备结构性能优越。
该工艺通过优化污泥回流进程，即将污泥回流至缺氧池，再由缺氧池回流至厌氧池。与传统工艺设备中污泥直接回流至厌氧区做法的相比，有效打地避免了回流污泥中的溶解氧对厌氧池厌氧状态的破坏，从而保证了厌氧池中聚磷菌的生存效率。在好氧池中设置仿生水草型填料，形成悬浮生长与附着生长共存的生物菌群，实现了好氧段同步硝化与反硝化脱氮，提高了系统的脱氮效率；采用较高的污泥回流比，一方面可以调配生物池与膜池的污泥浓度，提高系统反应速率；另一方面可以延缓膜的堵塞。
3.2 多级生物接触氧化工艺+人工湿地
多级生物接触氧化反应器工艺是同时结合了传统生物接触氧化工艺和A/O工艺的优点，并对其进行改进后产生的。该工艺在A/O工艺的A段和O段均布置了生物填料，从而大幅增加了反应器中的生物量；同时对好氧池的结构进行改良，改善了水流状态，提高反应效率，从而使曝气风机的功率减少；为了进一步提高出水水质，还增加了湿地滤池。改良后的工艺停留时间短，出水水质可达到一级A标准，有利于构筑物小型化、设备化，减小了施工难度，更适合应用于小规模的农村污水处理工程。[3]
3.3 A2O+MBBR工艺
A2/O工艺由于具有相对于其他同步脱氮除磷工艺构造简单、总停留时间短、运行费用低、控制复杂性小和不易产生污泥膨胀等优点[4]，目前已成为我国污水处理厂中主流同步脱氮除磷工艺，经调查发现，A2/O工艺的处理水量已占总处理水量的70%以上，近年来农村生活污水处理中工程中大量采用，取到了较好的效果。
MBBR是移动床生物膜反应器（Moving Bed Biofilm Reactor）的简称，该工艺兼具传统流化床和生物接触氧化两者的优点，运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强，脱氮效果好，是一种经济高效的污水处理工艺。目前，国外应用较多。具有生化系统启动快、脱氮除磷效果好、剩余活性污泥少、投资运行费用低的特点。
A2/O+MBBR工艺具有以下优点：脱氮除磷效率高，出水中N、P指标稳定正常；反应器中微生物处在内源呼吸区，剩余污泥的产生量很少，浓度大，可直接用于污泥池浓缩外运处理，大大节省了污泥处理、处置费用。
3.4 A3O工艺
A3/O污水生化处理工艺是对传统A2/O工艺的全面提升，通过设置预脱硝、厌氧、缺氧和好氧功能区，采用改性生物悬浮填料、环形布水和节能回流等设计，强化了处理系统的脱氮除磷效果，具有结构集约、运行稳定等特点[5]。出水水质可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，广泛应用于农村水环境整治、城镇生活污水处理、河道水环境修复以及分散式生活污水处理等领域。
3.5 SBR法
SBR法指在同一反应池（器）中，按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个组成的活性污泥污水处理方法。工艺流程如图3.5-1所示。适用于日处理规模50m3以上200m3以下的污水处理厂（站）。
图3.5-1 SBR法工艺流程图
SBR工艺具有工艺流程简单、运行一方式灵活、脱氮除磷效果好、可控性好等优点，已经成为中小城镇污水和工业废水的首选处理工艺。SBR工艺的设计及相关规定应参考《序批式活性污泥法污水处理工程技术规范》。[6]
3.6 生物接触氧化法
生物接触氧化法是一种好氧生物膜污水处理方法，该系统由浸没于污水中的填料、填料表面的生物膜、曝气系统和池体构成。在有氧条件下，污水与固着在填料表面的生物膜充分接触，通过生物降解作用去除污水中的有机物、营养盐等，使污水得到净化。
该技术适用于日处理规模500m3以下的污水处理厂（站）。3.7 人工湿地法
人工湿地法指用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，充填一定深度的基质层，种植水生植物，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化的一种水处理方法。人工湿地的优点为运行费用低，维护管理简便；水生植物可以美化环境，增加生物多样性。人工湿地适用于土地面积相对丰富的农村地区，用于日处理规模5m3以上1000m3以下的污水处理厂（站）。
综上分析，根据具体工程设计条件，针对拥有坑塘的村庄，可以采用一体式化粪池＋生物接触氧化池、一体化污水处理A2O工艺+SBR工艺，出水达到1级B，之后进入坑塘进一步自然稳定处理；针对土地充足的村落，可以采用多级生物接触氧化反应器+人工湿地，出水达到1级A；针对临近河流的村落，采用一体化A2O+MBBR工艺、一体化A3O、MBR工艺，出水达到1级A，出水可以直接排入附近水域。
4结语
针对农村生活污水处理常见工艺进行了介绍，主要分析了改良型MBR工艺、多级生物接触氧化工艺+人工湿地、A2O+MBBR工艺、A3O工艺、SBR法、生物接触氧化法、人工湿地法的特点，在此基础上，对比了一体化A2O+MBBR工艺、一体式化粪池＋生物接触氧化池、一体化A3O工艺、一体式化粪池＋SBR、MBR、多级生物接触氧化反应器+人工湿地的投资费用、运行费用、处理效果等。根据具体设计项目条件，确定处理后的生活污水是直接排放，或是结合坑塘或人工湿地进一步处理，提出了推荐建议，其经验可供相关设计人员参考。
参考文献
[1]GB50013-2006,室外排水设计规范[S].北京:中国计划出版社,2006.
[2]王荣昌，欧阳琛，司书鹏.改良型A2／O-MBR工艺的反硝化除磷性能研究. 环境工程学报,2014,8(2):401-407.
[3]王俊安,魏维利,董智明等.多级生物接触氧化技术处理农村生活污水.中国科技成果,2017,18(2):39-41.
[4]张淼 张颖 黄棚兰等.A2/O-MBBR反硝化除磷工艺中有机物的迁移转化及利用.中国环境科学，2017,37(11)：4132-4139
论文作者:程茜1 赵富旺2 周子振2 李扬2
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年1月下
论文发表时间:2019/7/19
标签：工艺论文; 污水处理论文; 污水论文; 污泥论文; 农村论文; 生物论文; 湿地论文; 《新材料.新装饰》2019年1月下论文;