福州市饮用水源地农村污水处理技术探讨

李艳波，林金画，温 和

(1．福建农业职业技术学院，福建福州350119;2福建伟邦市政环保设计研究院，福建福州350000)

福州市饮用水源地农村污水处理技术探讨

李艳波1，林金画2，温 和2

(1．福建农业职业技术学院，福建福州350119;2福建伟邦市政环保设计研究院，福建福州350000)

为研究适合农村生活污水处理的方法，对农村生活污水的排放特征和处理技术进行了探索，建立了适合福州饮用水源地农村污水处理的组合技术，并建立了示范工程。

饮用水源地;农村污水;水解酸化;人工湿地;福州

为了切实加强饮用水源地保护，建设好城市备用水源，福州市政府启动了农村饮用水源地环境综合整治工程。福州市地处我国东南地区，饮用水源地多位于山林之中，农户居住分布不均，增加了农村污水的处理难度。因此，寻求适合福州水源地的农村污水处理模式非常重要。本文从福州地区实际情况出发，分析了国内外农村污水处理技术的应用现状，提出了适合福州地区农村饮用水源地农村污水处理模式。

1福州市饮用水源地的排放特点

1.1污染源现状

福州市农村饮用水源地环境综合整治工程启动后，各饮用水源地已严格划分了饮用水源保护区，拆迁了各类工业污染源和养殖污染源。目前饮用水源地农村污水主要包括餐饮业污水、洗涤污水、居民生活粪便污水及农田耕地径流和山地林地地表径流等。

1.2水质特征

相对于城镇生活污水，农村生活污水具有分布散、污染物浓度相对较高、水量差异大等特点［1］。监测表明福州市农村污水各项指标如下:COD＜200mg/L、BOD＜100mg/L、SS＜150mg/L、NH3－N＜30mg/L、P＜3mg/L。

1.3水量及排放特点

农村人均污水排放量少于城市居民，经济越欠发达的地区，人均污水排放量越少。另外，由于农田和地表径流受气候影响较大，农村污水的水量存在很大的季节性。目前福州市农村饮用水源地所在的村落基本没有污水收集及处理系统，居民洗衣、洗菜污水直接泼洒地面，只有少数的住户生活污水先经过化粪池然后排入现有的雨水沟渠。

2国内农村污水处理现状

目前我国农村每年产生生活污水约90×108t，但处理量微乎其微。当前，全国661个城市的污水处理率在77%左右，县城的污水处理率约为42%，而到乡镇和村一级则非常低［2］。我国农村现有的污水处理多采用单村处理模式，只有部分相对集中的村落采用集中处理，少数靠近城镇的村落污水管接入城市集中处理管网。目前国内治理农村污水主要采用的工艺有:人工湿地处理技术，厌氧滤池－人工湿地组合工艺［3］，缺氧脱氮池+脉冲多层复合滤料生物滤池+潜流式人工湿地，人工湿地－氧化塘组合工艺［4］等。

3建立适合福州饮用水源地的农村污水处理模式

3.1污水收集系统

通过实地勘踏，采用截流式分片区收水体制，通过重力流的方式使污水自流入各片区湿地系统。本着充分利用地形、尽量减少污水主干管穿河次数的原则合理布置管网走向，主要采用树枝状管网布置，管顶最小覆土厚度为0.7m。根据各个片区的地形状况和排水系统，一部分利用原有的沟渠进行休整，另一部分进行新建。考虑当地地形变化比较大，污水管在道路上的布置采用低边式布置，每隔20～40m以及管道相接及转角处均设置检查井或截留井。

3.2污水处理模式

根据农村排放污水的水量、水质特点，以及各村庄的实际情况，采用集中式与分散式相结合的人工湿地污水处理方法，具体情况如下:

(1)治理区域范围内村庄布局分散、人口规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的连片村庄，采用无动力的庭院式小型湿地、污水净化池和小型净化槽等分散处理技术。工艺流程见图1。

(2)村庄布局相对密集、人口规模较大、经济条件好、村镇企业或旅游业发达的连片村庄，主要采用水解酸化/人工湿地组合的工艺处理农村污水，工艺流程见图2。

距离市政污水管网较近、符合高程等接入要求的村庄污水采用城乡一体化处理技术模式，通过城市管网进入城市生活污水处理厂。

3.3污水处理工艺特点

3.3.1小型花圃式的垂直流人工湿地

采用垂直流人工湿地，底部放置填料，上部种植巨菌草。湿地植物和填料中的微生物可吸收污水中的有机物，降低水体COD。污水通过人工湿地处理系统后回用灌溉农田，水质可达到GB5084－2005《农田灌溉水质标准》。小型花圃式的垂直流人工湿地具有结构简单、投资小、易于维护和运行费低等特点［5］。

3.3.2水解酸化/人工湿地组合

单独采用水解酸化处理技术，出水常会产生恶臭气味，而采用传统人工湿地处理技术由于有机负荷太高，单独应用时一般不能使污水达标。采用水解酸化－人工湿地组合处理技术，水解酸化过程可以大幅度降低污水中有机物含量，减少了人工湿地负荷，可使污水达到GB5084－2005《农田灌溉水质标准》。该组合工艺具有以下优点:

(1)采用组合处理工艺由水解－酸化处理单元减小了人工湿地的压力，可以大大缩小人工湿地的占地面积;

(2)水解－酸化处理单元前后均设置沉淀池，可以有效去除污水大量的悬浮物质及水解酸化过程中产生的污泥，避免人工湿地由于长时间运行造成堵塞;

(3)采用垂直式人工湿地或在人工湿地中设置部分区域为垂直流湿地可以避免臭味的产生;

(4)利用污水处理过程，合理选配水生或半水生及湿生植物，建造生态景观，美化生活环境;

(5)整个处理工艺无需动力，日常不需要维护，只要定期检查(一般3～6个月1次)。

4工程实例

4.1小型花圃式的垂直流人工湿地应用实例

某村居民居住比较分散，很难集中处理，采用“花圃式小型人工湿地”生活污水工艺。污水处理系统建于住户化粪池周边的空闲位置处，按照每户设计流量500L/d，采用设计负荷L=0.15m3/m2·d。人工湿地床有效面积为4m2，湿地的上部通过预留孔与化粪池相通。人工湿地填料粒径φ20～40mm，厚度0.5m，上部种植景观较好湿地植物，整个湿地床的高度为0.7m。该村共建成人工湿地100座，工程总投资15万元。该工程目前已正式运行，监测出水水质:COD＜50mg/L、BOD＜10mg/L、SS＜20mg/L、NH3－N＜8mg/L、P＜O.5mg/L，工艺运行成本＜0.1元/t。

4.2水解酸化－人工湿地处理工艺应用实例

以某乡村污水处理工程为例，该村落村民居住较集中，采用水解酸化－人工湿地处理工艺，处理水量150m3/d，设计进水水质为:COD＜200mg/L、BOD＜100mg/L、SS＜150mg/L、NH3－N＜30mg/L、P＜3m/L。人工湿地直接利用村落附近的荒地和废旧的菇棚，工程总投资约33.16万元，其中污水的收集系统管网直接投资14.95万元，污水处理设施工程直接投资为18.21万元，该工程目前已正式投入运行，监测出水水质:COD＜50mg/L、BOD＜10mg/L、SS＜20mg/L、NH3－N＜8mg/L、P＜0.5mg/L，工艺运行成本＜0.1元/t。

5结论与建议

(1)福州市饮用水源地农村污水目前基本没有污水收集及处理系统，未经处理直接进入水体。其污水源具有面广、量大、分散、间歇排放的特点。

(2)综合考虑工程投资、运行管理及当地的实际情况，采用小型花圃式的垂直流人工湿地与“水解酸化/人工湿地”相结合的生活污水处理工艺，系统出水均可达到《农田灌溉水质标准》，可直接回灌农田或山林，无新增污水排放口，是解决饮用水源地农村污水污染问题的有效措施。

(3)项目建成后需加强水处理系统的监督和管理工作，保证系统的正常运行。

［1］杨林林，王成志，杨盛敏．北京地区农村污水处理系统研究［J］．北京农业职业技术学院学报，2010，24(4):39－42．

［2］胡占晶．农村污水综合治理分析 ［J］．水利科技与经济，2011，17(7):38－39．

［3］沈泰峰．厌氧滤池+人工湿地污水处理工艺在农村污水治理的应用 ［J］．江西建材，2011，(115):26－28．

［4］陈德强，成水平，付贵萍，等．人工湿地一氧化塘工艺组合对氮和磷去除效果研究［J］．四川环境，2004，23(6):4－6．

［5］李艳波，温和，刘立华，等．垂直流人工湿地处理农村污水的探讨 ［J］．中国环保产业，2010，(7):49－51．

A Discussion about Rural Wastewater Treatment at Drinking Water Sources in Fuzhou City

LI Yan－bo1，LIN Jin－hua2，WEN He2
(1．Fujian Vocational College of Agriculture，Fuzhou Fujian 350119 China)

In order to find the proper technology for rural wastewater treatment，the integrated technology suitable for the rural wastewater treatment at the drinking water source in Fuzhou is established，based on the discharge characteristics of the rural domestic wastewater and the relative treatment technologies．A demonstration engineering is constructed．

drinking water source;rural wastewater;hydrolysis acidification;artificial wetland;Fuzhou

X52

A

1673－9655(2012)05－0046－03

2012－03－25

福州市农村环境连片整治示范项目。

李艳波(1978－)，女，河南济源人，讲师，主要研究方向:饮用水的保护及水污染控制技术。