厌氧池+人工湿地在农村生活污水治理中的应用

俞旭锋，徐君冉，张乐为

（1.河北天和咨询有限公司，石家庄050021；2.河北省石津灌区管理局，石家庄 050051）

广州市有7000多个自然村，约300万农村人口，随着生活水平的提高，污染问题也日益严重。为加强农村水环境治理力度，改变广州市农村污水无序排放现状，改善农民生活环境，提高农民生活质量和身体健康水平，对农村进行生活污水治理是十分必要与迫切的。另外广州农村养殖业、渔业发达，为保障养殖业、渔业产品质量安全，提供安全卫生的养殖环境、从源头进行环境治理显得更加重要。

1 厌氧水解技术

厌氧水解是利用厌氧微生物的水解和产酸作用，将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，使污水在后续处理单元中以较少能耗和较短停留时间得到处理。

2 人工湿地技术

人工湿地是人工筑成的水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，填充一定深度的土壤或填料层，种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物，污水由湿地的一端通过布水管渠进入，以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。人工湿地分为表面径流人工湿地和潜流人工湿地。

人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统，具有投资运行费用低、能耗小、处理效果好、维护管理方便等优点。同时，人工湿地对环境质量有明显的改善作用，增加了植被覆盖率，能够保持生物多样性，减少水土流失，改善生态环境。因此，在国内外得到广泛应用。

3 厌氧池+人工湿地技术

3.1 技术简介

目前，在广州农村生活污水治理工程中大量采用了厌氧水解+人工湿地技术，并且取得了良好的效果。该组合工艺由厌氧水解池和人工湿地两个单元串联组成，具有较强的抗冲击负荷能力。生活污水进入厌氧水解池，截流大部分有机物，并在厌氧水解作用下，被分解成小分子有机物，小分子有机污染物在人工湿地内经过滤、吸附、植物吸收及生物降解等作用得以去除。该工艺简单、无动力损耗，维护管理方便。实践表明，该工艺使用效果明显优于其他工艺。

3.2 技术指标

工艺参数：厌氧水解池水力停留时间大于6h，污泥清掏周期0.5～1a；人工湿地水力负荷0.25～0.50m3/（m2/d）。

出水水质可达到 《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B标准。

3.3 投资估算与运行管理

系统人均建设成本约为150～250元。日常安排1人不定期维护；秋冬季，及时清理人工湿地的树叶杂物，防止堵塞以造成二次污染。

4 工程实例

在广州市石楼镇岳溪村生活污水治理设计中采用了厌氧水解池+人工湿地的无动力组合型工艺。不仅使污水得以处理并实现了中水回用，而且保护了地下水资源。

4.1 设计规模

根据 《广州市农村生活污水治理适用技术指引（修订版）》第一册《技术指引和研究》（2010年10月版），本设计农村居民生活用水量取值：120L/人·d，生活污水排放量按用水量的80%计算。另根据《番禺区2011年综合治水项目督办表 （农村生活污水部分）》，本设计服务人数8000人，故设计污水排放量768m3/d。

4.2 排放污水水质要求

根据广州市农村污水治理的排放标准，结合《城镇污水处理厂污染物排放标准》的规定，出水排入GB3838—2002《地表水环境质量标准》的地表水IV、V类功能水域GB3097—1997《海水水质标准》的海水三、四类功能区海域或未确定功能的河涌，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准。

本工程设计污水排放标准为二级标准，其水质特征如表1。

表1 二级标准水质特征 单位：mg/L

4.3 厌氧池设计

4.3.1 厌氧池的总容积

厌氧池的总容积=污水容积+污泥容积+保护容积，即 V=V1+V2+V3。

4.3.1.1 污水容积

式中 N为设计总人数，取8000人；q为每人每天污水量， 设计值为 q=120×0.8=96L/人·d；t为污水在厌氧池内停留时间，设计按6h计算。

计算得，V1=192m3。

4.3.1.2 污泥容积

式中 N为设计总人数，取8000人；α为每人每天污泥量，取 0.4L/人·d；b为污泥含水率，取 b=98%；c为浓缩后污泥含水率，取c=80%；K为腐化期间污泥缩减系数，取K=0.8；T为厌氧池清掏周期，按180d计算。

计算得，V2=55.30m3。

4.3.1.3 保护容积

保护容积按预留的超高空间及操作与维护空间考虑。厌氧池采用无覆土型，钢筋混凝土结构，长14.8m，宽 7.2m，高 3.05m，有效容积 247.3m3。

4.3.2 管道及检修孔

厌氧池的进、出水管的管径经计算确定，进出水管可由三个方向进出。厌氧池均设置通气管，通气管应加盖管罩，周围有门窗时，应引向无门窗的一侧。厌氧池顶应设检修孔，检修孔盖板采用加锁双层井盖及盖座，把手不宜向上凸，以确保人身安全。

4.4 人工湿地设计

人工湿地池设计两级湿地池，即一级人工湿地、二级人工湿地。人工湿地池内填料采用均质碎石填料，粒径30～50mm，高度1.2m。人工湿地池采用钢筋混凝土结构，长75m，宽38.2m，高1.65m。水力负荷0.3m3/（m2/d），有效面积 2560m2。

一级人工湿地池内填料上种植芦苇，株距0.3m；二级人工湿地池内填料上种植花叶芦荻，株距0.3m。每年在植物生长旺季及时收割，在春秋季节进行换茬，冬季及时清理枯萎枝叶，具体由村里统一安排处理实施。

人工湿地两侧应设置供放空及雨水收集使用的排水渠，排水渠需结合周边收纳水体的情况予以设置，雨水采用管道就近排入附近的明沟或水塘内，从而保证人工湿地的放空需要及防止雨水水淹的影响。

5 结语

实践表明，厌氧池+人工湿地技术是一种投资少，工艺简单，能耗低和维护简单的污水处理系统，在广州农村地区得到了广泛应用，并取得了良好的效果。对于我国其他农村地区，此项技术也具有可行性。

［1］广州市水务局.广州市农村生活污水治理适用技术指引（修订版）（第一、三册）［R］.2010.

［2］GB50014—2006，室外排水设计规范［S］.

［3］DB44/26—2001，广东省水污染物排放标准［S］.

［4］本书编写组.给水排水设计手册（第二版）［K］.北京：中国建筑工业出版社，2009.

［5］HJ574—2010，农村生活污染控制技术规范［S］.