宁波地区农村生活污水产污特征分析研究*

刘 中 金树权 罗 艳

(1.宁波市环境保护科学研究设计院，浙江 宁波 315012；2.宁波市农业科学研究院生态环境研究所，浙江 宁波 315040)

宁波地区农村生活污水产污特征分析研究*

刘 中1金树权2罗 艳1

(1.宁波市环境保护科学研究设计院，浙江 宁波 315012；2.宁波市农业科学研究院生态环境研究所，浙江 宁波 315040)

以世界银行贷款宁波新农村发展项目农村生活污水治理子项目为基础，开展宁波地区农村生活用水量、生活污水产生时间和污染物浓度调查与分析。结果表明：按常住人口计算的人均用水量明显大于按户籍人口计算的人均用水量，特别是山区地区由于外出人口较多，按两种口径计算差异较大。农村生活污水为非连续排放，生活用水量在6:00—9:00、11:00—13：00和17:00—21:00出现3个高峰，22:00至次日6:00期间生活用水量基本无排放。平原村庄污水处理设施进水污染物平均浓度高于山区村庄，其中平原村庄农村生活污水处理设施进水的COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为172.4、57.0、55.8、36.4mg/L，山区村庄农村生活污水处理设施进水的COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为141.6、52.8、43.8、24.9mg/L。

宁波地区 农村生活污水 产污特征

明确农村生活用水量、生活污水的产生时间以及水质等特征，关系到污水终端处理设施的设计参数选取，是解决农村生活污水问题的一个重要环节。但是，我国对农村生活污水产污特征的大规模调查较少，多数集中在滇池、巢湖等重要流域周边[2]，对东南沿海地区农村生活污水的产污特征研究相对较少。我国地域广阔，不同的自然条件、用水习惯和经济发展水平均能导致各地农村生活污水水质水量存在差异[3-5]。因此，开展针对我国不同地方的农村生活污水产污特征调查研究十分必要。

本研究依托世界银行贷款宁波新农村发展项目农村生活污水治理子项目(以下简称“宁波世行贷款农村生活污水项目”)，对宁波地区的农村生活用水量、生活污水产生时间和污染物浓度开展系统调查，以期为东南沿海地区的农村生活污水治理项目全面开展提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

宁波市位于我国东南沿海地区，位于中国大陆海岸线中段，长江三角洲南翼，经济相对发达。宁波市地貌分为山脉、丘陵、盆地和平原等类型，其中平原、山脉面积占比超过60%。

表1 宁波地区农村生活用水量调查统计表

综合考虑经济水平、人口数量和用水习惯等多方面因素，本研究选择宁波市宁海县跃龙街道赵家山村和宁海县胡陈乡梅山村为研究对象。赵家山村位于宁海县城西南方向3 km处，全村共有350户，常住人口1 352人，该村地势平坦，人口较为稠密，经济水平较好，可作为具有一定区域代表性的平原村。梅山村位于宁海县城正东方向23 km处，全村共有254户，常住人口912人，村庄位于山区，经济条件相对较差，可作为具有一定区域代表性的山区村。

1.2 研究方法

1.2.1 农村生活用水量调查

赵家山村和梅山村各选择30户家庭进行用水量调查。调查家庭户籍人口数和家庭常住人口数，统计2014年1—12月的水表数值，计算人均用水量和变化范围。

1.2.2 农村生活污水产生时间调查

选择赵家山村3户典型农户(农户A、农户B和农户C)进行全天24 h每小时的生活用水量跟踪调查，选择的农户常住人口均为4人，且全部使用自来水，委托农户在各整点时间段进行水表数值记录。

定义2： 数据库记录的问题分词之后的结构词集称为“记录词集”，用“D”表示。其表示方法与问题词集相似，词集D可以用由特征项表示为D(t1,t2,…,tn)，其中tk为特征项，且1≤k≤n。

1.2.3 农村生活污水污染物浓度调查

调查内容包括农村生活污水污染物浓度和处理终端进水污染物浓度。农村生活污水按来源主要分为洗涤污水、厨房废水和厕所废水，对赵家山村3户的洗涤污水(包括洗衣和洗浴废水)和厨房废水(直接收集，未隔油处理)各进行3次测定，对村内的公共厕所废水(三格式化粪池排水)进行3次测定。本研究对宁波世行贷款农村生活污水项目的前3批工程40个终端(山区和平原各20个)进行160批次的处理终端进水取样分析，其中山区地区80批次，平原地区80批次。

1.2.4 水质测定指标与方法

水质测定指标包括COD、BOD5、SS、TN等。COD参考《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》(GB 11914—89)进行测定，BOD5参考《水质 五日生化需氧量(BOD5)的测定 稀释与接种法》(GB 7488—87)进行测定，SS参考《水质 悬浮物的测定 重量法》(GB 11901—89)进行测定，TN参考《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(GB 11894—89)进行测定。

2 结果与分析

2.1 宁波地区农村生活用水量分析

由表1可知，按户籍人口计，赵家山村和梅山村的人均用水量分别为71.6、50.6 L/d；按常住人口计，赵家山村和梅山村的人均用水量分别为90.5、76.9 L/d。

本研究对赵家山村和梅山村各月的人均用水量(按常住人口计)进行了统计。由图1可知，两个村庄7—8月的人均用水量均较大，11—12月人均用水量均较小，可见农村生活用水量存在季节性差异，夏季用水量相对偏大。另外可以看出，梅山村的1—2月的人均用水量大于赵家山村，这可能因为梅山村外出人口春节期间返乡，而图1中人均用水量数据按常住人口计算所致。

图1 按月统计的人均用水量Fig.1 Per capita water consumption by month consumption statistics

按常住人口计算的人均用水量明显大于按户籍人口计算的人均用水量，特别是山区地区外出人口较多，按两种口径计算差异较大。平原地区的人均用水量大于山区地区，主要原因：一是生活水平差异；二是山区地区部分用水为山水、井水等非自来水水源，而本调查只统计自来水用水量，赵家村全部使用自来水，而梅山村存在部分使用井水的情况。因此，工程设计时应充分考虑人口外出率、用水习惯等因素[6-7]，否则可能会出现处理终端设计量不合理的状况。

2.2 宁波地区农村生活污水产生时间分析

调查当天，农户A、农户B和农户C的人均用水量分别为101.3、107.5、96.3 L/d。根据图2可以看出，3户农户的生活用水量在6:00—9:00、11:00—13：00和17:00—21:00出现3个高峰，22:00至次日6：00期间基本无排放。农村生活污水为非连续性排放，处理终端的运行时间可根据农村生活污水的排放规律进行调整[8-9]，以达到保证运行效率和降低运行费用的双重目的。

图2 农村生活用水量的时段变化Fig.2 Time variation of water consumption in rural areas

2.3 宁波地区农村生活污水污染物浓度分析

根据表2可以看出，各类别污水中厕所废水的污染物浓度相对较高，COD、BOD5、SS和TN的平均质量浓度分别为1 042.5、400.2、124.2、187.5 mg/L；洗涤污水的污染物浓度相对较低，COD、BOD5、SS和TN的平均质量浓度分别为92.3、20.5、50.5、7.8 mg/L。

表2 农村生活污水水质指标分析结果

根据图3可以看出，平原村庄农村生活污水处理设施进水的COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为172.4、57.0、55.8、36.4 mg/L，山区村庄农村生活污水处理设施进水的COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为141.6、52.8、43.8、24.9 mg/L，平原村庄农村生活污水处理设施进水的COD、BOD5、SS和TN平均质量浓度分别比山区村庄高21.8%、8.0%、27.4%和46.2%。

图3 宁波地区平原与山区农村生活污水处理设施进水污染物质量浓度比较Fig.3 Comparison of the influent pollutant concentrations of rural domestic sewage in the plain and mountainous areas of Ningbo

平原村庄污水处理设施进水污染物平均浓度高于山区村庄，主要原因可能为：山区地区的厕所废水接入率相对低[10]；生活水平存在差异从而导致产生污染物浓度存在差异[11]；用水习惯存在差异，如很多农村地区将山塘、水库水直接接户作为生活用水，不考虑水费导致生活用水量偏大，特别是洗涤用水量偏大。平原和山区农村地区生活污水的污染物浓度差异，可以为终端处理设计的工艺选择提供依据。

3 结 论

本研究以宁波世行贷款农村生活污水项目为基础，通过开展农村生活用水量、生活污水产生时间和污染物浓度的系统调查，可以得出宁波地区农村生活污水产污特征如下：

(1) 按常住人口计算的人均用水量明显大于按户籍人口计算的人均用水量，特别是山区地区由于外出人口较多，按两种口径计算差异较大。平原村庄赵家山村按户籍和常住人口的人均用水量分别为71.6、90.5 L/d，山区村庄梅山村按户籍和常住人口的人均用水量分别50.6、76.9 L/d。

(2) 农村生活污水为非连续排放，生活用水量在6:00—9:00、11:00—13：00和17:00—21:00出现3个高峰，22:00至次日6：00期间基本无排放。

(3) 农村生活污水主要由洗涤废水、厨房废水和厕所废水等组成，厕所废水中COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为1 042.5、400.2、124.2、187.5 mg/L，厨房废水中COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为600.8、198.4、100.5、21.0 mg/L，洗涤废水中COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为92.3、20.5、50.5、7.8 mg/L，3者浓度差异较大。

(4) 平原村庄污水处理设施进水污染物平均浓度高于山区村庄，其中平原村庄农村生活污水处理设施进水的COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为172.4、57.0、55.8、36.4 mg/L，山区村庄农村生活污水处理设施进水的COD、BOD5、SS、TN平均质量浓度分别为141.6、52.8、43.8、24.9 mg/L。

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PollutioncharacterizationstudyofruraldomesticsewageinNingboarea

LIUZhong1，JINShuquan2，LUOYan1.

(1.EnvironmentalProtectionResearchandDesignInstituteofNingbo，NingboZhejiang315012；2.EcologyandEnvironmentInstitute,NingboAcademyofAgriculturalScience,NingboZhejiang315040)

Based on the Word Bank load project of rural domestic sewage of Ningbo,research and analysis of rural water consumption，rural domestic sewage production time and pollutant concentrations in Ningbo area were carried out. The results showed that the per capita water consumption by the resident population was significantly greater than the per capita water consumption by household population,especially in the mountainous area because of the larger amount of outgoing population. Rural domestic sewage as a uncontinuous discharge had three peaks in 6:00-9:00,11:00-13:00 and 17:00-21:00,and basically no emissions in 22:00-6:00 (next day). The average influent pollutant concentrations of sewage treatment facilities in plain villages were higher than those in mountain villages. The average concentrations of COD,BOD5,SS,TN of influent of sewage treatment facilities were 172.4,57.0,55.8,36.4 mg/L in plain villages,and 141.6,52.8,43.8,24.9 mg/L in mountain villages,respectively.

Ningbo area; rural domestic sewage; pollution characterization

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.10.017

刘 中，男，1970年生，硕士，高级工程师，主要从事环境影响评价研究。

*宁波市科技局社会发展攻关项目(No.2014C50001)。

2016-09-12)