农村生活污水处理工艺技术在西安地区的应用现状及发展前景

宋丹梅，牛银环

（1.西安市水环境监测中心，陕西 西安 710100；2.西安市水利水土保持工作总站，陕西 西安 710009）

近年来，随着社会经济的快速发展和生活水平的持续提高，传统的农村生活、生产方式逐渐发生变化，大量未经治理的生活污水直接排放引起水体污染，严重破坏水体环境。农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患，还会加剧淡水资源的危机，使耕地灌溉得不到有效保障[1]。因而，采取合理的污水处理工艺对农村生活污水进行有效处理迫在眉睫。

1 工艺概述

我国农村污水处理工艺据统计多达52种，种类繁多，技术水平参差不齐[2]。2017年，西安市面向社会公开征集了国内外27家企业申报的44项工艺技术，邀请权威专家遴选出6项适用于西安地区的农村生活污水处理工艺。

其中，MOCOP生物净化工艺结合了传统生物接触氧化工艺和A/O工艺的优点，并在其基础上进行了优化改进。久保田净化槽技术采用生化处理原理将厌氧、好氧以及相关工艺高度集中于一体化净化槽中。单户式生物净化罐采取多级A/O处理工艺，将多种功能单元集中于生物净化罐内。SY-PLUS-智能模块化污水处理系统由多重高效生物净化池、缓冲池等装置组合而成，采用“循环流AO”工艺实现净化处理。智能一体化污水净化系统（CWT）是一项将生物技术与膜技术进行有机结合，并用膜分离技术取代传统活性污泥法的工艺系统。太阳能微动力污水处理技术是以太阳能为能源的水解接触氧化法处理工艺[3]。

2 应用实例分析

西安市遴选的6种的工艺技术，按工艺类型，可分类为生物接触氧化+活性污泥法、多级A/O技术、A/O+MBR工艺三大类。表1对比分析了遴选的6种处理工艺的技术类型、运行管理要求、主要经济指标及出水水质标准等。就建设成本来看，太阳能微动力技术平均每吨水建设成本最低，其次是MOCOP工艺和SY-PLUS-智能模块化系统，久保田净化槽和单户式净化罐因侧重于单户或几户的分散式处理模式，平均每吨水建设成本较高，适用于山区等难以敷设污水收集管网的地区。考虑直接处理经济成本因素，MOCOP工艺、SY-PLUS-智能模块化系统和太阳能微动力技术等3种工艺因集中程度较净化槽和单户净化罐高，所以直接处理成本较低，这也符合“能集中处理尽量集中处理、不能集中处理再考虑分散处理”的一贯原则。智能一体化污水净化系统（CWT）使用改进的生物膜，需定期清洗更换，维护成本较高，仅适用于饮用水源地保护区、水环境敏感区等特殊区域，不宜大面积推广。另外，表1还给出了6种工艺技术的占地成本，根据土地资源供应情况，同时综合其他因素合理选用推荐的工艺技术。

采用“生物接触氧化+活性污泥法”技术类型的MOCOP生物净化工艺，适用于河流沿岸及一般区域村庄的集中式处理村镇生活污水处理工程，目前在西安市各区县均有实际应用案例。蓝田县普化镇宝兴寺村生活污水处理工程建成于2017年，处理水量50 m3/d，受益农户约230户，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准，投资50万元。该工程采用田园式设计风格，与村庄融合度极高，建设运营成本低。

采用“多级A/O”技术类型单户式生物净化罐，适用于分户式模式的家庭、小型客栈、农家乐等生活污水处理工程，目前在鄠邑区、周至县、蓝田县有实际应用案例。周至县丹阳村单户式污水处理工程建成于2017年，单罐体处理水量0.6 m3/d，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级标准，工程投资1.5万元，年运行费用约为100元。该工艺地域适应性强，出水可冲厕、灌溉回用，运营管理简便。

表1 西安地区典型农村生活污水处理工艺指标对比

采用“A/O+MBR”技术类型的智能一体化污水净化系统，目前在长安区、阎良区、鄠邑区有一定应用。长安区子午街办王庄社区污水处理工程建成于2016年，处理水量100 m3/d，受益农户约465户，出水标准达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准，工程投资200万元。该工艺设备集成化高，占地面积小，智能化程度高，但投资较大，膜组件造价高，运行费用高。

随着农村人居环境整治工作的整体推进，各级政府和各地农户对生活污水处理的要求将越来越迫切。综合上述分析，关中地区各地市县（区）可结合区域特点、经济承受能力及区位污水处理需求，合理选择适用的工艺技术，梯次实现辖区内农村生活污水的收集处理和资源化利用。

3 发展前景

西安市农村生活污水处理涉及灞桥区、临潼区、高陵区、长安区、阎良区、鄠邑区、蓝田县、周至县等8个涉农区县及西咸新区、高新区、国际港务区等3个开发区，140个镇（街办），1970个行政村，5000余自然村，120万余户，420万人口。由图1可以看出，西安市城市污水处理率和县城污水处理率相对已经很高，而农村地区污水处理工作则刚刚起步。截止2018年末，西安城市污水处理率已达95%，县城污水处理率也达83.5%，农村生活污水处理行政村覆盖率仅为40%。也就是说，农村每年产生的7000万t生活污水，近60%未进行有效处理直接排放，西安市农村需处理的生活污水体量巨大。

图1 近十年来西安市城乡污水处理率增长比对图

按照西安市农村生活污水处理三年行动方案要求，到2021年，全市农村生活污水治理行政村覆盖率将达到80%以上，见图2，各区县、开发区近三年需完成污水处理任务的行政村共计1006个，自然村达3000余个，短时间内需建造大量的污水处理站，其中绝大多数为小型污水处理站，遴选的6种污水处理工艺在西安市场应用前景十分广阔。

图2 西安市农村生活污水治理近期分区建设计划图

4 结语

选择合适的污水处理工艺，不仅直接关系到污水处理站的建设效果和能否实现长效运营，更关乎国家乡村振兴战略的落实和农村人居环境整治工作的整体成效。西安市农村地域广阔，经济基础薄弱，我们应立足现实，以工艺技术创新来推动农村污水的生态低碳治理，节省建设成本，实现长效运行；以模式创新推动农村污水治理与“三农”结合、与农村环境综合治理结合，采取PPP模式吸引社会资本广泛参与，以便于实现用较少的政府投资来取得较大的社会现实效益，让广大农民群众真正受益。