一体化处理设备+人工湿地在农村生活污水处理中的优势

丘 宙

（广东自远环保股份有限公司，广东梅州 514700)

一体化工艺是当前污水处理的主要方式，其也存在投资及运维费用高等缺点。人工湿地是人为的模拟生态系统中的湿地，通过物理、化学、生物作用将其中的有害物质降解，从而实现对污水的净化，但是人工湿地也存在占地面积大、处理能力受环境影响大等缺点。本文通过分析一体化设备+人工湿地相结合模式的优势所在，为农村污水处理工程建设提供借鉴。

1 农村生活污水的特点及存在的问题

1.1 农村生活污水特点

1.1.1 来源

受农村生活习惯及生活条件的影响，其生活污水主要由厨房污水及农业用水组成。农畜产业发达的村镇，通常污水中还含有大量的牲畜粪便和化肥等物质。

1.1.2 水质

区别于城市工业区，农村污水含有大量的寄生虫和细菌等微生物，属于可生物降解类型。

1.1.3 水量

因为农村人口数量少，所以其总的用水量不高。一般用水高峰集中在三餐时段，夜间用水量显著降低。

基于农村污水产生的来源、组成及时段，农村污水的处理表现出不同于一般污水处理的特点，对处理设备也提出了更高的要求。

1.2 农村生活污水治理存在的问题

1.2.1 农村污水处理工程规模大

国内农村污水处理起步晚，加上农村基础设施落后，因此农村污水处理工程建设不仅要包括排水改造，还要延伸到卫生间改造等。中国农村人口占比超6亿，农村污水处理建设不仅工程量巨大，而且施工复杂，加重了农村污水处理的难度。

1.2.2 农村污水处理工艺不成熟

现阶段，我国对农村污水处理的意识还比较薄弱，相关领域也缺乏相应的研究成果。尽管国外已经形成了一套先进的、成熟的污水治理体系，但是由于我国国情的特殊性，国外的治理体系并不完全适用于我国农村。摸索一套适合我国农村发展现状并且行之有效的处理工艺才是我国农村污水治理的重中之重。

1.2.3 农村污水处理工程建设和运行成本高

农村人口密度远比不上城市，除了道路改造之外，人均农村污水处理工程建设的成本要高于城市。

2 一体化设备+人工湿地处理污水模式的优势

2.1 一体化设备

受农村地理条件和经济条件的限制，农村地区不适合建立运行成本过高的污水处理厂，因此一般的污水处理工艺难以在农村实现大规模推广。而一体化技术由于其设备的集成化，容易在地上和地下放置，因此减少了建设费用，易于在农村地区大规模实施开展。

一体化设备工艺包括很多种，比如利用生物接触处理技术的一体化设备，将AO-接触氧化、MAT曝气技术、空气提推技术、电解除磷、高速澄清器等装置集成在一个箱体中，充分利用了土地面积、大大减少了工艺流程、提高了污水处理的效率。

2.2 人工湿地

人工湿地是污水生态处理技术的典型代表，通常人为模拟生态系统的特性，在水泥建成的水池或沟槽中装填一定厚度的基质层，并在该基质层上种植水生植物。该方法的原理是利用水生植物以及基质层微生物的分解作用分解排放到人工湿地物质，并将其转换为对环境无害的物质。人工湿地充分结合了农村的生产生活情况，产生的物质又能用于农作物的生长。人工湿地具有建设和运营成本低、操作管理简单、生态价值高等优势，但是占用土地面积大也是其难于推广的重要原因。

2.3 一体化设备+人工湿地处理污水模式

为了解决一体化设备和人工湿地独立运营产生的问题，开发了一体化设备+人工湿地模式。一体化+人工湿地模式并非两种模式简单的加和，它充分考虑了二者的优势和缺点。

2.3.1 占地紧凑

一体化设备+人工湿地模式可以充分利用农村土地面积，既可以将设备设于地面上，也可埋于地下。将设备埋放在地下具有一定保温效果，与人工湿地相连后，减少了总体占地面积，且不影响周围村民的日常生活。

2.3.2 建造和运行维护成本低

农村地区地广人稀，单一模式运行会大大增加运营成本，通过一体化设备上的全自动电器控制系统以及设备损坏报警系统，将经一体化设备处理过的污水排入人工湿地，不需要过多的人力，使得设备的维护与管理更加简便。该模式克服了农村污水分布散、难收集、难管理的特点。

2.3.3 提供间接效益

该模式在最后环节由微生物分解产生的有益物质可以排放到农田中，供农作物吸收提高产量，而且人工湿地的存在还会降低农作物虫害的影响。

通过调节一体化设备与人工湿地的规模及运行时间，使占地面积的实用更加紧凑，并且不受高度的限制，设备布置更加合理、操作维护简单，在兼具处理效果的同时，也有非常不错的景观效果，很适合农村污水处理。

3 一体化设备+人工湿地处理农村污水案例

3.1 项目简介

以某村庄污水处理建设工程为例，6个行政村日均污水产生量为672m3，按照1.2的污水处理变化系数，要求日污水处理量为487m3，总规模为605m3。

3.2 技术路线及主要设备

主要工艺流程，如图1所示。

图1 污水处理工艺流程

格栅沉砂池由钢筋混凝土构成，为了避免雨水天气影响及防止小孩掉落，要在沉砂池上加盖子。

一体化设备是污水处理的核心部分，其工艺为“厌氧-缺氧-接触氧化法”，分别由“生化池（厌氧池、缺氧池、接触好氧池）、沉淀池、清水池”组成。为了保证结构强度，设备由不锈钢建造，并且配备配套污水提升泵、曝气风机及污泥回流泵等装置。

人工湿地底部填充石灰石基质层，基质层上种植根系发达、净化能力强的水生植物，同时以再力花、风车草及美人蕉作为主要的湿地植物。

3.3 运行效果

本工程除人工及电力费用外，没有其他费用。由此可见一体化设备+人工湿地处理污水模式不仅能够高效的、标准的处理污水，还能够节约成本。如表1所示。

表1 污水处理量检测表

4 结束语

“十二五”以来，一体化设备+人工湿地模式已经在我国农村生活污水处理工程中取得了初步进展，一系列成果也证明了这种模式在农村污水治理中的可行性，对于推进我国污水治理体系、治理能力现代化具有重要意义。