浅析农村生活污水分散式处理站设计规模确定方法——以佛山市某区为例

文/谭彦斌

0 引言

农村生活污水分散式处理站规模较小，设计规模不合理容易造成设备闲置、投资过大、生物菌落缺乏足够营养等问题，影响出水效果，为此，站点设计规模的确定是站点设计过程中一项基础而又至关重要的工作。而农村人均生活用水及人均生活污水排放普遍存在着较城镇少的状况，同时因地区、经济条件、用水习惯不同，不同农村地区人均用水量也出现较大的差别，给站点设计规模的确定带来一定困难。本文通过对比佛山市某区农村生活污水分散式治理项目第一批和第二批站点工程在设计规模确定方法、依据上的差异，以期提炼出适用于确定农村生活污水分散式处理站设计规模的方法，以供其他同类项目作参考。

1 项目背景

佛山市某区农村生活污水分散式治理项目（以下简称“某农污项目”或“项目”）是区政府为了深入推进水环境整治工作，提升农村人居环境而开展的农村生态治理项目，是该区落实“一河一策”重点河涌整治工作的举措之一。项目由区财政局出资，投资估算约为1.8亿元，设计规模为1.25万m3/d，计划在7个镇街建设农村生活污水处理站点（以下简称“站点”）316个，共覆盖324条自然村。项目于2017年7月正式完成可行性研究及立项，计划分3个批次进行建设。第一批105个站点工程的施工图设计于2017年8月完成，2017年10月进场施工；第二批120个站点工程的施工图设计于2018年10月完成，2019年3月进场施工；第三批站点工程拟于2020年完成。项目的建设管理单位为佛山市环境保护投资有限公司，设计单位为中国市政工程华北设计研究总院有限公司。

根据项目可行性研究报告，站点工程建设主要采用的工艺为“组合式复合滤池+高负荷人工湿地”。该工艺具备处理效果好、运行维护简便、成本低、出水水质稳定等优点，污水在处理设施内总停留时间大于3d，停留时间较长。

2 第一批站点设计规模的确定方法及存在问题

2.1 站点规模确定方法

根据某区水务局提供的 2015 年区自然村用水量资料可确定需建站自然村的污水量，部分无用水量资料的自然村用水定额暂定为 130L/（cap·d），人口数按照户籍人口计1，污水量为用水量的 80%。站点规模主要根据以下数据和操作步骤确定：

（1）人均污水量主要根据某区水务局提供的自然村2015年、2016年用水量，基本按照用水量130L/（cap·d）、污水量100L/（cap·d）计。

（2）人口数主要按照经当地镇、街、村多次核实的常住人口数计。

（3）在上述计算结果基础上对设计规模进行取整。考虑到区内大部分自然村人口数量基本无增长趋势，村内人口以老幼为主，建站规模根据初步计算结果取较小值而非较大值；但对于部分外来人口较多、常住人口超出户籍人口较多的自然村，建站规模取较大值。

2.2 存在问题

（1）由于部分村用水量中包含部分村内工业园及小作坊的工业用水，并非全部为生活用水，为此村用水量统计数据普遍较生活用水量大，容易导致站点设计规模过大。

（2）对于部分无用水量数据可参考的自然村，主要按照污水量定额（100L/cap·d）及常住人口数计算设计规模，但因常住人口数由各镇、街、自然村提供，与当地人口排查工作的细致程度密切相关，容易出现常住人口数与实际不符的情况；污水量定额根据用水量（130L/cap·d）推算，但根据后来当地供水公司提供的用水量数据，2016年当地居民（包括城镇及农村居民）户均用水约10.26m3/月，按每月30d，每户用水人数为3.5人计，居民每户日均用水量约为97L/（cap·d）（单独统计农村居民日均用水量预计比该数值更低），因此原污水量定额偏高。

（3）设计规模仅考虑了理论上产生的污水量，但实际上污水收集是处理系统中重要一环，而在设计规模确定时没有考虑管网建设的难度及污水收集的可能性。部分自然村由于地势、场地、原有排水设施基础较差等的影响，污水收集率较低，导致站点建设规模较实际偏大。

3 第二批站点设计规模的确定方法

针对第一批站点设计中存在的问题，在进行项目第二批站点工程设计时，对设计规模确定方法作了如下改进：

（1）以各村居民用水量为基础推算生活污水量。其中，对于用水量明显高出正常水平的自然村，和当地供水公司合作，对这类村的用水量明细进行梳理甄别，如难以甄别的，作无用水量自然村处理，按照污水量定额及站点服务人口数估算站点设计规模；对于部分无用水量数据可参考的自然村，根据各村经济条件及村民居用水器具的配备情况，污水量定额按80L~90L/（cap·d）估算。

（2）用水人口在镇街、村提供村常住人口基础上，结合各村排水管网走向、建设难度等因素，提出“服务人口”概念；部分村内区域受地形等限制，难以铺设排水管网的，该区域内常住人口不纳入服务人口。

在进行上述调整后，项目站点平均设计规模（按常住人口数计）从第一批的97.84L/（cap·d）下降至87.18L/（cap·d），下降幅度约11%，如表1所示。

表1 项目站点工程平均设计规模对比

4 结语

佛山市某区农污项目第二批站点工程在总结第一批站点建设的经验基础上，在污水定额及服务人口方面做了一定的细化，使站点设计规模更符合实际，在一定程度上减小了单位投资，也减少了污水处理设备设施闲置的现象。

通过项目两批站点工程的建设情况得知，农村生活用水量的波动一般较大，但由于项目使用的工艺能够使污水在处理设施中停留时间较长，能够有效平滑每日用水高峰低谷的波动，为此，在日后进行第三批站点工程设计时，可以尝试采用更小的人均污水定额。此外，在已建站点设计中未考虑设置流量计量设施，站点投入运行后实际处理的水量难以准确计算，并难以根据实际处理污水量评估设计规模的合理性，日后可考虑在已建成站点加装流量计或水表等进一步加以验证。