农村生活污水治理现状问题探讨及工程实例

魏浩然

（上海市城市建设设计研究总院<集团>有限公司，上海200125）

农村生活污水是指居民生活过程中厕所、洗浴、洗衣和厨房等污水；不包农村生产，如：水产养殖业、畜禽养殖业、农产品加工业等产生的高浓度有机废水。我国现有建制村251.3 万个，农村常驻人口5.10亿人，占全国人口的36.11%[1]。随着经济高速发展，农村地区居民生活用水量也在不断地提高，全国农村生活污水低限产生量从2013 年的74.69 亿m3增加到2019 年 的110.37 亿m3；高 限 产 生 量 从2013 年 的112.04 亿m3增 加 到2019 年 的165.56 亿m3；2013—2019年农村生活污水总增长率为47.78%,年均增长率为6.83%[2]。农村生活污水总量巨大，而我国对农村生活污水进行处理的行政村比例偏低，农村生活污水处理能力亟待提升。

1 农村生活污水特点

1）分散性高，收集率低。农村地形地貌复杂，整体经济发展水平参差不齐；居住地基本没有经过科学规划，分散性较高，污水排放杂乱无序，很难通过统一的标准进行收集处理；因此，我国目前大多数农村对于污水的处理是直接排放到屋外沟渠或泼洒到地面。污水的乱排乱放在一定程度上破坏了农村生态环境平衡，情况严重的区域直排形成黑臭水体。

2）地域与季节差异大。用水量地区差异明显，北方地区用水量受季节气温影响显著，夏季用水量约为冬季用水量的2 倍左右。污水产量与用水量成正比，呈现周期性变化；同时，由于农村地区外出务工人员较多，常住人口数量变化较大，污水水量随之变化。

3）水质变化大。由于生活习惯、用水器具、降雨、南北方气候差异等，农村生活污水水质波动范围大，南北方农村生活污水水质差异明显；同一地区的水质监测结果也呈现出污染物浓度低、水质波动较大、年变化系数大的特点[3]。

2 农村生活污水现状问题

截至2021 年，我国农村生活污水治理率仅为28%，根据《农村人居环境整治提升五年行动方案（2021—2025 年）》，到2025 年我国农村生活污水治理率整体将达到40%。在这一加速建设时期内，必将有大量农村生活污水治理项目实施，现仅就已建项目中存在的部分问题进行探讨。

2.1 设计规模不匹配

末端处理设施作为污水治理系统的关键节点，其运行状态是否正常，决定了工程实施的实际效果，而污水量又决定了末端处理设施的设计规模。以往建设项目多存在人口数核定不准确，用水定额核定不合理，照搬照抄城市管网设计经验等问题；不能因地制宜的采取合理水量计算方式，造成农村生活污水量计算的偏大或偏小，导致末端治理设施与实际情况不匹配，整体建设效果不明显[4]。

2.2 设施养护管理混乱

农村生活污水治理系统是城乡一体化建设中重要的基础设施组成部分，涉及环保、供水、卫生、规划等多个管理部门，在实际建设及运营过程中难免会出现多部门之间职能交叉重叠，从而导致管理上的漏洞。此外，由于乡村级管理单位缺乏市政设施管理经验及专业的运行监管队伍，没有专业的基础设施运营能力，导致生活污水处理设施养护管理混乱，甚至是长期闲置，农村污水治理进展缓慢。

3 工程实例

3.1 工程概况

河北唐山丰润区某村位于河道南岸，占地面积约185.1 hm2，污水治理工程范围见图1。

图1 工程范围

村庄整体地势西北高、东南低；全村基本完成“厕所革命”，以水冲厕所为主；但仍存在一定数量的旱厕。村内未设置系统污水收集处理设施，无工业废水产生，生活污水均散排至附近农田或坑塘。

3.2 水量分析

综合生活用水定额、人口数、污水排放系数等数据是确定生活污水量的关键。选择工程所在地的用水定额标准，结合实地调研情况，包括供水方式、改厕情况、村民用水习惯等，合理确定综合生活用水定额；根据实施范围内农村人口是否空心化、是否涉及旅游等影响农村人口数量确定的情况，合理确认人口数并适当留有余量[4]；结合当地用水现状、生活习惯、经济条件、管网覆盖情况等确定污水排放系数、污水收集率等。

本工程污水量采用用水定额法计算

式中：Q为污水量，m3/d；k为污水收集率；n为人口数，人；q为综合生活用水定额，L/（人·d）；ψ为污水排放系数；α为地下水渗入系数。

3.2.1 综合生活用水定额

根据现场调研，该村自来水管网全面覆盖，实现了自来水管网入户。结合《河北省农村生活污水治理技术导则》、《丰润区县域农村生活污水治理专项规划》等相关资料，参考本村居民实际用水量，工程范围内居民综合生活用水定额为100 L/（人·d）。

2.3.3 管道固定不到位。医生没有将引流管缝于腹部皮肤,或是缝线不牢固,固定松紧不合适,未及时更换固定胶布等,导致管道滑脱。

3.2.2 人口数

根据《丰润区县域农村生活污水治理专项规划》，工程近远期设计服务人口均按照常住人口考虑；经现场调查核实，结合常住居民资料，实际居民总户数为490户，常驻人口约为1 800人。

3.2.3 生活污水排放系数

管网系统收集的污水主要为农村居民生活污水，同时包含渗入的地下水。参考《河北省农村生活污水治理技术导则》及GB 50014—2021《室外排水设计标准》，居民生活污水排放系数设为0.8。

3.2.4 地下水渗入系数

地下水渗入是指从管道接口、管道裂缝及检查井井壁接口等位置渗入污水管道的地下水，其大小取决于污水管道系统的管材、连接情况、地下水位和土壤的渗透性能。本工程涉及排水设施均为新建管道，地下水渗入系数为10%。

3.2.5 污水管网收集率

污水管网收集率与管网完善程度呈正相关。管网发达的地方污水管网收集率高，管网不完善地区污水管网收集率较低。根据本工程服务范围内管网完善程度并考虑当地居民的生活用水习惯污水管网收集率为0.8。

3.3 污水收集处理

农村生活污水的收集处理应从实际出发，因地制宜采用污染治理和资源利用相结合，工程措施与生态措施相结合，集中和分散相结合的建设模式和处理工艺。

3.3.1 污水收集方案

本工程位于河道南岸，居民基本以村中广场为中心集中居住，部分居民分散在村庄四周。针对以往农村污水收集管网建设不完善的情况，结合本工程居民住宅的分布特点，采取集中收集处理与分散处理相结合的方案，在减小排水管网建设规模的同时，满足村内污水收集系统全覆盖的要求。

1）集中收集处理。对于居住较为集中的居民住宅区产生的污水采用集中收集处理方式，通过新建污水管网及污水处理设备进行收集处理。对于人口数量稳定且污水管网完善的区域，集中处理能对水处理站进行可靠且有效的管理，出水水质高、出水稳定。

根据本工程地形及居民住宅分布特点，将集中居住的居民区分为东西两个分区，其中东区收集户数为214户、服务人口约786人，西区收集户数239户、服务人口约878 人。经计算，东区污水产生量为55.33 t/d，西区污水产生量为61.81 t/d。

2）分散收集处理。受地理及工程经济条件制约，分散居住的居民产生的污水不适宜进行污水管道收集处理，应因地制宜的通过新建化粪池、净化槽等设施进行收集处理。分散收集处理既能实现污水收集的全覆盖，又能减少污水管网建设总投资，工期短，施工难度及运行费用较低，仅需根据用户需求建设，建设方式灵活。经统计，本工程共有37户偏远居民采用分散处理方式，服务人口约136人。经计算，分散收集单户污水产生量约0.26 t/d。见图2。

图2 污水收集分区

3.3.2 污水管道

农村地区道路狭窄，可施工空间较小，不宜采用大型混凝检查井，新型化学管材多配套有检查井、隔油池等成品设施，还有“管井一体化”的新型系统，便于农村生活污水管网施工。UPVC 管、HDPE 双壁缠绕波纹管等化学管材具有管材轻、施工方便等特点，在污水管道中应用广泛。UPVC 管相对价格低廉，但承压能力较弱、强度略低、拉伸强度及韧性差，在户外施工中容易受到破坏；HDPE 双壁波纹管和HDPE 双壁缠绕管接口密封性好、使用寿命长、有一定柔韧性，可做适当的弯曲，满足农村污水处理项目的要求，应用较普遍。因此本工程采用HDPE 双壁波纹管及配套新型塑料检查井。

3.3.3 污水处理工艺

1）集中收集处理。设施主要包含化粪池及一体化污水处理设备。考虑工程可占用的公共面积较小并根据村民意见，所有设施均采用全地下形式。污水收集设施选用成品玻璃钢化粪池，采用A2O 工艺的一体化成品设备，出水水质按照DB 13/2171—2020《农村生活污水排放标准》一级标准执行。该系统不新增占地，施工完毕后恢复至原地面；A2O 工艺方法成熟，可控性强，COD、BOD、NH4+-N、TN 和TP 的平均去除率高于70%[5]，适用于农村污水杂物多、TN 和TP 高的特点。

2）分散收集处理设施。采用新建化粪池、净化槽等设施进行收集处理。新建化粪池、净化槽均采用成品设备，全地下埋设形式，不涉及新增占地，施工完毕后恢复至原地面。

3.3.4 尾水排放

收集污水经处理及加药消毒后，主要用于村内水塘补水及种植灌溉。根据地形及村民意见，选取村内东西两处坑塘作为尾水排放位置，坑塘容积东区为6 000 m3、西区为8 000 m3。经现场勘查，现状坑塘内水体水质较差，拟对两处坑塘整体作清淤及水体治理，主要包括：浮萍打捞、淤泥及垃圾清运、水生植物种植。

首先对两处水面全水域进行浮萍打捞完成后，进行抽水处理；对塘底进行清淤处理，深度按平均0.5 m进行，产生的淤泥需运送至周边污泥处理场站进行无害化处理；清淤完成后，在水面常水位以上种植耐水水生植物，较为常见的包括马蹄莲、黄菖蒲、水芹、金鱼藻、苦草、黑藻等挺水或沉水植物，密植不露土，每墩36 株/m2；对两处坑塘的护岸进行整治，在堤岸种植植物周边填置部分填料，例如砂砾、沸石、火山岩、陶粒等。通过土壤、填料、水体、植被、微生物的共同作用，实现污水深度净化[6]。见图3。

图3 坑塘水体治理效果

现状坑塘的水体治理既能对生化出水进行深度处理，进一步去除污染物；又能改善村民的居住环境。

3.4 后期运维及保障

针对以往农村污水处理项目设施养护管理混乱等情况，建立相应的运行管理制度，保障设施的正常有效运行。其中，集中式污水处理设施的管理参照HJ 2038—2014《城镇污水处理厂运行监督管理技术规范》的要求，由专业单位人员负责，设备厂商进行技术配合；对分散的用户发放印有运维、养护人员联系方式的便民卡并在各村安排劳务人员专职负责化粪池的清理工作，及时处理住户反馈的问题。

同时，发挥村“两委”的组织基层堡垒作用，充分尊重农民群众的知情权、参与权和监督权，积极参与污水治理规划、建设、运营和管理，打通“最后一公里”。完善村规民约，加强宣传教育，引导村民自我约束，减少污水乱排。实行项目公示制度，问需求、听意见，让村民监督推动治理取得实效。

4 结语

本文以实际工程为例，针对以往农村生活污水治理过程中存在的问题，提出分散与集中处理相结合，合理计算污水处理总量，构建完善运行管理制度等方案，解决工程中的实际问题，为农村生活污水治理工程提供参考。