佛山市农村生活污水处理技术的探讨易皓，虢清伟，李小虎，丘锦荣，许振成（环境保护部 华南环境科学研究所，广东 广州 ）摘要：随着佛山农村城镇化建设步伐的加快，农村的水环境日益恶化，其水污染状况已引起广泛的关注。介绍了目前在 南方农村地区普遍采用的污水处理技术，并对其出水水质、占地面积、基建成本、运行成本和管理难度等进行了分析比较， 最后在佛山农村地区水环境特征调查的基础之上，提出了三种适合佛山农村地区的污水处理工艺技术。关键词：农村生活污水；佛山；治理技术中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：珠江三角洲地区经济发达，人口稠密，城镇化水平较高，生活污水排放量较大。在大力推进城镇污水 处理设施建设的形势下，城镇水污染得到了有效控制，而农村水污染问题则逐渐凸现出来。佛山市农村是 珠三角地区农村的典型代表，终年温暖湿润，降雨集中，雨量丰富，水系发达，村庄沿河两岸排布，属于 典型的河网型农村。目前，农村生活污水已呈现复杂化、多变化等特征，因此，如何根据佛山农村地区的 水环境现状选择合适的处理技术，显得尤为重要。本文结合佛山市农村生活污水特点，介绍了目前南方地 区常用的分散式农村污水处理技术，以期为佛山地区农村生活污水处理工艺的选择提供参考。

1 佛山市农村地区水环境污染现状佛山全市共 366 个行政村，2011 年末常住人口达 723.1 万人（根据公安部调整统计口径后的标准，全 市人口均统一为非农业人口）[1] 。目前，佛山已基本实现“城乡供水一体化”，农村自来水普及率达到 96 %， 但农村污水处理设施和排水管网的建设却严重滞后。据调查，佛山已覆盖污水管网的行政村有 237 个，占 规划范围内全部行政村的 48.57 % ；以村前塘为依托，开展农村生活污水分散式处理的行政村有 29 个，占 全部行政村的 5.94 %；其余45.49 % 的行政村，大多通过村旁的暗沟或明渠将污水直接排放到内河涌，这不 可避免地造成河涌淤积和河涌水质恶化，严重影响到饮用水安全和农产品安全。2012 年佛山市环保局对 7 条内河 10 个断面（2 个为省控断面）监测表明，桂畔海、大良河和高明河达 到了相应水质标准，其余内河仍存在超标现象，主要超标污染物为溶解氧、NH3-N、BOD5 和 TP 等。因此， 开展佛山农村地区的水环境整治工作已迫在眉睫。 2 农村生活污水特点农村生活污水与城镇生活污水具有较大的差别，根据实地调研，佛山市农村生活污水主要有以下特点： ①农村生活污水主要是洗涤、沐浴、厨用及厕所排水，具有分散、有机物浓度高、水量变化大等特点。

大 多数农村都建有化粪池，厕所污水经化粪池处理后，与其它污水混合，然后进入管网或沟渠中。②受农村 生活习惯影响，人均污水排水量较少（37.2～48.5 L/d ），时变化系数较大（2.57～3.62 ），间歇性排放明显。 ③农村生活污水水质较复杂，除有机质、悬浮物及病菌外，还有人们易忽视的特征痕量有机污染物如壬基 酚、双酚 A 等。其中，COD、SS、NH3-N、TN、TP 浓度分别为(115.8～148.0)、(43.3～146.7)、(6.0～26.2) 、 （13.6～35.6 ）、(2.2～4.1) mg/L ，BOD5/COD 值为 0.52~0.59，可生化性能较好；壬基酚含量为281.4 ng/L ， 远高于南方某城市污水处理厂进水浓度水平（13.2 ng/L）；双酚A 含量为 162.5 ng/L，低于该城市污水处理[2] 厂进水浓度水平（3610.0 ng/L ） 。 3 处理工艺的选择目前国内外应用农村污水治理的处理技术模式多种多样，主要有生物、生态以及生物生态组合处理技 基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务专项（PM-zx021--120 ） 作者简介：易皓（1982-），男，湖南岳阳人，工程师，硕士，主要从事河流湖泊水环境生态治理工程研究。

Tel E-mail ： 。 术。单一工艺处理生活污水的出水已难以满足日益严格的氮、磷等营养物质排放标准，所以目前较普遍的[3,7] 做法是将数个工艺结合起来，以期充分发挥它们各自的优势，提高出水水质和系统运行的稳定性。 3.1 组合工艺厌氧水解池稳定塘 3.1.1-生活污水自流入厌氧水解池，经水解处理后进入氧化塘，利用好氧菌的净化功能去除污水中有机物和 氨氮。该工艺水解池水力停留时间（HRT ）> 6 h ，稳定塘水力负荷（HL ）为0.1～0.2 m32/(m ·d)，出水水质 优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（-2002 ）的二级标准。该工艺适用于拥有自然池塘或闲置 洼地的农村，通过对现状水塘进行改造，再配以植物浮床设施，可显著提高生态塘的处理效率，同时又能3[4] 防止塘的富营养化污染。广州增城市中新镇坑贝村 120 m /d 生活污水治理工程 、广州市番禺区石碁镇大刀3 沙村 150 m /d 生活污水治理工程均采用了该工艺。厌氧滤池氧化塘植物生态沟渠 3.1.2--该工艺采用生物、生态结合技术，具体工艺流程如图 1 所示。

该工艺技术厌氧滤池 HRT ≥24 h ，氧化塘3 2 HRT ≥18h，生态渠 HL为 0.3 ～0.6 m /(m ·d) ，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （-2002 ）的一级B 标准。该工艺适宜在人口规模中等、有村前塘和污水灌溉渠道的农村推广使用， 处理规模不大于 200 m33[4]/d 。南京市江宁区禄口街道石埝村52.5 m /d 污水治理工程 采用了该工艺。图 1 厌氧滤池-氧化塘-植物生态沟渠工艺流程厌氧跌水充氧接触氧化人工湿地 3.1.3 --该工艺由厌氧池、跌水充氧接触氧化池和人工湿地 3 个处理单元串联组成，具有较强的抗冲击负荷能 力。其核心技术——跌水充氧接触氧化技术，利用水泵提升污水，在逐级跌落过程中自然充氧，可同时去 除有机物和氮磷等污染物（图 2 ）。该工艺适用于居住相对集中、对氮磷去除要求较高的农村，尤其适合于 有较大排水落差的农村。在宜兴市大浦镇的林庄北村和漳北村的试验研究表明[5,6]，跌水充氧接触氧化和人 工湿地相结合的组合工艺，能显著提高出水效果和系统的抗冲击负荷能力。无锡市惠山区洛社镇铁路桥村 90 m3[7]/d 污水治理工程 采用了该工艺。

图2 厌氧池-跌水充氧接触氧化-人工湿地工艺流程厌氧滴滤人工湿地 3.1.4 - -污水经厌氧池水解后，由泵提升至滴滤池，滤后水一部分在重力作用下自回流至水解池进行反硝化脱 氮，另一部分引入人工湿地进行深度处理，出水 COD 去除率为 91 %，TN 和 TP 的去除率可高达 95 %[8]， 具体处理工艺如图 3 所示。该工艺适用于居住相对集中且拥有村前塘的农村，尤其适合于有地势差或对氮 磷去除要求较高的农村。桂双林等[9,10]根据鄱阳湖水质现状提出一种“厌氧-射流充氧生物滤塔-人工湿地” 组合工艺，并将其改进应用于江西省新干县河头村生活污水处理中，出水水质可达 -2002 一级 B 标 准。无锡市惠山区阳山镇阳山村 20 m3/d 污水治理工程采用了该工艺。图3 厌氧池-滴滤池-人工湿地工艺流程厌氧池 （接触氧化）人工湿地 3.1.5 --该工艺流程如图 4 所示，该工艺利用原住户化粪池作为一级厌氧池，通过多级厌氧池对污水多级消化 后进入人工湿地，具有工艺技术简单、无动力损耗、维护管理方便等特点。若在厌氧池后增加接触氧化工 艺段，可显著提高脱氮除磷效果。

目前“厌氧池-接触氧化渠-垂直潜流人工湿地”工艺已在江苏 71 个农村得 到了应用，如南京市六合区横梁镇石庙村 42.5 m33/d 污水治理工程、南京市六合区雄州镇钱仓村 42 m /d 污 水治理工程[11]等。图4 厌氧-接触氧化-人工湿地工艺流程厌氧池人工湿地稳定塘 3.1.6 --污水经厌氧池水解后，进入人工湿地净化处理，最后利用稳定塘内的菌藻对其进行脱氮除磷的深度处 理，出水水质达到《污水综合排放标准》（-1996 ）的一级标准。工艺流程如图5所示。李松等[12]将浙 江淳安县某村的废弃水塘改造成为人工湿地与稳定塘，并将其用于农村生活污水处理，取得了较好的实际 效果，其COD、SS、TN、TP去除率分别为75.1 %～87.3 %、90.2 %～97.6 %、50.2 %～67.8 %、70.6 %～85.9 % ；工程吨水投资为952.5元，运行费用为0.082元/m3 。图 5 厌氧池-人工湿地-稳定塘工艺流程沉淀池快速渗滤池 3.1.7 -经化粪池处理后的生活污水，首先进入沉淀池预处理，接着流经具有良好渗滤性能填料层，经吸附、 过滤、沉淀、氧化、还原等一系列生化作用而得以净化，出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （-2002 ）的一级B 标准，该工艺流程如图 6 所示。

该工艺技术沉淀池 HRT 为 4～8 h，快速渗滤系 统 HRT 为 1～5 d 。目前在上海农村地区已有 11 个类似这种工艺的工程案例[13]，如上海市金山区廊下镇中 联村陆家浜 63 m33/d 污水治理工程、上海市闵行区浦江镇汇中村五组 35.6 m /d 污水治理工程等。图 6 沉淀池-快速渗滤池工艺流程地埋式生物膜法微动力 2 3.1.8A /O2该工艺流程如图8所示。生活污水经化粪池、格栅预处理后，进入地埋式生物膜法微动力A /O污水处理 池。在该池中，污水首先经过A2/O生化处理系统。该系统是以无动力厌氧处理为主，后加一小段缺氧和好 氧工艺。A2/O 系统出水经二沉池、消毒池和砂滤池后，能达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》 (GB/-2002)标准进入中水池。该工艺适用于土地资源紧张、集聚程度较高、经济条件相对较好的农村。 杭州市某住宅小区300 m3/d 中水工程[14]采用了该工艺，工艺COD、氨氮的去除率分别高达94.4 %、78.6 % ； 工程吨水投资为1896元，设备运行费用为0.144元/m3 。图7 地埋式生物膜法微动力A2/O工艺流程 3.2 技术经济比较3现今在各地应用的农村生活污水处理设施的规模普遍较小且分散，其中大多数均在 200 m /d 以内。

根 据《广东省农村生活污水处理技术指引》、《广州市农村生活污水治理适用技术指引》、《农村生活污水处理 适用技术指南（2008 年试行版）》以及 3.1 节的工程案例，可以综合归纳出几种典型分散式污水处理工艺技 术经济特点，如表 1 所示。由表 1 可知，现有工艺技术均以厌氧处理为主，采用无动力或微动力处理设施。 除“地埋式生物膜法微动力 A2/O”外，其余工艺均采用土地处理系统作为后续深度脱氮除磷单元，而这无形 之中增加了工程的占地面积。在出水水质方面，表中所列工艺的出水均能达标排放或用作城市杂用水。“沉 淀池-快速渗滤池”和“地埋式生物膜法微动力 A2/O ”建设成本较高，在5000~18200 元/户之间；其余工艺的 投资在 600～2500 元/户之间，运行成本在 0～0.2 元/m3 之间。表中所列工艺抗冲击负荷能力较强，且维护 管理方便，可以达到无需人员值守的要求。表 1 农村生活污水处理工艺技术综合比较污染物去除率抗冲建设运营维护 占地出水水质参考工艺脱氮 击成本成本COD BOD5 SS性能 管理 面积 (-2002) （元/户）a （元/m3 b 文献）除磷 厌氧水解池-稳较高 高较低 一般 简单 大优于二级600~1000 0.02~0.05 4, 15定塘高 厌氧滤池-氧化较 塘-植物生态沟高 高较高 较强 简单 大优于二级600~高渠 厌氧-跌水充氧 接触氧化-人工高 高 高 高 强 简单 较大一级 B1000~1200 0.05~0.1 4-7湿地 厌氧-滴滤-人工高 高 高 高 强 简单 较大一级 B2000~2500 0.1~0.2 8, 16湿地 厌氧-接触氧化-较高 高较高 强 简单 较大优于二级800~, 11 人工湿地高 厌氧池-人工湿较12,高 高较低 较强 简单 大* *800~1500 0.05~0.10 地-稳定塘高15 沉淀池-快速渗较较高 较高较高 一般 简单 大二级5000~18200 0~0.23 13滤池高 地埋式生物膜法高 高 高 高 强 简单 较小# #59250.144 14 微动力 A2/Oa 注： 按每户 4 口人，人均80 L 排水量计算；b 建设成本不包括管网建设费用；* *代表《污水综合排放标准》（-1996 ）一级标准；# #代表《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/-2002 ）。

3.3 农村生活污水处理技术的选择[17-19][20]有研究表明，人工湿地系统对内分泌干扰物（EDCs ）具有一定的去除效果。Qiang 等 对浙江省 20 个包含主要污水处理工艺（包括活性污泥法、微动力生物膜法、人工湿地和稳定塘）的农村生活污水处 理设施进行了详细调查，对比了这些工艺对 EDCs 的去除差别，结果显示，与分散式农村生活污水处理技术 相比，集中式活性污泥法对 EDCs 的去除是最有效的，其中，在夏季时其对壬基酚、双酚 A 等特征污染物 的去除效果（>70 % ）要优于在冬季时。而分散式农村生活污水处理技术在夏季时对壬基酚和双酚A 的平均 去除率分别为 30 %~80 %和 80 %~90 %，在冬季时对壬基酚和双酚A 的平均去除率可分别达到20 %~60 % 和 30 %~60 % 。因此，分散式农村生活污水处理工艺的选择，需充分结合佛山各区可利用的土地资源、经济承载力等 实际情况，根据进水水质特点和出水水质要求，在保证出水达标的前提下，同时又要考虑壬基酚、双酚 A 等特征有机污染物的削减，从而降低它们对农村水环境的潜在风险。经实地调研发现，佛山农村属于典型的河网型农村。

在佛山三水、高明等经济欠发达农村地区，多以 农业为第一产业，废弃鱼塘较多，为了节省污水处理设施的建设成本，可采用“厌氧水解-人工湿地-稳定塘” 工艺，利用现有鱼塘或村前塘进行改造，使得改造后的村前塘同时具有污水处理与景观美化双重功能。佛 山禅城、南海、顺德等大部分农村属于经济发达区域，农村城镇化进程较快，大量小区已建成或正在筹建 当中，小区人口密集，排水量大，且用地比较紧张，因此可考虑采用“改进的生物膜法微动力A2/O 新工艺” [21]，对小区生活污水进行处理。而对于经济条件较好、用地紧张且没有废弃鱼塘的农村，可采用“厌氧池- 跌水充氧接触氧化-人工湿地”工艺，污水的处理效果较好，且维护管理方便。 4 结语针对佛山市农村生活污水的特点，结合农村的实际情况，通过对多种农村污水处理技术综合技术经济 分析与评价，探讨选择了适合佛山农村生活污水处理的工艺技术，对推动社会主义新农村的建设，具有重 要的现实意义。 参考文献： [1]佛山市统计局. 佛山市统计年鉴 2012[M]. 北京: 中国统计出版社, 2012. [2]王凌云, 张锡辉, 陶 益. 城市污水处理厂内分泌干扰物浓度分布和去除规律[J]. 环境科学学报, 2012, 32(11): 2741-2747. [3]李先宁, 吕锡武, 孔海南, 等. 农村生活污水处理技术与示范工程研究[J].中国水利, 2006, (17): 19-22. [4]广州市污水治理工程管理办公室,广东省建筑设计研究院. 广州市农村生活污水治理适用技术指引[M]. 广州: 广州市水务 局, 2008. [5]吴磊, 吕锡武, 李先宁, 等. 厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地处理农村污水[J].中国给水排水, 2007, 23(3): 57-59. [6]唐晶, 吕锡武, 吴琦平, 等. 生物、生态组合技术处理农村生活污水研究[J].中国给水排水, 2008, 24(17): 1-4. [7]张后虎, 祝栋林. 农村生活污水处理技术及太湖流域示范工程案例分析[M]. 北京:中国环境科学出版社, 2011. [8]吴 磊, 吕锡武, 吴浩汀. 水解/脉冲滴滤池/人工湿地工艺处理农村生活污水[J].东南大学学报( 自然科学版),2007, 37(5):878-882. [9]桂双林, 王顺发, 吴永明, 等. 生物滤塔-人工湿地组合工艺对农村生活污水净化效果研究[J]. 环境工程学报,2011, 5(10): 2312-2314. [10]桂双林, 王顺发, 吴永明, 等. 太阳能驱动生物滤塔-人工湿地组合工艺处理农村生活污水[J].水处理技术, 2013, 39(8):134-136. [11]钟秋爽, 王俊玉. 厌氧-