农村生活污水分散式处理的技术开发应用

图 6 是十五户联用系统的示范工程现场和处理效果图.随着户数的增加，根据图 5 的实验数据判断生活污水的污染物负荷已超过一台新型净化槽的处理能力，所以采用两台新型净化槽串联方式处理污水，串联处理 2015 年 8 月完成，随即启动，经过一年多的稳定运行，出水水质仍然保持清澈透明，即使2016 年暴雨次数较多导致下水管道雨污水返灌，也未受到影响.说明该系统的抗冲击性能力很强，能够快速恢复处理效果，保持稳定运行，出水水质 BOD 5稳定在 20,mg/L 以下.

楼宇十户联用示范工程的现场和处理效果如图7 所示.所示.2015 年 9 月稳定运行至今，解决了新农村建设中楼宇生活污水处理的难题，实现了污水的原位处理，多台净化槽串联保证水质能够达标排放.

总之，实践证明以归一模块化处理模式为指导的净化槽多户联用技术不仅可以减少净化槽的设备投资，而且还可以减少下水管网的建设费用.因为农村不能像城市生活污水处理那样修建价格昂贵的地下管网，所以农村生活污水处理的关键就是污水的收集，本研究团队开发的归一模块化处理系统就能很好地解决这一难题，为农村生活污水处理实现了节能减排，将会成为我国特有的一种模式.多户联用模式能够大大降低处理能耗以及投资成本.联用的户数越多，能耗和投资费用就越低，相对于单户型的净化槽而言，五户联用时，吨水能耗可以降低 33%,，投资降低 65% [40] .

4.2.2 天津市静海区惠丰西村

在天津市科委的支持下，以扶贫的形式对天津市静海区惠丰西村进行整体的农户家庭厨卫改造并处理产生的生活污水.该村有农户 138 户，居民 483人.针对家庭生活污水，采用单户和多户联用的分散式处理方式，由于该村庄的房屋排列整齐规范，归一模块化处理系统以五户家庭为一个处理单元，共用一个新型净化槽，每户户外出水口处安装一台水解槽，共建造了七套这样的系统，同时也对该村 3 个地理位置比较分散的农户采用单户型净化槽，共建有三套.示范工程分两期进行，第一期建设时间是 2014年 10 月，第二期建设时间为 2015 年 4 月，至今所有系统都在稳定运行，吨水处理耗电 0.6,kW˙h，虽然在此期间也有停电的状况，但是两年间从未出现过故障.五户联用示范工程的现场和处理效果图如图 8所示.该示范工程体现了归一模块化的处理思路，工程在没有改变村庄的原始面貌的情况下，开展了农村生活污水集中处理的探索.

4.2.3 天津市蓟州区桃花寺村

天津市蓟州区桃花寺村有农户 89 户，居民 290人，主要经营农家乐等旅游产业，工程日处理生活污水 50,t.整个村庄采用归一模块化的处理方式，每家产生的生活污水依靠地势差自流式原理依次经过水解槽、地下管网、调节池后进入由 6 台新型净化槽串并联组合的系统，其中 3 台净化槽串联后与另外 3 台串联的净化槽进行并联(图 9)，可以通过调节各净化槽的曝气方式，实现 A/O/A/O 工艺，达到低能耗脱氮效果，也可以根据污染物浓度或水量的变化，实现全曝气好氧过程，达到更高的处理能力，使出水达标排放.

表 3 是天津市蓟州区桃花寺村日处理 50,t 生活污水的进出水水质，可以看出出水水质较好，但对于水源地区域来说，富营养化的问题需要引起重视，即使出水中磷含量只有 5,mg/L，也需要进一步处理.考虑到长期稳定的处理效果，电解法和湿地都有各自的缺点，所以研究团队采用化学方法，投加与磷含量相匹配的硫酸铁，使水中离子态的磷酸根离子与铁离子作用生成难溶解的磷酸铁沉淀.

具体措施是向其中一列 3 台串联的净化槽系统中最前端净化槽的第一格中投放药剂硫酸铁，溶解后的铁离子随水流在之后的多级净化槽中与水中的磷酸根离子发生作用，实现沉淀除磷，而另一列串联净化槽中不投放药剂.通过该对比实验发现，由于磷含量低，投加的少量硫酸铁对微生物的代谢没有影响，而产生的难溶解的磷酸铁随净化槽出水排放到环境中，但是难溶解的磷酸铁即使进入水体也不会像离子态磷酸根离子一样造成严重的水体富营养化.该示范工程证明开发的多台串并联系统不仅投资成本低，工期短，而且运行费用较低，还可以与反硝化作用和化学除磷法结合，实现较好的脱氮除磷效果.

4.2.4 山东省德州市双一集团

由于我国经济的飞速发展，在广大农村地区也有很多工业园区或者小型企业，它们距离城镇污水处理厂较远，产生的生活污水如果直接排放，也同样会污染环境，迫切需要处理.本研究团队开发的多台净化槽串并联处理系统能够灵活地根据不同厂区的大小或车间的职工人数确定处理规模，从而选择不同的串并联形式，有效地进行原位处理，节省管网建设费用.

于 2014 年在山东省德州市双一集团的两家分厂分别安装了 6 套净化槽串并联处理系统，处理生活区和车间产生的污水，日处理水量为 12～24,t.2014 年12 月 21 日安装了日处理 18,t 的处理系统，安装完后随即启动微生物的挂膜，尽管是冬季，生物挂膜速度较慢，但处理效果越来越好.山东省德州市双一集团废水处理效果如图 10 所示.

由图 10(b)可知，投菌后由于气温很低，一个半月后出水仍然显黄色，但是图10(c)显示两个半月后出水水质变得透明，图 10(c)从右向左依次为化粪池出水、前端净化槽中第一个区域和第三个区域的水样、后端净化槽中第一个区域和第三个区域的水样，经实验分析出水水质 BOD 5 为6.5,mg/L，NH 3 -N 为 5.2,mg/L.

2016 年 5 月对另一家分厂的 5 个车间和 3 个食堂产生的生活污水进行了处理，直接在车间的附近分别串联安装了五套新型净化槽系统，夏季启动反应器，启动速度很快，一个月后出水变得清澈透明，BOD 5 达到了国家一级 B 排放标准，为企业创造了环保效益，实现了政府规定的水质排放要求.

5 结 语

未来我国农村生活污水的处理将是环境保护工作的重点领域，然而为了保证工程能够真正长期、有效地运行，迫切地需要形成一套完善的理论体系和可靠的技术保障.农村生活污水的归一模块化处理模式是本研究团队在长期的理论探索和工程经验总结的基础上提出的，适合处理不同地域、不同生活模式下产生的农村生活污水，而且对分散的企业产生的生活污水同样具有很好的原位处理效果.应用该模式进行生活污水的处理，兼顾了节能和减排，并且能够长期稳定运行，出水水质均达到了 GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 B 标准，具有很大的商业化推广价值和前景.实践已经证明归一模块化处理理论的科学性和合理性，必将成为我国农村生活污水处理的重要模式.

延伸阅读：

农村污水处理详细方案设计 化粪池+滤池+人工湿地

专家告诉你农村污水处理的标准 技术 模式……

深度解析中国农村污水治理技术瓶颈及对策

以广州市南方地区为例 探讨农村污水处理设计注意要点