王 猛裴文娟高云華付星基余建新

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院，云南 昆明 650201；

3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源科學(xué)技術(shù)研究中心，云南 昆明 650201）

農(nóng)村分散式污水處理系統(tǒng)

王 猛1，3裴文娟2，3高云華2，3付星基2，3余建新2，3

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院，云南 昆明 650201；

3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源科學(xué)技術(shù)研究中心，云南 昆明 650201）

隨著農(nóng)村生活水平的提高，農(nóng)村生活污水問題日益嚴(yán)峻。針對當(dāng)前農(nóng)村產(chǎn)污狀況，構(gòu)建了一種由污水收集池、污水處理池和清水池三部分結(jié)構(gòu)及附屬配套設(shè)施聯(lián)合工作的分散式農(nóng)村污水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有治污效果明顯、成本低、壽命長、施工簡單與管護便捷等特點，在廣大農(nóng)村具有較好的推廣應(yīng)用價值。

農(nóng)村生活污水；分散式；污水處理系統(tǒng)；污水處理池

隨著農(nóng)村生活水平的提高，農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量大幅增加，農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀十分嚴(yán)峻。據(jù)調(diào)查，全國農(nóng)村人均排泄物產(chǎn)生量大約2.6億t，生活垃圾2.8億t，生活污水多達90多億t，污水的來源于主要有3個方面：一是廚房污水，二是生活洗滌污水，三是人畜糞便污水。大部分村莊污水收集處理系統(tǒng)很不完善，生活污水任意排放，多數(shù)經(jīng)溝渠直接排入附近河道、坑塘和農(nóng)田，其他部分土壤滲濾或自然蒸發(fā)，嚴(yán)重污染了周圍的環(huán)境［1］。同時，由于修建后極少管護，村莊內(nèi)部排污系統(tǒng)容易易堵塞，導(dǎo)致溝渠內(nèi)污水發(fā)黑發(fā)臭，嚴(yán)重影響了村莊的人居環(huán)境。部分村莊雖然有配套的排污設(shè)施，但由于設(shè)計不合理、運行管護不到位等原因，不能達到治污減排的目的。

1 污水處理系統(tǒng)概述

目前，污水處理系統(tǒng)一般分為兩類，即集中式處理系統(tǒng)和分散式處理系統(tǒng)。集中式處理系統(tǒng)主要應(yīng)用在城市，即通過城市的排污管網(wǎng)收集產(chǎn)生的污水，然后經(jīng)過管道輸送到污水處理廠，而后進行處理和再利用。分散式污水處理系統(tǒng)是對產(chǎn)生的污水就地處理，達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，再排放和利用。這種處理方式主用用于城市的近郊或者農(nóng)村等地方，這些地方大多基礎(chǔ)設(shè)施不完善。對于集中式污水處理系統(tǒng)來說，其對排污管網(wǎng)的要求較高，因此大量處理污水時，必須進行管網(wǎng)建設(shè)。通過相關(guān)資料研究發(fā)現(xiàn)，集中式污水處理系統(tǒng)中的排水管網(wǎng)投資，一般占總投資的60%左右，并且污水處理集中程度越高，建設(shè)成本越高。另外，各個村莊雖然規(guī)模不同，但總體來說，各村都存在污水分散難以集中、排水管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施基本空白等特點。綜上所述，由于自然條件、經(jīng)濟條件和基礎(chǔ)設(shè)施等多方面的限制和制約，因此分散式污水處理方式是符合農(nóng)村實際情況的污水處理方式。

雖然國內(nèi)外已經(jīng)開展了一定的有關(guān)農(nóng)村分散污水處理技術(shù)的評價研究。但是，大部分的研究或者針對某幾項技術(shù)，或重點針對某些指標(biāo)，或者評價的情景與我國的普遍性不太吻合。因此，設(shè)計一種施工簡單、建造成本低、適用性廣、治污效果明顯的分散式農(nóng)村污水處理系統(tǒng)具有極大的實際意義。該文針對農(nóng)村的特點設(shè)計了一種分散式污水處理系統(tǒng)，用于解決農(nóng)村污水處理問題。

2 分散式污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

分散式污水處理系統(tǒng)由四部分構(gòu)成：污水收集池、污水處理池、清水池及配套設(shè)備，適用于農(nóng)村的分散式污水處理，其流程圖如1所示。

圖1 分散式污水處理系統(tǒng)污水處理流程

2.1 污水收集池

污水收集池位于分散式污水處理系統(tǒng)的最前端，與污水處理池相連通。污水收集池斷面為圓形構(gòu)造，容積可根據(jù)每戶實際產(chǎn)污情況計算。池壁采用墻磚砌結(jié)構(gòu)，池內(nèi)壁由砂漿抹面做防滲處理，池壁開設(shè)有進水口和簡易閥門，進水口設(shè)在池壁上方，外接高密度PE進水管，可以連接各個排污設(shè)施，也可以通過下水道匯集污水。

2.2 污水處理池

污水處理池是分散式污水處理系統(tǒng)的核心，位于系統(tǒng)的中部。前端經(jīng)連接通道與污水收集池連通，末端經(jīng)連接通道與清水池連通。污水處理池為矩形結(jié)構(gòu)，池壁采用磚砌結(jié)構(gòu)，池內(nèi)壁由砂漿抹面做防滲處理，中部設(shè)置5層結(jié)構(gòu)污水處理層，依照水流方向依次為無砂混凝土層、陶粒層、砂礫層、土工織物層和無砂混凝土層。4種材料的特點和作用如下

2.2.1 無砂混凝土。又稱透水混凝土，由水泥、骨料和水混合攪而成。由于不存在細骨料，只是由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)，就能形成均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的孔穴。所以，具有很高的透水性、很強的承載能力，堅固耐用，維護簡單。

2.2.2 陶粒。是用黏土和巖石等材料，經(jīng)過加工、粉磨，再經(jīng)過燒脹等工藝，制成的質(zhì)量較輕的多孔材料。其特點是表面粗糙、比表面積大、多孔質(zhì)輕、生物掛膜容易、壓頭損失小、濾速高、強度高、耐沖洗且不堵塞等［2，3］。

2.2.3 砂礫。指粗粒類土中礫粒組質(zhì)量≤50%總質(zhì)量的無粘性土，其成分是不同大小粒徑的砂粒和少量粉?；蛘唣ち＃哂斜缺砻娣e小、抗剪強度高、壓縮模量大、孔隙尺寸大及滲透性強等特點。

2.2.4 土工織物。又稱土工布，是應(yīng)用于土木工程中的紡織品［4］，具有加強、過濾、隔離、排水與防護5大功能。在建筑和水利工程中使用可以提高工程質(zhì)量，延長壽命，縮短施工時間，簡化維護保養(yǎng)工作［5］。

經(jīng)5層結(jié)構(gòu)污水處理層逐級過濾后，能夠?qū)⑵渲械碾s物進行過濾，達到有效改善污水處理環(huán)境的效果。

2.3 清水池

清水池位于分散式污水處理系統(tǒng)末端，與污水處理池相連。清水池斷面為圓形構(gòu)造，池壁采用墻磚砌結(jié)構(gòu)，池內(nèi)壁由砂漿抹面做防滲處理，確保污水由此進入。清水池壁開設(shè)有出水口和簡易閥門，外接高密度PE出水管，可根據(jù)需要由出水口排放至排水溝，進行農(nóng)業(yè)灌溉。

2.4 配套設(shè)備

配套設(shè)備主要有進、出口管道和簡易閥門和蓋板。進口管道用于收集不同來源的污水，出口管道將處理后的清水排放到需用的地方。3個池子的蓋板主要有2個用處，一是用于防止雜物落入池子，二是方便移開蓋板，維護污水處理系統(tǒng)。

3 技術(shù)特點

3.1 投資成本低，管理維護簡單

通過構(gòu)建分散式污水處理系統(tǒng)，可以減小農(nóng)村基建投入；分散式污水處理系統(tǒng)維護相對簡單，不需要專人管護。

3.2 無能源消耗，符合生態(tài)友好需求

分散式污水處理系統(tǒng)通過自然過濾，無需外加動力支持，不消耗能源；可以持續(xù)不斷地處理日常生活污水，實現(xiàn)了污水的就地回收和處理。

3.3 技術(shù)成熟，施工簡單

分散式處理系統(tǒng)的技術(shù)不斷發(fā)展和完善，滿足了不同地區(qū)對污水處理的要求；施工工藝要求不高，不同地區(qū)都可以順利施工。

3.4 凈化效果好，適用地區(qū)性廣

分散式污水處理系統(tǒng)可以很好地處理農(nóng)村日常生活污水，凈化后水質(zhì)符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB-5084-2005的標(biāo)準(zhǔn)，適用于我國廣大農(nóng)村地區(qū)。

4 結(jié)語

該文構(gòu)建了分散式污水處理系統(tǒng)由污水收集池、污水處理池和清水池三部分結(jié)構(gòu)及附屬配套設(shè)施聯(lián)合工作。其在有效實現(xiàn)農(nóng)村治污減排的同時，具有凈化效果好、使用壽命長、構(gòu)建成本低、適用范圍廣、施工工藝簡單后期管護便捷等特點，在廣大農(nóng)村地區(qū)具有極高的推廣應(yīng)用價值。

［1］云南省農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀與技術(shù)模式［J］.環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2015（6）：63.

［2］朱樂輝，朱衷榜.水處理濾料—球形輕質(zhì)陶粒的研制［J］.環(huán)境保護，2000（1）：35-37.

［3］王德英，沈自求.深層過濾理論與技術(shù)的研究進展［J］.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2002（1）：38-46.

［4］蘇立君，張宜健，王鐵行.不同粒徑級砂土滲透特性試驗研究［J］.巖土力學(xué)，2014（5）：1289-1294.

［5］楊彩云，楊俊霞.產(chǎn)業(yè)用紡織品［M］.北京：中國紡織出版社，1998：31.

X703.1

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1674-7909（2016）17-47-2

王猛（1988-），男，碩士，研究方向：水土保持與荒漠化防治。