農(nóng)村生活污水處理工程設(shè)計淺議

嚴曉波

（上海嘉定水務(wù)工程設(shè)計有限公司，上海市 201800）

0 引言

為貫徹落實黨的十八大、十八屆三中全會和全國改善農(nóng)村人居環(huán)境工作會議精神，圍繞建設(shè)美麗中國、生態(tài)文明的總體要求，堅持生產(chǎn)方式?jīng)Q定生活方式的原則，建設(shè)一批“生態(tài)宜居、生產(chǎn)高效、生活美好、人文和諧”的美麗鄉(xiāng)村，引領(lǐng)全市農(nóng)村人居環(huán)境建設(shè)工作，促進農(nóng)村全面健康可持續(xù)發(fā)展，推動城鄉(xiāng)一體化進程，上海市制定了《上海市美麗鄉(xiāng)村建設(shè)導(dǎo)則》，導(dǎo)則中提出應(yīng)妥善處理污水排放，因地制宜采用就近納管、分散或集中生化處理等形式開展農(nóng)村生活污水處理。

1 農(nóng)村生活污水的特點

1.1 農(nóng)村生活污水來源復(fù)雜

農(nóng)村生活污水主要是指農(nóng)村村莊的居民生活污水和生產(chǎn)廢水，它的來源很多，主要有：

（1）農(nóng)村居民日常生活產(chǎn)生的污水，通常是廚房污水、生活洗滌污水、沖廁水等；

（2）位于農(nóng)村的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排放的污水，通常包含員工生活污水、沖洗廢水、企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的工業(yè)廢水等；

（3）位于農(nóng)村的中小學、農(nóng)家樂等民俗旅游、旅店、當?shù)貦C關(guān)、事業(yè)單位排放的污水，通常包括人員生活污水、食堂餐飲業(yè)含油廢水等；

（4）農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的污水。

1.2 農(nóng)村生活污水的分布特點

農(nóng)村居民居住點分布不集中，村莊過于分散，生活污水排放點多面廣，很多農(nóng)村沒有完整的排水系統(tǒng)，居民自行埋設(shè)排水管道，將污水排放入河，造成污水收集困難。

1.3 農(nóng)村生活污水的水質(zhì)特點

農(nóng)村生活污水主要以化學需氧量（CODcr）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）等為主，參考《上海市農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南》[1]給出的典型農(nóng)村生活污水水質(zhì)，見表1。

表1 農(nóng)村生活污水的水質(zhì)指標

1.4 農(nóng)村生活污水的水量特點

農(nóng)村地理位置分散，單個村莊排水量小而總體排水量巨大。

農(nóng)村生活污水水量時變化與日變化波動幅度大。改革開放以來，農(nóng)村外出務(wù)工人員明顯增加。以上海市的農(nóng)村來看，近年來，農(nóng)民進城買房置業(yè)，導(dǎo)致平時村中戶籍人口數(shù)很少，留在農(nóng)村的多為老人，用水極為節(jié)儉，而節(jié)假日猛增；農(nóng)村房屋空置、租金低廉，吸引了大量外來務(wù)工人員租住，這部分人員生活污水排放量通常是早晚多、白天少，有時中午時分幾乎無污水排放。因此，生活污水水量在春節(jié)等節(jié)假日期間顯著增加，而平時污水排放量較少且主要集中在早晚。

2 農(nóng)村生活污水設(shè)計

2.1 設(shè)計原則

（1）符合國家法規(guī)，政策。

（2）為提高整體水環(huán)境質(zhì)量，嚴格實行雨、污分流原則。

目前農(nóng)村分散居住區(qū)域排水收集系統(tǒng)基本空白，排水管道設(shè)施極不完善，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，考慮到分散就地處理系統(tǒng)設(shè)施在規(guī)模和運行條件上的制約因素，對于農(nóng)村分散居住區(qū)的生活污水收集采用雨污水完全分流的排水體制，原有的場地排水管道作為雨水管道利用，雨水就近排放入河；重新布置污水收集管網(wǎng)，將工程范圍內(nèi)每家每戶的生活污水收集后，納入市政污水管網(wǎng)。

（3）納管優(yōu)先的原則。對于靠近市政污水管道的村落，采用逐戶收集污水，納入市政污水管道。不具備納管條件的自然村落，就地建造污水處理設(shè)施，處理后達標排放。

（4）堅持系統(tǒng)布局與周圍環(huán)境相容，注重與周圍景觀協(xié)調(diào)。

（5）因地制宜，以人為本，注重生態(tài)，堅持技術(shù)經(jīng)濟的合理性，注重工程實效。

（6）處理系統(tǒng)布局采用分散和相對集中的選擇原則。對于獨立的住戶群采用獨立的處理系統(tǒng)，對于居住緊湊的住戶群盡量采用同一處理系統(tǒng)。

（7）在不大幅度增加系統(tǒng)投資的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)盡量集中，便于管理。

（8）處理站點盡量靠近大水體，便于處理后尾水排放，且對環(huán)境影響較小。

（9）在條件允許的情況下，管道敷設(shè)坡度盡可能放大。

（10）盡可能避免設(shè)置倒虹。

2.2 水量設(shè)計

污水量設(shè)計指標應(yīng)根據(jù)當?shù)氐奈鬯幚硐到y(tǒng)專業(yè)規(guī)劃中確定的當?shù)赜盟~，結(jié)合對農(nóng)村居民生活用水現(xiàn)狀調(diào)查綜合確定。計算方法按照《給水排水設(shè)計手冊》第五冊《城鎮(zhèn)排水》[2]中的污水變化系數(shù)的規(guī)定來計算。以上海市嘉定區(qū)為例，生活污水量取年平均常住人口105 L/p·d，外來人口取綜合生活污水量以年平均60 L/p·d，考慮收集系統(tǒng)滲入量取旱流量的10%。

2.3 污水管網(wǎng)設(shè)計

對于有納管條件的，根據(jù)各自然村的規(guī)模，住戶分布情況，河道位置及市政污水管道的位置、條件等確定管網(wǎng)布局。

對于既可采用相對集中，系統(tǒng)減少而管網(wǎng)較長方案，也可采用相對分散而管網(wǎng)較短方案，通過經(jīng)濟技術(shù)比較后優(yōu)化確定。

根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的特點，埋管起點是不過車的農(nóng)戶房后，很少有人經(jīng)過，所以，管道受壓力小，設(shè)計可減少覆土厚度。設(shè)計污水管起點管道埋深可選擇0.4～0.5m。管道連接采用管頂平接。對于部分管道，特別是住戶和系統(tǒng)之間的連接管，位于低洼地帶時，可以采用局部覆土方式，以保證管道有一定的覆土厚度。

由于住戶排水點大部分位于房屋北側(cè)，設(shè)計管道盡量沿住戶北側(cè)鋪設(shè)，以減少管道用量。對于管道沒有條件設(shè)在北側(cè)的，主管沿房屋南側(cè)鋪設(shè)，住戶污水從房屋側(cè)面通道引至南側(cè)。

2.4 污水處理系統(tǒng)工藝

當前，在全國各地的農(nóng)村污水處理中，各種工藝層出不窮，實際運行情況各有差異，需要結(jié)合各地的特點選擇最適合的處理工藝。農(nóng)村生活污水處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)農(nóng)村自然環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境與人口規(guī)模等條件確定，因地制宜，采用集中收集與分散處理相結(jié)合的策略，以投資少、簡單實用、管理方便、效率高、運行成本低為污水處理技術(shù)選取的原則。

上海市出臺了《上海市農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南》、《上海市農(nóng)村生活污水處理技術(shù)管理要求》，對農(nóng)村生活污水處理工程的工藝選擇作了基本要求，并推薦了幾種較合適的工藝。以上海市嘉定區(qū)為例，結(jié)合近幾年農(nóng)村生活污水處理工程各工藝實際應(yīng)用情況，通常采用一體化A O-M B R農(nóng)村污水工藝、組合型工藝（生物濾池+人工濕地）、一體化A/O接觸氧化法污水處理技術(shù)等。

3 長效運行管理

農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)的建設(shè)切實改善了農(nóng)村居民的生活環(huán)境，減少了疾病的傳播途徑，緩和了河道的環(huán)境壓力，然而系統(tǒng)的長期有效運行有賴于建設(shè)以后的維護與管理。農(nóng)村生活污水工程系統(tǒng)運行維護管理難度較低，然而其系統(tǒng)太多，綜合管理難度較大。日常維護仍然極為關(guān)鍵，故應(yīng)建立起一套與之相匹配的管理模式。

3.1 管理模式

鑒于農(nóng)村污染源分布廣泛，遠離城鎮(zhèn)，每座處理系統(tǒng)維護工作量不大，但由于點多面廣，具有處理工程的村落密度不大，分布較散。如果政府直接負責該項管理任務(wù)，不僅缺乏相應(yīng)的技術(shù)人員，而且效率將十分低下。對于農(nóng)村生活污水的管理模式，各地均有不少有益的嘗試，應(yīng)根據(jù)當?shù)氐奶攸c選擇合適的管理模式。

近年來上海市各個區(qū)鎮(zhèn)已進行了相當一部分的農(nóng)村生活污水處理工作，他們對轄區(qū)內(nèi)部分農(nóng)村生活處理系統(tǒng)進行管理模式探索，實踐取得了較好的成效已形成了較為完善的管理模式，他們與有技術(shù)力量的企業(yè)合作，開發(fā)并應(yīng)用遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)。

企業(yè)（或具有相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)力量以及管理能力）利用政府補貼的經(jīng)費，對系統(tǒng)進行統(tǒng)一運營維護管理。政府在管理上主要負起考核的任務(wù)，根據(jù)對承擔維護的企業(yè)考核維護成果進行考慮，發(fā)放維護經(jīng)費，并根據(jù)考核結(jié)果，可以給管理好的企業(yè)一定的獎勵。

3.2 長效運行管理

通常農(nóng)村生活污水采用的處理系統(tǒng)，要求無需專人看護，運行費用低。系統(tǒng)正常運行后，水泵等設(shè)備設(shè)計采用自動控制系統(tǒng)，只要設(shè)備正常工作，也無需人工操作。

但日常的維護管理仍然是系統(tǒng)正常運行必不可少的保障。

系統(tǒng)的維護管理包括管道系統(tǒng)和處理系統(tǒng)，對管道系統(tǒng)日常的維護管理、清掏、對污水處理系統(tǒng)定期巡視設(shè)備的工作狀態(tài)、定期觀察上層濾層等常規(guī)的養(yǎng)護工作，是整個系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

為切實加強農(nóng)村生活污水處理設(shè)施管理養(yǎng)護工作，確保設(shè)施設(shè)備的完好和正常運行，進一步提升設(shè)施養(yǎng)管水平，應(yīng)制定農(nóng)村生活污水處理設(shè)施管理養(yǎng)護及考核辦法，明確農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的管理養(yǎng)護辦法，明確職責分工、養(yǎng)護管理內(nèi)容、養(yǎng)護管理標準、管理模式、資金保障。

4 工程實例

嘉定區(qū)自2015年至今，已連續(xù)5年實施農(nóng)村生活污水處理工程，部分工程已完工，污水管網(wǎng)及處理設(shè)施已投入運行，有效解決了農(nóng)村生活污水對環(huán)境的污染，取得了良好的效益。

5 結(jié)論

（1）污水管網(wǎng)系統(tǒng)的長期有效運行有賴于建設(shè)以后的維護與管理。如果維護不力，導(dǎo)致管道及泵站堵塞，管網(wǎng)系統(tǒng)就會失效。

（2）從工程建設(shè)的實踐可知，設(shè)計是工程建設(shè)的前提，設(shè)計的成敗決定著整個項目的命運，只有合理的設(shè)計，其施工及一系列建設(shè)才能最終實現(xiàn)，要做到設(shè)計合理，現(xiàn)場調(diào)查和方案比選是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

（3）合理選擇設(shè)計參數(shù)，排水量的預(yù)測應(yīng)從多方面進行預(yù)測并要留有發(fā)展余地，并應(yīng)根據(jù)各區(qū)域不同的用地性質(zhì)，因地制宜地采用不同的標準。