浙江省農(nóng)村生活污水處理工藝效果分析

楊易帆 李欲如 項曉暉

摘要 對浙江省10個地級市2014—2016年建設(shè)的669個農(nóng)村生活污水處理設(shè)施調(diào)研，涉及處理工藝、排放標準，并與2014年項目初期建設(shè)的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施進行比對；同時對進出水進行采樣、檢測并分析，總結(jié)浙江省農(nóng)村生活污水各處理工藝運行效果，為其他地區(qū)開展農(nóng)村生活污水處理工藝選擇提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 農(nóng)村生活污水處理；處理工藝；排放標準；去除率

中圖分類號 X799.3 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）09-0060-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.09.018

Abstract Through the survey of 669 rural domestic sewage treatment facilities constructed in 10 cities in Zhejiang from 2014 to 2016， the treatment process and discharge standards were involved， with the comparison of what built earlier. Besides， sampling， testing and analysis of influent and effluent， summarized the efficiency of various treatment processes of rural domestic sewage in Zhejiang， and to provide a basis for the selection of rural domestic sewage treatment in other regions.

Key words Rural domestic sewage treatment； Treatment process；Discharge standards； Removal efficiency

浙江省農(nóng)村生活污水治理工作開展較早，始于2003年的“千村示范，萬村整治”工程，經(jīng)過10年的探索與積累，于2013年做出了“五水共治、治污先行”的工作部署，并于2014年全面展開農(nóng)村生活污水治理工作[1]。至2017年，總計浙江省2014—2016年農(nóng)村生活污水治理村數(shù)19 260個，實際受益農(nóng)戶數(shù)469.186 5萬戶，其中受益農(nóng)戶數(shù)超出原計劃上報戶數(shù)共76.892 6萬戶。

2015年7月1日起《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標準》（DB33/973）在全省范圍內(nèi)實施，規(guī)范并統(tǒng)一了全省農(nóng)村生活污水治理的排放要求。同時，全省各地逐步建立完善“五位一體”系統(tǒng)，推進農(nóng)村生活污水處理設(shè)施常態(tài)化長效運行。

目前，浙江省內(nèi)農(nóng)村生活污水收集及處理模式一般分為納廠處理、集中處理和聯(lián)戶處理3種模式。對于集鎮(zhèn)中心村、人口密度大、納管條件充分的一般建議就近納入城鎮(zhèn)污水處理廠進行集中處理，一般污水處理廠處理能力儲備較高，具有專業(yè)的運維團隊，對污染物排放的運行監(jiān)管相對到位，統(tǒng)一納管進廠處理可減輕農(nóng)村生活污水運維負擔，同時保證出水效果的穩(wěn)定性。聯(lián)戶/單戶處理模式適用于偏遠地區(qū)，浙江省地形地貌復(fù)雜多樣，不少山區(qū)丘陵地帶村莊分布分散、人口稀少、環(huán)境容量較大、地形地勢條件險峻或因古村落保護不便開挖，可采取單戶或若干戶聯(lián)戶處理的模式。集中收集、自建終端進行處理是浙江省農(nóng)村生活污水處理的主要模式，此次調(diào)研中78.32%的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施采用此種處理形式，而具體集中處理的工藝技術(shù)、動力形式多種多樣，因而筆者統(tǒng)計分析了此次調(diào)研調(diào)查的669個農(nóng)村生活污水處理工藝，為今后農(nóng)村生活污水治理的提標擴面提供依據(jù)，實現(xiàn)農(nóng)村生活污水的低費用運行和污染治理的雙重目標[2]。

1 材料與方法

對浙江省10個地級市（A～J，不含寧波市）70個縣（市、區(qū)）2014—2016年建設(shè)的669個農(nóng)村生活污水處理設(shè)施處理工藝進行現(xiàn)場調(diào)研，對進出水口進行水質(zhì)采樣和檢測，采樣分布及采樣數(shù)見圖1。

COD采用重鉻酸鹽法（GB 11914—89）測定，氨氮采用納氏試劑分光光度法（GB 7479—87）進行測定，總磷采用鉬酸銨分光光度法（GB 11893—89）測定，懸浮物采用重量法（GB 11901—89）進行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 處理工藝

浙江省農(nóng)村生活污水處理工藝形式多樣，調(diào)研中發(fā)現(xiàn)近60個不同工藝組合，集中處理常見的工藝主要有厭氧處理、A/O、A2O、生物濾床、MBR、PKA、生物轉(zhuǎn)盤、SBR以及生態(tài)處理。其中，生態(tài)處理包括人工濕地、生態(tài)塘、穩(wěn)定塘等形式[3-4]。單戶/聯(lián)戶處理主要為1戶或2～3戶分散處理，主要采用小型凈化槽+小型生態(tài)處理池、三格式化糞池+小型人工濕地、生態(tài)化公廁等處理工藝。經(jīng)分類合并后，整理出圖2。除了納管進廠處理模式外，最常見的處理工藝為厭氧/厭氧+生態(tài)處理和好氧/好氧+生態(tài)處理，分別占36.03%和33.01%，這兩項處理類型占總工藝量的69.04%。其中以厭氧+人工濕地工藝占比最大，占總工藝量的33.63%。其余土壤滲濾、MBR、PKA、生物濾床等技術(shù)在少數(shù)地區(qū)也有集中應(yīng)用但全省總體應(yīng)用程度不高。

由圖3可知，與2014年初實施的第一批農(nóng)村生活污水處理設(shè)施相比，經(jīng)過3年的實踐，采用納廠模式的由原來的10.7%提高至20.9%，好氧/好氧+生態(tài)處理也小幅上升，由原來的31.4%上升至33.0%，厭氧/厭氧+生態(tài)處理由原來的46.0%下降至36.0%，PKA從原來的6.0%下降至2.8%，其他工藝組合占比相對變化較小。此外，浙江省農(nóng)村生活污水處理工藝較開展初期逐漸呈現(xiàn)多樣化，如生物濾床、生物轉(zhuǎn)盤、SBR、小型凈化槽等，采用有動力的處理設(shè)施比例增加了13.6%。

2.2 排放標準

《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標準》（DB 33/973—2015）[5]頒布前，浙江農(nóng)村生活污水處理設(shè)施執(zhí)行的排放標準主要援用《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）[6]和《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）[7]。在徐志榮等[1] 386個樣本中，以執(zhí)行GB 18918—2002一級B標準最多，占37.9%，執(zhí)行GB 8978—1996一級標準次之，占30.3%。

2014—2016年浙江省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施評估調(diào)研發(fā)現(xiàn)，多數(shù)地區(qū)采用了DB33/973—2015，該標準明確浙江省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染物排放標準分為一級和二級2個等級，應(yīng)根據(jù)處理設(shè)施所在地的水環(huán)境功能區(qū)劃確定等級，位于重要水系源頭、重要湖庫集水區(qū)等水環(huán)境功能重要地區(qū)和水環(huán)境容量較小的平原河網(wǎng)地區(qū)的新建設(shè)施執(zhí)行一級標準，位于其他區(qū)域的執(zhí)行二級標準，具體執(zhí)行標準的地域范圍由縣級人民政府確定。但實際實施過程中，各地建設(shè)或運維管理部門對于地標等級范圍的確定比較模糊，甚至沒有，少數(shù)地區(qū)執(zhí)行多個標準。

此次調(diào)研中，669個樣本9%延用GB 18918—2002，91%采用DB 33/973—2015。

2.3 水質(zhì)達標率和污染物去除率

2014—2016年浙江省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施除納廠模式外，剩余521個自建終端的CODCr、NH3-N、TP、SS平均出水濃度均達到了《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標準》（DB 33973—2015）一級標準。2014—2016年建設(shè)處理設(shè)施進出水濃度及2014年建設(shè)設(shè)施進出水濃度見表1?？梢娬憬∞r(nóng)村生活污水進水濃度相對穩(wěn)定，出水CODCr波動不到，氨氮和總磷變化較大。

同時，對比分析2014年和2014—2016年建設(shè)項目的達標率和去除率（圖4）發(fā)現(xiàn)，CODCr的去除率提高了8.92%，CODCr的去除率最高，氨氮、總磷相對低一些，說明現(xiàn)有農(nóng)村生活污水處理設(shè)施對有機物的去除效果較好，對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收消納能力稍弱，隨著動力設(shè)施的投入增加，有機物的去除率得到提升。綜合去除率和達標率，2014—2016年所建的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施各污染物指標達標率均有所提升，主要是由于2014年建設(shè)項目大部分采用了較為嚴格的GB 18918—2002。

針對各個地級市農(nóng)村生活污水處理出水中CODCr、氨氮、總磷3個指標的達標率和去除率進行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖5），G市、J市等動力設(shè)施及納廠比例低且進水濃度低的地區(qū)，出水達標率高但污染物去除率低；B市以無動力設(shè)施為主且進水污染物濃度高，采用科學合理的處理工藝，達標率和去除率仍能取得較好的效果。

分析各主要工藝污染物去除效率（圖6）發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村生活污水處理設(shè)施對于有機物及懸浮物的去除效果較好，但對氮、磷的去除能力有限。此次調(diào)研中，土壤滲透集中應(yīng)用于B市、E市的小型分散式處理設(shè)施，相較于其他處理工藝污染物去除效果較好；MBR主要應(yīng)用于B市，除TP的去除效果較差外，其他污染物去除率都在80%以上；好氧/好氧+生態(tài)處理廣泛應(yīng)用于A、C、D市等經(jīng)濟發(fā)達、污水濃度相對較高的地區(qū)，各主要污染物去除率相較于厭氧/厭氧+生態(tài)處理稍高。

3 小結(jié)與討論

（1）浙江省農(nóng)村生活污水治理模式及具體工藝呈現(xiàn)多樣性的特點，各地在治理工藝的選擇上都做出了積極探索，現(xiàn)階段厭氧/厭氧+生態(tài)處理模式應(yīng)用最為廣泛，好氧/好氧+生態(tài)處理模式次之。

（2）浙江省雖然已經(jīng)發(fā)布了DB33/973—2015，統(tǒng)一規(guī)范污染物排放標準并劃分一級和二級標準，但是各地方執(zhí)行標準等級模糊，甚至尚未明確。

（3）浙江省農(nóng)村生活污水治理整體去除率情況基本良好，其中CODCr 80.88%、NH3-N 64.06%、TP 61.81%、SS 91.04%，由于處理工藝、污水性質(zhì)及運維能力不同，去除率地域差異性較大。

（4）農(nóng)村生活污水治理方式應(yīng)因地制宜，科學合理地選擇處理工藝和技術(shù)，根據(jù)周圍環(huán)境敏感度確定排放標準，詳細調(diào)研地區(qū)農(nóng)村生活污水特性、確定重點污染物，通過試點的長期考究與驗證，確定效果明顯、經(jīng)濟合理、運維簡便的處理工藝，為現(xiàn)有和新建農(nóng)村生活處理設(shè)施進行提升擴面。

參考文獻

[1] 徐志榮，葉紅玉，卓明，等.浙江省農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀及其對策[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2015，31（4）：473-477.

[2] 王昶，楊永嬌，酒井裕司，等.新型凈化槽對污水進水量的抗沖擊性能研究[J].環(huán)境工程，2014，32（2）：59-63.

[3] 卜巖楓，許月明，卓明，等.浙江省農(nóng)村生活污水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及處理效果分析[J].環(huán)境污染與防治，2014，36（6）：106-110.

[4] 湯博，許明珠，徐志榮，等.浙江省農(nóng)村生活污水處理工藝對比分析及適用性研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2016，55（14）：3597-3600.

[5] 浙江省環(huán)境保護科學設(shè)計研究院，浙江大學.農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標準：DB 33/973—2015[S].浙江省環(huán)境保護廳，2015.

[6] 北京市環(huán)境保護科學研究院，中國環(huán)境科學研究院.城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準：GB 18918—2002[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2003.

[7] 北京市環(huán)境保護科學研究院.污水綜合排放標準：GB 8978—1996[S].北京：中國標準出版社，1998.