農(nóng)村生活污水處理設計研究

王義

[摘 要] 農(nóng)村生活污水處理是指采取污水排放管道或暗渠的方式收集農(nóng)村生活污水，并將其送至污水處理設備進行處理后達標排放的一種方法。農(nóng)村生活污水處理設施工程規(guī)模、網(wǎng)管水力設計、處理工藝等是工程投資的主要影響因素，應予以重點考慮，以便經(jīng)濟有效地解決農(nóng)村生活污水處理問題。本文重點介紹農(nóng)村生活污水處理工藝比選、管網(wǎng)設計要點，并結(jié)合實例驗證污水處理方案的可行性，以供其他地區(qū)借鑒。

[關鍵詞] 農(nóng)村污水處理;處理工藝;管網(wǎng)設計

[中圖分類號] X799.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）16-119-2

隨著農(nóng)村生活日漸城市化，農(nóng)村生活污水排放問題日漸突出。為了實施農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動計劃和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，建設好生態(tài)宜居的美麗鄉(xiāng)村，鄉(xiāng)鎮(zhèn)自然村有必要鋪設截污管道，完善生活污水治理措施[1]。

1 農(nóng)村生活污水處理工藝比選

當前，農(nóng)村生活污水處理工藝主要有人工濕地、膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor，MBR）、厭氧+穩(wěn)定塘/生態(tài)溝、多級AO+接觸氧化等[2]。工藝比選見表1。

農(nóng)村污水處理設施規(guī)模小，設施分散，出水標準要求較城鎮(zhèn)污水處理廠低。為配合農(nóng)村綜合整治的要求，污水處理工藝的選擇應根據(jù)污水的水質(zhì)、水量、出水要求、污泥處置方法以及當?shù)氐臏囟取⒐こ痰刭|(zhì)、電價等因素綜合考慮，宜選擇易于管理、無動力或微動力的處理工藝，并結(jié)合生態(tài)（包括主題生態(tài)）和維護方便的需求選擇合適的污水處理技術(shù)工藝及污水處理裝置。

2 管網(wǎng)設計

2.1 農(nóng)村生活污水處理設施工程規(guī)模

按照農(nóng)村居民生活用水量、服務人口、綜合排放系數(shù)和污水收集率進行計算，公式如下：

式（1）中，Qw表示污水處理設施規(guī)模，m3/d;q表示農(nóng)村居民生活用水量，L/（人·天），各地在調(diào)查分析當?shù)鼐用裼盟F(xiàn)狀、經(jīng)濟條件、用水習慣、發(fā)展?jié)摿Φ葼顩r的基礎上酌情確定;n表示服務人口數(shù)，按服務范圍內(nèi)的常住人口計算;Z表示綜合排放系數(shù)，受地區(qū)氣候、建筑物內(nèi)部設備情況、生活習慣、生活水平等因素影響，一般取75%～80%;a表示地下水滲入系數(shù)，取1.1;η表示污水收集率，取0.8。

2.2 網(wǎng)管水力設計

2.2.1 設計流量。污水量（Qdr）計算公式如下：

2.2.2 污水總變化系數(shù)。污水量總變化系數(shù)取值如表2所示。

2.2.3 設計最大充滿度。污水管道設計充滿度按非滿流計算，其最大設計充滿度按表3取值，合流管道按照滿流計算。

2.2.4 設計流速。排水管計算公式如下：

非金屬管道最大設計流速為5 m/s;在設計充滿度條件下，污水管的最小設計流速為0.60 m/s;合流管道在滿流時最小設計流速為0.75 m/s。管道最小覆土厚度大于0.7 m。

2.2.5 計算成果及結(jié)論。依據(jù)《室外排水設計規(guī)范》（GB 50014—2016）和《給水排水設計手冊》等資料，污水管道最小管徑宜用0.2 m，計算污水管道充滿度時，不包括短時突然增加的污水量，但當管徑小于或等于0.3 m時，應按滿流復核。因此，本次管徑初擬DN300HDPE管，管道糙率為0.01，根據(jù)管道水力計算可知，最小縱坡滿流時最大流量為0.056 m3/s，遠大于各村的污水流量，滿足規(guī)范要求。

2.2.6 管材方案。目前，我國市政排水管道的常用管材有鋼筋混凝土管、PVC-U雙壁波紋管、HDPE雙壁波紋管等管材。經(jīng)綜合比較，HDPE管管道成本低，剛性適中，施工較為容易，故擬采用HDPE雙壁波紋管[3]。

3 設計實例

3.1 污水處理設施服務范圍

廣東省江門市臺山市廣海鎮(zhèn)城北村委會河洲村生活污水處理設施的服務范圍主要為河洲村，常住戶數(shù)有46戶，服務面積1.75 hm2，服務人口185人，相對集中處理模式，采用合流截流制，村內(nèi)房屋布局密集、緊湊規(guī)整，地勢較為平坦，村內(nèi)道路硬化程度高，管道鋪設容易，適合集中處理。

3.2 生活污水量

河洲村生活污水量預測結(jié)果如表4所示。

3.3 污水處理設施方案

河洲村生活污水處理設施本次設計建設規(guī)模為20 m3/d，采用HDPE雙壁波紋管，截流主管管徑為DN300。污水處理設施選址位于村頭西南側(cè)空地上。

4 結(jié)語

農(nóng)村生活污水處理設施的建設能有效改善現(xiàn)有農(nóng)村生活污水無序排放、處理能力不足的局面，切實解決水污染環(huán)境問題，不斷滿足城鎮(zhèn)及農(nóng)村地區(qū)人民對生活環(huán)境、生活質(zhì)量日益提高的要求。同時，項目的實施不僅可以改善鄉(xiāng)鎮(zhèn)的環(huán)境質(zhì)量，提高居民生活水平與身體健康水平，而且有利于完善當?shù)氐幕A設施配套，大大改善投資環(huán)境，對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)及周邊地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。因此，本項目的建設是必要且迫切的。

參考文獻

[1]王良均，吳孟舟.污水處理技術(shù)與工程實例[M].北京：中國石化出版社，2007.

[2]李田，胡漢明.給水排水工程快速設計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994.

[3]王景亮.農(nóng)村生活污水處理技術(shù)及長效管理機制探討[J].低碳世界，2020（2）：35-36.