农村生活污水处理技术与应用

农村生活污水处理技术与应用问题的提出1研究思路与技术原理2技术方法与手段3应用案例与效果分析4目录全国农村生活污水治理现状&污水来源与水质特性农村生活污水处理技术西安市农村生活污水治理及技术探讨陕西省凤县移民新村人工湿地工程&西咸新区沣西新城大王污水厂工程1.问题的提出全国农村生活污水治理现状&污水来源与水质特性1.全国农村生活污水治理现状250多万个自然村农村人口近8.0亿多全年产生污水约130亿吨60多万个行政村1.问题的提出1.全国农村生活污水治理现状1.问题的提出现状污水处理率低全国：2019年末，城市污水处理率为97.6%；县城污水处理率为90%；行政村污水处理率为23%

。西安市：2019年末，城市污水处理率为98%；县城污水处理率为87%；行政村污水处理率约为24%

。大量农村生活污水未经处理排出，已成为农村、湖泊和河流富营养化等环境污染的主要原因之一。根据第一次全国污染源普查结果，农业源污染物排放对水环境的影响较大，其COD排放量为占排放总量的43.7%，总氮、总磷排放量分别占排放总量的57.2%和67.4%。1.全国农村生活污水治理现状1.问题的提出农村经济发展迅速，但农村环境建设与经济发展不同步，农村水环境污染严重；农村的“脏乱差”现象对人群健康的存在威胁；拥有集中污水处理设施的行政村比例低。收水管渠基本为合流制，且大部分残缺不全，损坏、淤积严重。排水下游多为鱼塘或凹地等。1.全国农村生活污水治理现状1.问题的提出刷锅、洗碗、淘米、洗菜等污水中含有菜屑、动植物脂肪、醋酸、碘、钠、氯等有机元素、化学元素，对水质和土壤有很大危害。厨房用水使用各种肥皂、洗衣粉、洗衣液、洗发水等等，含有很多化学元素，排放以后会加重土壤和水质的负担，尤其是磷。洗涤用水在冲水厕所普及地区，会产生大量的“黑水”，冲厕废水中N、P、BOD、COD等浓度很高。而仍使用旱厕的村镇，冲厕废水产量较少。冲厕废水家养畜禽养殖，会产生少量的畜禽粪便、冲圈水，粪水中含有大量高浓度的N、P、BOD、COD、SS对水质土壤空气污染严重。牲畜粪便废水小作坊作业产生废水，隐蔽零散，长期积累，危害很大。小作坊废水农村污水类型1.全国农村生活污水治理现状1.问题的提出成分复杂0102面源广收集难水质水量波动大0304有机物浓度高我国各地区农村生活污水水质及水量特征地区污水排放量/(L·人-1·d-1)ρ(SS)/（mg·L-1）pH东北14~95200~450200~30020~902.0~6.5150~2006.5~8.0西北10~70100~40050~3003~501.0~6.0100~3006.5~8.5华北18~72200~450200~30020~902.0~6.5100~2006.5~8.0东南30~150150~45070~30020~501.5~6.0100~2006.5~8.5中南28~126100~30060~15020~802.0~7.0100~2006.5~8.5西南15~120150~400100~15020~502.0~6.0150~2006.5~8.02.

农村生活污水来源与水质特性1.问题的提出污水特点：总量很大，但做为个体而言，水量较小；水质、水量变化大，排放无规律；分散，通过大规模管网收集污水有困难，且经济上不合算。制约农村污染有效控制的瓶颈：缺乏资金保障、缺乏科学规划、缺乏高效组织、缺乏技术标准、缺乏长效管理。在技术方面：城市污水厂的技术工艺不适合，需要研究和总结真正适合农村的分散型污水处理技术；在管理方面：缺乏相应的规程、规范、准则和标准等；在机制方面：缺乏有效的农村污水处理设施的投资与长期运营机制。2.

农村生活污水来源与水质特性1.问题的提出集中处理将所有住户产生的污水集中收集，统一建设污水处理设施，通常采用自然处理和常规生物处理等工艺形式。分散处理将污水按照分区进行收集，单独处理通常采用中小型污水处理设备或自然处理等形式。国内外农村污水处理模式要解决农村污水污染问题，仅在技术层面上研究是不够的，需要建立完善的管理体系，并与技术相结合，形成新型的农村污水处理与管理模式。2.

农村生活污水来源与水质特性1.问题的提出2015.04，水污染防治行动计划（水十条）2018.01，中共中央办公厅国务院办公厅《农村人居环境整治三年行动方案》2018.04，中央一号文件《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》2018.05，第八次全国环境保护会议2019.02，中央一号文件，将农村生活污水治理作为实施“乡村振兴战略”

和改善农村人居环境的重要工作内容。

建设生态美丽乡村污水治理势在必行2.

农村生活污水来源与水质特性1.问题的提出2.研究思路与技术原理农村生活污水处理技术农村生活污水处理技术（按原理分）物化处理生物处理生态处理组合技术化粪池、沼气池、氧化沟、SBR、生物膜法等。生态滤池、人工湿地、稳定塘、土地渗滤、亚表层渗滤等。根据水质要求进行技术组合。沉淀、过滤、混凝、吸附和消毒技术等。农村生活污水处理技术2.研究思路与技术原理1、分布广、地区差异大，污水水质、水量波动性大，排水管网不健全；2、经济力量薄弱；3、缺乏污水处理专业技术人员；4、雨、污水资源化利用低。农村生活污水处理的难点1、因地制宜采取多元化处理模式，污水处理工艺应抗冲击负荷能力强；2、造价低、运行费用少、低能耗或无能耗的工艺；3、工艺运行管理简单，维护方便；4、污水回用与雨水资源化利用。农村生活污水处理的技术需求农村生活污水处理技术2.研究思路与技术原理管理方便、操作简单,造价要低、效果要好,技术实用、因地制宜.选用的技术应具有的特点总结：环境优先、因地制宜、简单适用、管理方便、造价低廉农村生活污水处理技术2.研究思路与技术原理发达国家农村污水治理模式美国分散型污水处理户内厕所-污水坑-化粪池-分散式污水处理系统芬兰分散型污水处理包括盥洗水和厕所水分开处理和混合处理两种类型。集中式污水处理芬兰鼓励乡村污水处理尽可能通过一个小型的管网系统收集然后集中处理。该系统可以由市政部门运营，也可以由私营的水合作社管理。英国分散型污水处理包括污水槽、化粪池等集中式污水处理小型污水处理厂，通常包括沉沙池、初沉池和生物处理系统。常见的生物处理系统有常规生物滤池、生物转盘、延时曝气活性污泥法生物接触法以及氧化沟。农村生活污水处理技术2.研究思路与技术原理发达国家农村污水治理模式日本的净化槽处理占全人口的19%。单户住宅使用小型净化槽，学校、医院、超市等使用中型或大型净化槽。小型净化槽（5~10人）中型净化槽（5~10人）大型净化槽（51人以上）日本分散式生活污水处理设施---净化槽农村生活污水处理技术2.研究思路与技术原理国外在农村和小城镇生活污水处理方面有许多先进的技术和经验，但是我国农村的情况与发达国家相差很大，需要结合我国农村的具体情况研发适宜农村分散型、集中型污水处理技术。国内污水生态处理系统

国内污水集中处理系统国内污水分散处理系统

农村生活污水处理技术2.研究思路与技术原理1、沼气池资源化利用模式2、沼气池+兼氧过滤模式3、沼气池+微动力模式4、沼气池+人工湿地模式5、沼气池+稳定塘模式6、厌氧+兼氧过滤模式7、厌氧+微动力模式8、厌氧+人工湿地模式9、厌氧+稳定塘模式10、多种技术综合模式农村生活污水处理十大技术模式农村生活污水处理技术2.研究思路与技术原理3.技术方法与手段农村生活污水治理及技术探讨分散处理模式（单户）示意图集中处理模式示意图纳管模式示意图西安市农村生活污水收集可采用以下几种模式：纳管模式靠近城区、镇区且满足市政排水管网标准接入要求的，宜就近接入市政排水管网。集中处理模式人口规模较大、聚集程度较高、经济较发达且难于接入市政管网的村庄。设计规模宜大于10m3/d。分散处理模式人口规模较小、居住较为分散、地形地貌复杂、经济欠发达，难于敷设污水管道集中收集的村庄。设计规模宜为0.6m3/d-10m3/d。西安市农村生活污水治理及技术探讨—处理模式3.技术方法与手段

村庄设计进水水质应根据实际污水组成情况，由上述不同水质指标加权平均计算确定。设计进水水质表（黑水+灰水）项目BOD5(mg·L-1)COD(mg·L-1)NH3-N(mg·L-1)TN(mg·L-1)TP(mg·L-1)SS(mg·L-1)pH进水水质180350354542206～9设计进水水质表（灰水）项目BOD5(mg·L-1)COD(mg·L-1)NH3-N(mg·L-1)TN(mg·L-1)TP(mg·L-1)SS(mg·L-1)pH进水水质80200152042206～9设计进水水质表（农家乐）项目BOD5(mg·L-1)COD(mg·L-1)NH3-N(mg·L-1)TN(mg·L-1)TP(mg·L-1)SS(mg·L-1)pH进水水质300500304032406～9注：农家乐污水水质为经过隔油池的污水水质。西安市农村生活污水治理及技术探讨—设计进水水质确定3.技术方法与手段

《陕西省住房和城乡建设厅关于做好农村生活污水治理示范工作的通知（陕建发[2017]105号）》有关规定，将水质控制标准项目值分为一级A标准、一级B标准，并按照下述情况执行：位于水源地保护区范围内的村庄，建设污水处理设施（站），执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准；处理后出水直接排入自然水体时，需根据水体功能区划确定排放标准，但不得低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准；不在前述要求涵盖范围内，以村组为单位采取集中处理方式建设污水处理设施的，根据村庄特点及规模合理确定排放标准，但不得低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准；采取单户或联户处理方式的，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。序号基本控制项目一级标准A标准B标准1化学需氧量（COD）50602生化需氧量（BOD5）10203悬浮物（SS）10204动植物油135石油类136阴离子表面活性剂0.517总氮（以N计）15208氨氮（以N计）5（8）8（15）9总磷（以P计）0.51.010色度303011PH值6～912糞大肠菌群数（个/L）103104出水污染物最高允许排放浓度标准值表（单位：mg/L）西安市农村生活污水治理及技术探讨—设计出水排放要求3.技术方法与手段综合《村镇供水工程设计规范》（SL687-2014）、《西北地区农村生活污水处理技术指南》、及《陕西省行业用水定额》（DB61/T943-2020）以上资料确定西安市农村居民生活用水量参考值。村庄类型用水量L/（人·d）基础条件较好100～120基础条件一般50～100基础条件较差30～50西安市农村生活污水治理及技术探讨—设计水量确定3.技术方法与手段村镇居民生活供水和用水设备条件排放量占用水量的百分比（%）用水设施齐全，黑水和灰水混合收集70~90有基本用水设施，收集黑水和部分灰水50~80基本用水设施不完善，收集黑水和部分灰水30~60基本用水设施不完善，收集部分灰水30-50无基本用水设施，污水不收集基本无排放农村生活污水治理标准目标《西安市改善农村人居环境工作实施方案》到2020年，60%以上的行政村污水得到有效处理陕西省地方标准《美丽乡村规范》生活污水处理覆盖率不小于70%农家乐经营污水处理率不小于75%《陕西省生态文明建设示范区指标体系》生态文明建设示范村生活污水处理率不小于80%《国家生态文明建设示范县、市指标》国家生态文明建设示范县的污水处理率县级市、区不小于95%、县不小于85%西安市农村生活污水治理及技术探讨—治理目标3.技术方法与手段（2）氧化沟单村集中及连片村（1）接触氧化+水平潜流人工湿地（2）三格化粪池+人工湿地（3）接触氧化一体化设备处理（4）厌氧塘（5）太阳能曝气+好氧生物处理技术镇区中心村庭院式（1）改良式化粪池（2）改良式化粪池+土地渗滤处理（3）三格式化粪池（4）净化槽（1）AAO处理工艺西安市农村生活污水治理及技术探讨—工艺比选3.技术方法与手段大型人工湿地基础设施建设投资参考标准：见下表运行维护管理费用：人工湿地运行费用一般为0.25～0.80元/吨水，主要包括材料费、人工费和设备费等。工艺类型出水标准(GB18918-2002)吨水投资（元）处理规模(100m3/d)处理规模(100～500m3/d)处理规模(501～1000m3/d)处理规模(1001～5000m3/d)表面流人工湿地一级B2200～30002000～28001800～25001500～2100二级1500～21001300～18001200～17001000～1400水平潜流人工湿地一级B3000～42002500～35002200～30002000～2800二级2200～30002000～28001800～25001500～2100垂直潜流人工湿地一级B3200～45002800～39002500～35002200～3000二级2800～39002500～35002000～28001700～2400西安市农村生活污水治理及技术探讨—投资估算3.技术方法与手段分散式处理工程基础设施建设投资估算指标工艺类型吨水投资（元）处理规模(1m3/d)处理规模(2～4m3/d)处理规模(5～9m3/d)处理规模(>10m3/d)小型人工湿地2800～37002600～33002600～32002300～2900稳定塘2300～33002300～26002000～24001900～2400沼气池2600～52002600～39001900～3300600～2000小型一体化污水处理装置32000～3900019500～2800013000～2200011000～15000西安市农村生活污水治理及技术探讨—投资估算3.技术方法与手段西安市农村生活污水治理及技术探讨—示意图3.技术方法与手段

灞桥区方家村村域范围靠近西安市区，交通便利，具备纳入市政管网条件市政管网西安市农村生活污水治理及技术探讨—纳管模式3.技术方法与手段长安区东石村村域范围内居民居住集中，适合铺设管网，建设污水处理站污水处理站西安市农村生活污水治理及技术探讨—集中处理模式3.技术方法与手段蓝田县桐花沟村村域范围内居民居住松散，建议选用单户式处理模式8户6户3户3户4户5户5户3户3户3户3户3户5户3户5户3户3户4户5户4户3户3户4户2户2户500米1000西安市农村生活污水治理及技术探讨—分散处理模式3.技术方法与手段要环境美观运营成本要低出水要达标操作要简单出水达不到标准不算是“美好向往”，不是说要建污水处理设施就大干快上，一定要选出水完全达标的好设备。要节约用好国家的每一分钱，以最小的投入达到最好的效果。污水处理设施较为专业，但使用地点大多在偏远地区，如果必须得有专人操作就费人费财了。保证污水处理设施正常运转，做到无须加药、加料。花园式建设理念，与农村周围环境完美结合，真正体现“美丽乡村”理念。要无人值守西安市农村生活污水治理及技术探讨—管网与处理站建设3.技术方法与手段农村生活污水治理综合解决方案1单户式污水处理解决方案3旅游景区、农家乐污水处理解决方案2自然村落污水集中处理解决方案西安市农村生活污水治理及技术探讨—综合解决方案3.技术方法与手段针对管网敷设困难的偏远散户和山村；一体化生物净化罐专利技术。一级B排放标准单户式污水处理解决方案——单户式生物净化罐西安市农村生活污水治理及技术探讨—综合解决方案3.技术方法与手段该单户式污水治理模式具有布局灵活、节约管网建设成本、施工简单等特点。具有投资低、能耗省、无异味、噪音小、寿命长、出水水质好、维护管理简单等优点。解决分散式农村污水治理问题的最优方案。厌氧/好氧厌氧/好氧厌氧/好氧厌氧/好氧厌氧/好氧厌氧/好氧单户式污水处理解决方案——单户式生物净化罐西安市农村生活污水治理及技术探讨—综合解决方案3.技术方法与手段经济的设备成本设计处理能力为0.6t/d，采用HDPE环保材料，地埋使用寿命30年以上。经济的运行成本采用日本定制功率18W的节能气泵，作为唯一的动力设备，年运行费用不足百元。适宜的理念省去化粪池，促进实现厕所革命；有利于节约用水，出水可用于冲厕、绿化。简便的维护采用多级同步A/O工艺，几乎不产生有机剩余污泥，仅需每半年维护一次。单户式污水处理解决方案——单户式生物净化罐西安市农村生活污水治理及技术探讨—综合解决方案3.技术方法与手段单户式污水处理工艺流程厨房卫生间1收集污水冲厕回用灌溉回用清水排放单户式生物净化罐西安市农村生活污水治理及技术探讨—综合解决方案3.技术方法与手段陕西西安蓝田县单户处理项目陕西西安周至县单户处理项目单户