宋麗 （奉賢區(qū)四團(tuán)水務(wù)管理所 上海 201412）

一、引言

近年來(lái)，隨著新農(nóng)村建設(shè)的不斷深入，上海市郊區(qū)城鎮(zhèn)化水平不斷提高，農(nóng)民生活方式也發(fā)生了巨變,量大面廣的農(nóng)村生活污水的無(wú)序排放已經(jīng)成為農(nóng)村水環(huán)境的重要污染源。對(duì)此，上海郊區(qū)奉賢實(shí)施了農(nóng)村生活污水處理試點(diǎn)工程，對(duì)推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。

二、奉賢區(qū)四團(tuán)鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理工程概況

本文將以奉賢區(qū)農(nóng)村生活污水處理試點(diǎn)四團(tuán)鎮(zhèn)為工程實(shí)例，對(duì)工程采用的處理技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。四團(tuán)位于奉賢區(qū)東部，面積72.92 km2，工程涉及當(dāng)?shù)?個(gè)行政村，共495戶(hù)。污水處理量按 120（L／p／d）計(jì)，外來(lái)常住人員按 60（L／p／d）計(jì)，污水處理系統(tǒng)構(gòu)成如下：生活污水→化糞池→污水管道（窨井）→污水處理站→達(dá)標(biāo)尾水排放。該工程共建污水處理站15座，規(guī)模由7—65戶(hù)不等。

三、三種處理技術(shù)的分析

針對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村生活污水排放的特征，在保證出水水質(zhì)滿(mǎn)足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求下，本著“經(jīng)濟(jì)、高效、簡(jiǎn)便易行”的原則，采用了生物濾池、土壤滲濾、人工濕地3種工藝，其基本運(yùn)行原理和特點(diǎn)分析如下。

3.1、地埋式生物濾池工藝

該工藝設(shè)施埋在地下，一般情況下不需要?jiǎng)恿M(jìn)行提升，只是在處理戶(hù)數(shù)較多（埋管較深）時(shí)需要設(shè)泵進(jìn)行廢水一次提升。主要是先通過(guò)厭氧反應(yīng)去除部分污染物，然后利用生物濾池中的填料為微生物提供載體，并投入生物激活劑加速微生物生長(zhǎng)速度，提升微生物的降解速度，利用填料及其上的微生物去除污染物，并利用排放池跌水充氧對(duì)污染物進(jìn)行深度降解，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入河道內(nèi)。（圖1）

3.2、土壤滲濾技術(shù)

土壤滲濾是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面有一定深度和具有良好擴(kuò)散性能的土層中，污水經(jīng)毛細(xì)管浸潤(rùn)和土壤滲濾作用向周?chē)\(yùn)動(dòng)且達(dá)到處理要求的一種土地處理方式。它充分利用地表下土壤中棲息的土壤動(dòng)物、土壤微生物、植物根系及土壤所具有的物理、化學(xué)特性，綜合利用“土壤一填料一微生物一植物”共同作用而形成的一種生態(tài)工程水處理技術(shù)。在該系統(tǒng)中，污水經(jīng)格柵、調(diào)節(jié)池、水解酸化等預(yù)處理后，進(jìn)入布水管中，通過(guò)填料的毛細(xì)管虹吸作用，污水緩慢上升并向四周浸潤(rùn)、擴(kuò)散進(jìn)入周?chē)寥?，在地?0-50cm土壤層內(nèi)發(fā)生著非飽和滲透，在此土層內(nèi)聚集著大量的微生物。通過(guò)其中好氧和厭氧微生物的作用，使污水中的有機(jī)污染物被吸附、降解，達(dá)到凈化目的。 （圖2）

3.3、復(fù)合人工濕地系統(tǒng)

人工濕地是天然濕地系統(tǒng)的模擬與強(qiáng)化。它由填料和生長(zhǎng)在其上的蘆葦、香蒲等水生植物組成，是一個(gè)獨(dú)特的“填料——植物——微生物”生物系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，污水由人工濕地的一端引入，經(jīng)過(guò)由礫石構(gòu)成的配水系統(tǒng)均勻進(jìn)入根區(qū)基質(zhì)層?；|(zhì)層由土壤、砂子和礫石等構(gòu)成，表層土壤上栽種蘆葦、香蒲、再力花等耐水植物。這些植物有發(fā)達(dá)的根系，可深入到表土以下0.6～0.7m的礫石層中，這些根系交織成網(wǎng)，與礫石一起構(gòu)成一個(gè)透水的系統(tǒng)，同時(shí)這些根系具有輸氧功能，在根的周?chē)腥芙庋鯘舛容^高，適宜于好氧微生物的活動(dòng)。通過(guò)附著在礫石和植物根、莖上的好氧微生物的作用分解廢水中的有機(jī)物，氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可被植物和微生物利用，在缺氧區(qū)還可以發(fā)生反硝化作用而脫氮。在預(yù)處理系統(tǒng)中沒(méi)有去除的可沉降和懸浮固體通過(guò)過(guò)濾和沉降被有效去除。在本系統(tǒng)中，通過(guò)模擬和人工強(qiáng)化自然濕地的功能，將污水有控制的投配到生長(zhǎng)有水生植物的填料上，污水在沿設(shè)定方向流動(dòng)的過(guò)程中，在植物和填料的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用下，污水中有機(jī)物通過(guò)過(guò)濾、根系截留、吸附、吸收、植物光合、輸氧作用以及微生物的分解共同作用下來(lái)實(shí)現(xiàn)高效凈化處理，最后將達(dá)標(biāo)出水排入河道中。（圖3）

四、三種處理工藝的比較與分析

在四團(tuán)鎮(zhèn)的15個(gè)污水處理站中，9個(gè)采用生物濾池工藝，5個(gè)采用土壤滲濾，1個(gè)采用人工濕地。我們選取了鎮(zhèn)西村5號(hào)，小蕩村3號(hào),小蕩村5號(hào)三個(gè)戶(hù)數(shù)、污水處理量相近的處理站進(jìn)行分析。其基本情況如表1所示：

4.1、優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

4.2、成本對(duì)比

通過(guò)對(duì)3個(gè)污水處理站所采用的不同技術(shù)的成本，成本構(gòu)成：結(jié)構(gòu)、填料。進(jìn)行分析后，對(duì)比如表三所示：同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著處理戶(hù)數(shù)的增加，處理池的戶(hù)均成本有減少的趨勢(shì)，當(dāng)戶(hù)數(shù)達(dá)到50——100戶(hù)時(shí)，成本基本接近。

五、農(nóng)村污水處理存在的主要問(wèn)題及解決措施

表一：三個(gè)污水處理站的基本情況比較

表二：三種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

表三：三種工藝的成本對(duì)比

5.1、主要問(wèn)題

根據(jù)四團(tuán)鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理試點(diǎn)工程的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)如下主要問(wèn)題。

1）填料土壤易發(fā)生堵塞。隨著污水處理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，易發(fā)生土壤堵塞，長(zhǎng)時(shí)間還可能導(dǎo)致土壤板結(jié)現(xiàn)象，使處理系統(tǒng)失去功效。堵塞的主要原因在于懸浮物截留、吸附、沉淀、顆粒膨脹、微生物生長(zhǎng)等因素造成。其中，懸浮物截留、吸附堵塞和微生物生長(zhǎng)造成的堵塞分列貢獻(xiàn)率的前三位。

2）人工濕地植被單一化。人工濕地的植被的選擇應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)價(jià)值和景觀效益。不同的物種在不同的環(huán)境中的凈化效益有較大差異。許多研究表明：復(fù)合多樣化的植被對(duì)污水的凈化效果好于單一植物。但同時(shí)也要注意避免不同植物間的生長(zhǎng)抑制相互作用。

3）污水處理站的滲漏防護(hù)。注意生活污水在處理站中入滲地下，污染淺層地下水，造成二次污染。同時(shí)，在污水處理站的頂部泥土覆蓋位置，應(yīng)略高與周?chē)乇?，防止雨水積聚滲漏至處理站內(nèi)，對(duì)處理能力造成影響，影響出水水質(zhì)。

4）暴雨天氣下的河水倒灌。污水處理站排水管出口方向根據(jù)就近原則直接接入周遍河道，當(dāng)接入河道時(shí)，排水管末端管底高程應(yīng)高于常水位，以防止在汛期暴雨情況下，產(chǎn)生河水倒灌現(xiàn)象。

5.2、對(duì)策與建議

1）曝氣充氧防止土壤堵塞。厭氧狀態(tài)是引發(fā)土壤中微生物積累的重要因素。通過(guò)曝氣充氧措施，可提高污水中的DO值，維持土壤中的好氧狀態(tài)和微生物的分解作用，可在一定程度上有效地預(yù)防土壤堵塞及堵塞造成的相關(guān)問(wèn)題。

2）人工濕地系統(tǒng)水流優(yōu)化。為了使人工濕地水流均勻分布及增加濕地的DO值，進(jìn)水方式可采用階梯式，可促進(jìn)硝化脫氮作用，避免植被處理床體前部堵塞。同時(shí)，也有利于植物的長(zhǎng)勢(shì)均勻。水流方式可采用分批進(jìn)水式下行流。此種方式的優(yōu)點(diǎn)在于污水分批通過(guò)植被床體，使床體處于不飽和狀態(tài)，此時(shí)，氧含量較大，具有較高的好氧處理能力。

3）人工濕地填料的優(yōu)選。趙桂瑜等的研究表明，干渣對(duì)磷的吸附量最大，宜作人工濕地填料。李旭東等的研究表明，沸石潛流濕地脫氮效果最佳。

4）定期對(duì)沉淀物進(jìn)行清除。及時(shí)處理淤積的沉淀物質(zhì)。

5）長(zhǎng)期對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。及時(shí)了解處理站內(nèi)填料的去污能力狀況。