实用的农村污水处理技术及工艺

农村污水处理技术

农村生活污水处理技术可分为初级处理、生物处理、自然生物处理，各阶段处理技术不宜单独使用，可根据进水水质、水量和出水标准来选取和组合。

初级处理

2.1  户厕化粪池

（ 1 ）概述

化粪池在生活污废水处理过程中可视为污染物初级处理系统，其原理是沉淀和厌氧微生物发酵。生活污水中比重大的颗粒物质沉降（形成沉渣），比重小的物质上浮（形 成浮渣）；利用微生物厌氧发酵作用使粪便等有机物被初步降解，实现污水的初级处理。

污水在化粪池内逐渐分离为 3 层：浮渣层、中间层和泥渣层。比重轻的物质（油类） 或夹带气泡的絮团向上悬浮，形成浮渣层；比重较大的固体沉淀在底层，形成泥渣层； 中间层是液体，在兼性厌氧菌和厌氧菌共同作用下，液体中的污染物质被分解，产生 CH4 、 CO2 和 H2S 等气体。上层浮渣和底层沉渣需定期清理，清掏出的泥渣经适当处理后可以 作为肥料。

化粪池采用隔墙或隔板进行间隔，构成多格化粪池，相关研究发现多格化粪池的处理效果要好于单格化粪池。 目前户厕化粪池应用较为广泛的是三格化粪池。污水首先进入到第一格（池），池内粪便等物质开始发酵分解，因进入物质的比重不同，池内开始自然分层。经过一段时间的发酵和静置分离，中层液体含虫卵、病原体的大颗粒物质有所减少；污水经过连接管进入到第二格（池），沉渣和浮渣物质则被截留在第一格（池） 内继续分解。流入到第二格（池）的中层液体进一步发酵和进行固液分离，污水中的大 颗粒物质较第一格（池）显著减少；第二格（池）的中层液体最后进入到第三格（池），第三格（池）主要起储存、沉淀作用，此时液体基本腐熟，病原菌、虫卵得到有效去除。

化粪池的优点：结构简单，易施工，维护管理方便；造价低，无能耗，运行维护费用低。

化粪池的不足：沉积污泥需定期进行清理；若防渗措施不到位，污水易泄漏；处理效果有限，一般不能直接排放水体，可进入田间或经后续生物处理单元或生态净水单元 进一步处理。

（ 2 ）适用范围

对于污水不易集中收集的分散型农户，周边有足够的田地、山地的，可采用户厕三格化粪池就地分散处理方式，尾水排入田地、山地等消纳利用；需要排放水体的，应根据不同的出水要求，通过管道收集后与其他生物处理工艺组合后进行进一步的深度处理后达标排放。

（ 3 ）设计要求

1) 无纳管条件时

①粪便污水通过三格化粪池处理后，其出水再进入田间或林地。三格化粪池有效容积应根据使用人数、每人每日计算粪便污水量、粪便无害化卫生要求兼性厌氧发酵 ≥30 天的要求制定。

a. 三格化粪池容积计算见公式（ 1 ）：

V=A.X.D/1000……………………………………………… (1)

式中：

V--- 池的有效容积，单位为立方米（ m3);

A--- 每人每日粪尿排泄量和冲水量之和，单位为升每人每日 [L/( 人 . 日） ]; X--- 使用人数；

D--- 每池贮留粪便的有效时间，单位为天（ d ）。

注： A--- 按 18 Ｌ / （人 . 日）计，当服务多人时，适度考虑变化因素，每人每日计算污 水量逐步折减至 15 Ｌ / （人 . 日）。

a--- 各池贮存粪便的有效时间， 1 池不少于 20 天， 2 池不少于 10 天， 3 池原则要求 1 ， 2 池有效时间之和；在保证 1 ， 2 池共不小于 30 天有效停留时间情况下，无粪肥取用需求时，可适当减少 3 池容积。

b. 户厕三格化粪池容积 ≥1.5m3; 1 、 2 、 3 池容积比原则为 2 ： 1 ： 3 ；２池宽度不足 50cm 可加大至 50cm 。

c. 三格池的深度相同，不应小于 1200mm 。

d. 排粪管：采用管材内壁应光滑，内径 ≥100mm ，应避免拐弯并尽可能减少长度。

进粪管上端与便器下口连接紧密，下端出口超出第一池池壁 5cm 左右。

e. 过粪管：要求选用内径 100mm 内壁光滑管材，设置成 “I” 或倒 “L” 型；连接一池至二池的过粪管入口应在第一池池壁的下三分之一处，溢出口应在第二池距池上沿至少保留 100mm ；二池至三池的过粪管入口可在第二池池壁的下三分之一或二分之一处，溢口同一池至二池的过粪管。一池至二池的过粪管与二池至三池的过粪管可交错安装。

f. 排粪管、过粪管的安装位置应错开并保持一定距离。

g. 三格池的盖板上必须预留维护口并应当加盖密封。

h. 排气管：应在第一池安装排气管，圆形管径 100mm ，方形面积不小于 225cm2, 高于厕屋 500mm 或以上，加防雨（防蝇、防风）帽。

j. 污泥清掏周期应根据污水温度和当地气候条件确定，宜采用 3~12 个月。

k. 化粪池应设在室外，其外壁距农房宜根据各地农房性质、基础条件确定，如条件限制设置与机动车道下时，池底和池壁应按机动车荷载核算。

m. 化粪池的构造应符合《农村户厕卫生规范》 GB19379 的要求。

n. 化粪池池壁和池底须进行防渗设计，严禁污染地下水和周边环境。应采取防臭和防爆措施。

②三格化粪池无法满足停留时间至少 30 天或是出水无法进入田间或林地时，粪便污水经过三格化粪池预处理后，应再结合后续处理工艺进行处理，并达到功能区水体相关要求及排放标准后排放。

2) 可纳管进入污水处理设施时

粪便污水经过三格化粪池预处理后，可直接排入市政污水管网时，化粪池容积可根据《镇（乡）村排水工程技术规程》 CJJ124 进行计算。

（ 4 ）卫生管理

1 ）化粪池经确认无渗漏，方可投入使用。

2 ）化粪池投入运行，向第一池注水至浸没第一池过粪管口。

3 ）禁止取用一、二池的粪液施肥，禁止向二、三池倒入新鲜粪液；避免生活污水流入贮粪池。

4 ）应防止将便纸等杂物扔入化粪池。

厌氧生物膜池

2.2 厌氧生物膜池

（ 1 ）概述

厌氧生物膜池是通过在厌氧池内填充生物填料，强化厌氧处理效果的一种生物处理技术。污水中大分子有机物在厌氧池中被分解为小分子有机物，能有效降低后续处理单元的有机污染负荷。正常运行时，厌氧生物膜池对污水中 COD 和 SS 的去除效果可达到 60%~70% 或更高。

厌氧生物膜池优点：投资省，施工简单，无动力运行，维护简便；池体可埋于地下，其上方可覆土种植植物，美化环境。 厌氧生物膜池缺点：不能作为最终处理工艺，尾水应排入田间或接后续处理单元进一步处理达标后才可排放。

（ 2 ）适用范围

可作为各农村生活污水经化粪池或沼气池处理后，进入田间或人工湿地、生态滤池等生态净水技术前的处理单元。

（ 3 ）类型和结构

厌氧生物膜池典型结构如图所示，填充的填料应有利于微生物生长、易挂膜、 不易堵塞、比表面积大、抗老化，从而提高厌氧池对有机物和悬浮物的去除效果。

（ 4 ）设计事项

厌氧生物膜池的设计参数主要包括：水力停留时间 HRT 、有机负荷、池体有效容积、 污泥排泥时间、污泥斗有效容积、填料类型及规格、填料安装高度和间距等。

厌氧池 HRT 一般取 2d~5d ，根据污水处理量 Q 和水力停留时间 t ，可计算得出池体有效容积 Ve ，计算式如下：

式中：

Ve=Q×t

Ve   —— 有效容积（不包括下层污泥斗的容积和上层空置的容积）， m3 ；

Q   —— 污水量， m3/d ；

T     —— 水力停留时间 HRT ， d 。 附着生长于填料的生物膜会脱落更新，脱落的生物膜污泥应定期排放，其排泥时间可为 3 个月至 1 年，具体可视污泥斗的容积和处理量而定。污泥斗的有效容积可取上层反应池有效容积的 1/8~1/4 。 厌氧池中的填料需满足以下条件：

1 ）具有高比表面积，有利于微生物生长；

2 ）材料抗腐蚀性好，在厌氧酸化条件下稳定可靠；

3 ）不易堵塞，质量轻，易于安装或悬挂；

4 ）价格低廉，运输方便。

5 ）填充比宜为 40% ～ 50% 。

常用的填料有纤维填料、软性填料、弹性填料或组合填料。

（ 5 ）施工事项

1 ）防水：防止地下水渗入，应注意地下水位对池体的影响；应防雨水落入或流入，特别是在福建降雨量大的地区，需做封顶处理，并预留人孔。

2 ）防漏：防止厌氧池污水渗漏污染周边池塘和河流等水体或者地下水，池底和池壁需做防渗处理。

3 ）防臭：微生物厌氧分解有机物，会产生氨气和硫化氢等臭味气体，因此需对厌氧池进行密封，必要时可增加除臭装置，对厌氧池产生的臭味气体进行原位除臭。

4 ）气体导排：厌氧生物膜池应及时导排产生的气体，避免甲烷在有限空间内富集。

生物处理

3 生物处理

所谓好氧生物污水处理技术，是指水处理过程采用好氧微生物来分解矿化污水中的有机污染物的过程，因为水中微生物需要消耗一定的溶解氧，人们就称之为好氧处理过程。好氧处理的优点是出水水质好，不产生臭味，可以做为生物处理的终端工艺。其工程形式也分为很多种，如生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池、氧化沟等。

3.1  生物转盘

（ 1 ）概述

生物转盘工艺是生物膜法污水处理技术的一种，生物转盘填料载体上可生长繁育形成膜状生物性污泥 —— 生物膜。生物转盘的核心处理装置是垂直固定在水平轴上附着一层生物膜的圆形盘片，转轴带动转盘以一定的速度不停地转动，生物膜交替的与废水和空气接触，形成一个连续的吸氧、吸附、氧化分解过程，使氧化槽内污水中的有机物减少，使污水得到净化。

生物转盘的优点：能耗低、管理方便；产泥量少、固液分离效果好；脱落的生物膜比活性污泥法易沉淀，不易发生堵塞。 生物转盘的缺点：容积负荷较小；在寒冷的地区需采取保温措施。 生物转盘适应的污水浓度范围较广，运行管理简单。

（ 2 ）设计事项

1 ）村庄集中污水处理宜采用单轴多级转盘，级数宜为 1 ～ 3 级。

2 ）生物转盘的 BOD5 表面有机负荷宜根据试验资料确定，一般处理城镇污水表面有机负荷为 5g BOD5/ （ m2·d ） ~20g BOD5/ （ m2·d ）。

根据已有运行经验资料：

要求出水 BOD5≤60mg/L 时，表面有机负荷为 20g BOD5/ （ m2·d ） ~40g BOD5/ （ m2·d ）；

要求出水 BOD5≤30mg/L 时，表面有机负荷为 10g BOD5/ （ m2·d ） ~20g BOD5/ （ m2·d ）。

对于村庄集中污水处理，生物转盘的表面有机负荷可根据出水要求在 6gBOD5 （ / ~30g BOD5/ （ m2·d ）之间取值。

3 ）有条件时，生物转盘宜加设防护设施，减少分解气体的扩散，污染环境。

（ 3 ）施工事项

采用成品设备时，施工要严格按照设备厂家提出的要求设计附属工程设施。

3.2 生物接触氧化池

（ 1 ）概述

生物接触氧化池是生物膜法的一种，其特征是池体中填充填料，污水浸没全部填料，通过曝气充氧，使氧气、污水和填料三相充分接触，填料上附着生长的微生物可有效地去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮、总氮等污染物。

生物接触氧化池优点：结构简单，占地面积小，对水质、水量波动有较强的适应性，污泥产量少，无需污泥回流，无污泥膨胀问题，操作简单，较活性污泥法的动力消耗少，对污染物去除效果好。

生物接触氧化池缺点：安装生物填料使建设费用增高，可调控性差，对磷的处理效果较差，对总磷指标要求较高的农村地区应配套建设深度除磷单元。

（ 2 ）适用范围

适用于有一定经济承受能力的地区，生物接触氧化池可用于多方面的污水处理工程，如用于单户、多户污水处理设施或村级的污水处理站，具有启动快、不产生臭味等优点。

（ 3 ）类型和结构

根据污水处理流程，生物接触氧化池可分为一级接触氧化、二级接触氧化和多级接触氧化。二级接触氧化和多级接触氧化可在各级接触氧化池中间设置中间沉淀池，提高出水水质。农村生活污水一般只采用一级接触氧化，最多不超过两级。

根据曝气装置位置的不同，接触氧化池在形式上可分为分流式和直流式，分流式接触氧化池污水先在单独的隔间内充氧后，再缓缓流入装有填料的反应区，直流式接触氧化池是直接在填料底部曝气。按水流特征，又可分为内循环和外循环式，内循环指单独在填料装填区进行循环，外循环指在填料体内、外形成循环。处理小型生活污水的接触氧化池一般设计为内循环直流式接触氧化池，

（ 4 ）设计事项

生物接触氧化池前应设置沉淀池等预处理设施，以防止堵塞。沉淀单元可以是单独的沉淀池或一体化设备中的沉淀单元。此外，需要合理布置生物接触氧化池的曝气系统， 实现均匀曝气。填料装填要合理，防止堵塞。

1 ）有效容积计算

生物接触氧化池有效容积宜依据以下公式计算：

V ＝ Q×n× （ La-Le ） / （ M×1000 ）

式中：

V   —— 生物接触氧化池的有效容积， m3 ；

Q   —— 每人每天污水量， m3/ （人 ·d ）； n      —— 服务人数，人；

La   —— 进水 BOD5 浓度， mg/L ；

Le   —— 出水 BOD5 浓度， mg/L ；

M  ——BOD5 容积负荷， kgBOD5/m3·d 。

2 ）水力停留时间、曝气量

好氧生物接触氧化池（ I ）曝气总时间宜为 6h~8h ，曝气池中的溶解氧含量宜维持在 1.7mg/L~3.0mg/L 。有脱氮要求时，应保证生物处理单元的停止曝气时间大于 2h ，在气温较低时，生物接触氧化池的有效接触时间及曝气量可适当加大。

应合理布置曝气系统，实现均匀曝气。运行时，需观察填料载体上生物膜生长与脱 落情况，通过适当的气量调节防止生物膜整体大规模脱落。确定有无曝气死角，调整曝气头位置，保证均匀曝气。定期察看有无填料结块堵塞现象发生并予以及时处理。

3 ）填料

填料是决定生物接触氧化池处理效果的关键。生物填料须满足以下要求：填料采用适于长期浸入污水环境的弹性填料、软性填料及其组合；填料填充率应大于 55% ；填料分层装填，总高不宜小于 2 米；在好氧生物接触氧化池中填料应与底部保持合适的距离。

（ 5 ）施工事项

接触氧化池的施工事项包括池体的建造、填料的安装和曝气系统的布置。

1 ）池体建造：户级污水处理系统的池体容积小，池体宜采用热塑性复合材料、 PVC 塑料材料、玻璃钢等材质，材料的厚度应在 10mm 以上。若板较高、较长，则板中间需进行加固处理，以防池体装满水后池体中央向外凸出导致池体破裂；村级污水处理系统池体容积大，为安全考虑，宜采用现场钢筋混凝土浇注，也可采用设备现场安装。

2 ）填料安装：填料安装需搭建支架，支架应采用抗腐蚀材料。支架应根据待安装填料的体积和浸水重量进行结构设计，保证其具有足够的承载能力。填料的安装应疏密适中，单户或多户污水处理设施的填料安装方式可咨询环保工程师或填料供货方，对于村落污水处理设施，填料安装参数应由有资质的设计院通过计算设计方可施工。

3 ）曝气装置：单户或多户小型接触氧化池的曝气装置较为简单，可采取管道打孔 的方式曝气，孔径不宜大于 1mm ；村落污水处理接触氧化池池体较大，曝气装置的安装 方式应经过专业设计，并由专门的施工队进行安装。鼓风机、曝气泵等曝气设备安装应 考虑噪声影响，若建造于要求环境安静的地方，需采取降噪措施。

3.3 生物滤池

（ 1 ）概述

生物滤池集合了污水处理接触氧化法和给水处理快滤池的设计思路，集曝气、高滤 速、截留悬浮物、生物处理、定期反冲洗等于一体。生物滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着生物膜，污水流经时，与滤料表面生物膜接触，利用生物膜中微生物的生化过程净化污水；污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特 点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出；运行一定时间后，因生物膜的增殖以及截留的固体污染物的增加，水头损失增大， 水通量减少，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜。

生物滤池优点：占地小，抗冲击能力强，保持较高的微生物数量与种类，处理效果稳定等。

生物滤池缺点：投资较高，运行费用较高。

（ 2 ）适用范围

对用地面积少、水质水量波动大、不同气温和海拔的分散点源污染等具有较强的适用性。

（ 3 ）类型和构造

村庄污水处理宜选用高负荷生物滤池，按照污染物的去除功能可分为碳氧化曝气生物滤池、硝化曝气生物滤池和反硝化曝气生物滤池。按照水流在生物滤池中穿行的方向可分为上向流、下向流、侧向流或折流式。侧向流和折流式曝气生物滤池是为了延长反冲洗周期或避免滤池反冲洗而开发出的新型曝气生物滤池工艺形式。碳氧化、硝化和反硝化可在单级曝气生物滤池内完成，也可在多级曝气生物滤池内完成。

（ 4 ）设计注意事项

1 ）碳氧化曝气生物滤池对 BOD5 去除率为 75%~90% ，硝化曝气生物滤池对 NH3-N 去 除率可大于 80% ，反硝化曝气生物滤池系统 TN 去除率可大于 60 ％；生物滤池出水 SS 应小于 20mg/L 。

2 ）生物滤池前应设置沉砂池、初沉池、水解调节池或隔油池等预处理设施，其进水 SS 不宜大于 60mg/L 。

3 ）生物滤池可采用模块化或标准化设计，其池形可为圆柱形或方柱形，水池之间宜采用管道连接。

4 ）生物滤池填料一般选用陶粒滤料或轻质多孔填料，陶粒滤料粒径宜为 2 ～ 8mm ， 轻质多孔填料粒径宜控制在 25mm 以下，轻质多孔填料适用于下向流或侧向流曝气生物滤池，可延长滤池反冲洗周期，滤料填装高度宜为 1.5m ～ 3m 。

5 ）生物滤池滤料体积计算

V ＝ Q×n× （ La-Le ） / （ Nw×1000 ）

式中：

V   —— 生物滤池滤料体积， m3 ；

Q   —— 每人每天污水量， m3/ （人 ·d ）；

n    —— 服务人口数，人；

La    —— 设计进水污染物浓度， kgBOD5 （或 NH3-N 或 NO3-N ）；

Le    —— 设计出水污染物浓度， kgBOD5 （或 NH3-N 或 NO3-N ）；

Nw  —— 滤料容积负荷率， kgBOD5 （或 NH3-N 或 NO3-N ） / （ m3·d ），其取值宜参考

生物滤池滤料区容积负荷率：

曝气生物滤池类别   滤料区容积负荷率 Nw

碳氧化曝气生物滤池 [kgBOD5/ （ m3·d ） ]     3.0-6.0

硝化曝气生物滤池 [kgNH3-N/ （ m3·d ） ]    0.3-0.8

反硝化曝气生物滤池 [kgNO3-N/ （ m3·d ） ]   0.8-4.0

出水回用曝气生物滤池 [kgBOD5/ （ m3·d ） ]  0.5-2.0

注：在低温或高海拔地区设计容积负荷可适当降低。

6 ）反冲洗供气和曝气充氧系统：农村污水处理可采用穿孔管布气，曝气管可设在承托层或滤料层中。滤料底部设有支撑板，支撑板必须有一定的空隙率，空隙的总面积 不得低于支撑板总表面积的 20% 。

7 ）布水装置：生物滤池的布水必须均匀。

（ 5 ）施工事项

生物滤池可参照上述参数进行设计施工，也可直接选用一体化曝气生物滤池污水处理设备，宜选用专业施工队进行施工和安装。

3.4   氧化沟

（ 1 ）概述

氧化沟因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名，属于活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在沟中不断循环流动，因此也称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”等。氧化沟通常按延时曝气条件运行，以延长污水的停留时间以降低有机污染负荷。氧化沟通常使用卧式或立式的曝气和推动装置，向反应池内的物质传递水平速度和溶解氧。

氧化沟优点：氧化沟一般不设初沉池，池体结构与设备简单，运行维护简单，投资较省；采用低负荷运行，剩余污泥量少，处理水质好。

氧化沟缺点：因污泥龄较长，出水中悬浮物浓度较高，影响出水水质；相对其他好氧生物处理工艺，传统氧化沟的占地面积大。

（ 2 ）适用范围

氧化沟适用于处理规模较大，进水污染物浓度高，对出水水质要求较高的镇级及以上生活污水处理工程。若受纳水体有更严格的要求，则需要进一步处理。

（ 3 ）类型和结构

氧化沟种类多样，如：帕思维尔（ Passever ）氧化沟、卡罗塞（ Carrousel ）氧化沟、奥尔伯（ Orbal ）氧化沟、射流曝气氧化沟、障碍式氧化沟、 T 型（又称三沟式）、 D 型（又称双沟式）、 DE 型氧化沟、一体化氧化沟以及将曝气与推动循环流动功能相分离的氧化沟等。

一体化合建式氧化沟结构特征是沉淀池与氧化沟合建，图所示为合建式氧化沟 构造示意图。

氧化沟的工艺特征如下：

1 ）在流态上，氧化沟介于完全混合式与推流式之间，从水流动来看是推流式，由于流速快，可达 0.25~0.35m/s ，进水能与沟内混合液快速混合，因此氧化沟的流态又是完全混合式。

2 ）水力停留时间长，有机负荷低，运行稳定，处理水质良好。

3 ）采用延时曝气法运行，污泥产率低，剩余污泥量少。

4 ）污泥龄长，达 15~30d ，为传统活性污泥系统的 3~6 倍。

5 ）能够存活增殖世代时间长的细菌如硝化菌和反硝化菌等，在沟内可发生硝化反应和反硝化反应，使氧化沟具有较强的脱氮能力。同时，氧化沟这种封闭循环式的结构 能够交替产生好氧 / 缺氧区域，因而特别能满足污水的脱氮要求。

6 ）对水温、水质和水量的变化有较强的适应性。

7 ）工艺操作管理方便。可不设置初沉池，污水只经过格栅和沉砂池即可进入氧化沟。氧化沟的维护管理简单，产生机械故障的可能性也相对较小。

（ 4 ）设计施工事项

氧化沟工程构造相对简单，但一些参数的确定需要有足够的工程经验来支撑，为此应委托专门的设计机构来进行设计并指导施工。

自然生物处理

4 自然生物处理

4.1 人工湿地

（ 1 ）概述

人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的生态型污水处理系统，利用土壤基质、 水生植物和微生物三部分组成的微生态系统对污水中的污染物的吸收转换能力来净化 污水。人工湿地增加了植被覆盖率，保持了生物多样性，可以改善生态环境。

人工湿地的优点：运行费用低，维护管理简便；水生植物可以美化环境，增加生物多样性。

人工湿地的缺点：污染负荷低，占地面积大；设计不当容易堵塞或者污染地下水； 处理效果受季节变化影响，随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。

（ 2 ）适用范围

人工湿地适用于土地面积相对丰富的农村地区。在福建地区，人工湿地主要适用于几户规模的分散型农村生活污水处理，是目前推广污水生态循环利用处理的绿色处理技 术。

（ 3 ）类型和结构

人工湿地按水流特征，可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地。表面流人工湿地建造费用较低，但占地面积较大。潜流和垂直流人工湿地面积负荷大，充分利用了湿地的空间，占地面积少，且卫生条件好，但建设费用较高。

表面流人工湿地示意图

垂直潜流人工湿地结构示意图

（ 4 ）设计事项

人工湿地的设计可参考《人工湿地污水处理工程技术规范》（ HJ 2005-2010 ）。设 计时，首先确定生活污水的水量和水质，并根据当地的地质、气候以及家庭景观需求等特点选择合适的人工湿地类型。人工湿地设计参数主要包括：污染负荷、湿地床结构、 基质材料选择、植被选择、进水和排水周期等。人工湿地主要设计参数参见表。

  表人工湿地主要设计参数

参数      表面流人工湿地       水平潜流人工湿地   垂直潜流人工湿地

人口当量表面积（ m2/ 人） ≥10     ≥5 ≥2.5

表面 BOD5 负荷（ g/m2·d ）     ≤4.5    ≤10     ≤20

表面水力负荷（ m3/m2·d ） /     ≤0.4    ≤0.8

（５）湿地维护和管理

虽然与传统的污水处理技术相比，人工湿地系统的运行管理要简单得多，但不能因此忽视运行管理给人工湿地处理系统带来的影响。科学的运行管理不仅可以保持人工湿地处理系统对污染物稳定、高效的去除效果，减少危害人工湿地使用寿命的情况发生，同时通过适当的管理维护，可以解决人工湿地可能带来的一些生态问，充分发挥其美化 环境、丰富物种的社会效应。

运行管理需考虑的主要事项：

1 ）水位控制 水位的改变不仅会影响人工湿地处理系统的水力停留时间，还会对大气中的氧向水相扩散造成影响。当水位发生重大变化时，要立即对人工湿地处理系统进行详细的检查，因为这可能是渗漏、出水管的堵塞或护堤损坏等情况造成的。

２）进出水装置的维护 对进出水装置要进行周期性的检查并对流量进行校正。同时要定期去除容易堵塞进出水管道的残渣。对于使用格栅的人工湿地处理系统 , 必须定期清洗以防止细菌过量 生长 , 这些细菌在低流量的情况下可能会影响水的流量分布。可以采用高压水枪或机械 方法对浸没在水中或埋在填料中的进出水管道进行定期的冲洗。

３）护堤的维护

要经常对护堤进行检查 ,  防止水面以下护堤的外部斜坡面出现渗水现象 ,  过多的或 颜色异常暗绿的植被生长都是出现渗漏的症状。定期清除护堤和堤面上的杂草 ,  以免杂 草蔓延到人工湿地处理系统中与湿地植物形成强有力的竞争。

４）植物的管理

对于设计合理并投入运行的人工湿地处理系统来说，常规的植物管理维护并不是 必需的。因为植物群落具有良好的自我维护性。它们生长、死亡，在下一年又会继续生长。在环境条件合适的情况下，植物会自然地蔓延到未播种的地方，也会从那些环境压力较大的地方迁移。管理者可以通过收割的方式，控制植物向开阔水域的蔓延。

５）气味的控制

对于潜流型人工湿地来说 , 气味基本上不会成为人工湿地处理系统令人厌恶的问题。而表面流型人工湿地如果进水负荷过高 , 会形成厌氧的水域 , 释放出难闻的气体。这种情况 主要是由于进水的有机负荷过高或氨氮负荷过高造成的 , 因此降低有机物和氮的负荷可 以控制湿地系统散发出难闻的气味。

  ６）蚊蝇的控制

由于蚊子能够传染疾病，影响人类的健康，因此蚊子的控制是表面流型人工湿地处理系统必须考虑的生态问题。尤其当人工湿地处理系统离人类居住区较近时，这个问题如果得不到解决，会引起附近居民的反感。虽然无法做到根除湿地系统中产生的蚊蝇，但通过大量的研究，已经形成了一些比较成熟的控制蚊蝇的方法。

保持人工湿地系统中水体流动是非常有利于减少蚊蝇数量的，可以通过水泵提取或在水面安置机械曝气设备来强化边缘水域的水体流动，这不利于蚊蝇幼虫的发育，同时会增加水中的溶解氧含量，有利于提高出水水质。

通过加强湿地植物的管理来控制蚊蝇，在水边不种植水生植物，或种植低矮的植株 并每年进行收割。必要时可以在蚊蝇产卵的季节使用杆菌杀死蚊卵，或使用能够导致蚊 子幼虫发育衰减的激素来控制蚊蝇。

实践证明，向系统中投放食蚊鱼和蜻蜓的幼虫来控制蚊子也是一种非常有效的方法。

4.2 稳定塘

（ 1 ）概述

稳定塘是利用自然水体中存在的水生动植物、微生物处理水中污染物的自然或人工池塘。其原理为水体自净作用，可作为农村生活污水处理后的深度处理技术单元，也可 以作为生活污水直接处理的独立单元。

稳定塘的优点：结构简单，建设费用低；处理成本低，操作管理相对容易；出水水 质较好，能实现污水资源化利用。

稳定塘的缺点：占地面积大，处理效率相对较低；处理效果受环境条件影响大。

（ 2 ）适用范围

稳定塘适用于在土地面积相对丰富的农村地区，可利用现有坑塘和洼地、荒地、废 地、劣质地等。

（ 3 ）类型和结构

根据水中的溶解氧量、生物种群类别和塘的功能，分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、

曝气塘等。

好氧塘，深度较浅，一般不超过 0.5m ，阳光能够透入塘底，主要由藻类供氧，全部塘水都呈好氧状态，由好氧微生物起有机污染物的降解与污水的净化作用。

兼性塘，塘水较深，一般在 1.0m 以上，从塘表面到一定深度（ 0.5m 左右），阳光能 够透入，藻类光合作用旺盛，溶解氧比较充足，呈好氧状态，塘底为沉淀污泥，处于厌 氧状态，进行厌氧发酵，介于好氧塘和厌氧塘之间为兼性区，存活大量的兼性微生物。 兼性塘的污水净化是由好氧、兼性、厌氧微生物协同完成的。

厌氧塘，塘水深度一般在 2.0m 以上，有机负荷高，整个塘水基本处于厌氧状态，在其中进行水解、产酸以及甲烷发酵等厌氧反应全过程。净化速度低，污水停留时间长。曝气塘是经过人工强化的稳定塘。采用人工曝气装置向塘内污水充氧，并使塘水搅动。人工曝气装置多采用表面机械曝气器，但也可采用鼓风曝气系统。

作为农村生活污水的处理单元，必须使用耗氧生物塘且必须保证其始终为好氧状态。

（ 4 ）设计事项

1 ）稳定塘的塘体用料宜就地取材；

2 ）稳定塘坝体结构应按相应的永久性水工构筑物标准设计；

3 ）建造于暴雨较多的地区，堤顶应设防雨水冲刷措施；

4 ）为减少费用，塘堤一般设计为土堤；

5 ）塘的底部和四周必须进行防渗处理，预防塘水下渗污染地下水。防渗处理有粘土夯实、土工膜、塑料薄膜衬面等；

6 ）为防止暴雨时期溢流，在稳定塘周围要设计导流明渠将降雨时的雨水排走

（ 5 ）施工事项

大型或较大型稳定塘的施工，必须由施工经验丰富的施工单位按设计图纸施工。地下水位较高时需要做好施工降水。

5 一体化处理装置

一体化污水处理装置集成化程度高、结构紧凑、处理效果好、占地面积小、简便， 适用于位于山区的分散农户生活污水处理。

（ 1 ）净化槽 净化槽主体工艺包括沉淀、接触氧化、消毒工艺，主要用于分散型生活污水处理，其典型构造如图所示。

污水首先进入沉淀分离槽进行预处理，去除大颗粒物质和悬浮物，提高污水可生化性；预过滤槽内填料表面附着生长厌氧生物膜，去除污水中溶解性有机物；曝气槽集接触氧化、过滤截留和反冲洗为一体；处理后的废水经过沉淀槽进一步沉淀，在其末端设置消毒盒，内部填装有固体氯料，出水经消毒盒与固体氯料接触完成对污水的消毒作用净化槽污水处理规模为 1m3/d~30m3/d ，出水水质好，尾水达到排放标准后可排放至沟渠、池塘、湿地等或后续处理单元。

（ 2 ） A2/O 移动床生物膜反应器

A2/O 移动床生物膜反应器是在移动床生物膜反应器（ MBBR ）的基础上通过明晰预脱硝区、厌氧区、缺氧区和好氧区的功能定位，优化污泥回流系统和硝化液回流系统的 布局结构，将活性污泥法和生物接触氧化法的优势充分结合，在降低 COD 的同时强化脱 氮除磷的效果。装置内部构造图见。

图    A2/O 移动床生物膜反应器污水处理装置构造图

在缺氧条件下预脱硝区充分去除入流污水和回流污泥中的硝酸盐和氧气，保证厌氧区的严格厌氧环境，使得聚磷菌在厌氧区中释放磷的效率大大提高，确保其在好氧池的吸磷效果相应得到了充分提升，通过将硝化液回流至缺氧池强化反应器脱氮能力，进一 步提高氮、磷的去除效果。

A2/O 移动床生物膜反应器污水处理装置处理规模为 15m3/d~200m3/d ，出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB 18918 中的一级 A 排放标准，适用于水环境质量要求较高的户级、村级生活污水处理。

（ 3 ）其他辅助处理

化学法除磷

污水经处理后出水总磷不能达到要求时，可采用絮凝沉淀化学法除磷。化学法除磷 所使用的絮凝剂有铁盐絮凝剂、铝盐絮凝剂和石灰等。化学法除磷絮凝剂的种类、剂量 和投加点宜根据试验资料确定。采用铝盐或铁盐作混凝剂时，混凝剂中所含的铝或铁与污水中总磷的摩尔比宜为 1.5~3 。石灰作为混凝剂时，应投加 400mg/L 以上石灰，并应加 25mg/L 左右的铁盐作为助凝剂。

消毒技术

污水处理设施出水应根据处理等级、用途、功能要求进行必要的消毒处理。农村生活污水的消毒可采用二氧化氯、漂白粉、含氯消毒药片等消毒剂及紫外线消毒等能达到 消毒目的的技术。各种消毒剂的投加量宜根据试验资料确定。当无实测资料时，生物处 理出水的加氯量为 5~l0mg/L （以氯计）。