農(nóng)村生活污水治理方案設(shè)計(jì)實(shí)踐
——以杭州市管村污水治理工程為例

李玉蓉，盧錢峰

（1.浙江浙大水業(yè)有限公司，310016，杭州；2.江西省江咨工程咨詢有限公司，330046，南昌）

浙江省委十三屆四次全會(huì)作出的“五水共治、治污先行”重大決策，吹響了浙江省大規(guī)模治水行動(dòng)的新號(hào)角。開展農(nóng)村生活污水治理是浙江省委、省政府作出的重大戰(zhàn)略決策部署，是一項(xiàng)惠澤民生的實(shí)事工程，是打贏“五水共治”攻堅(jiān)戰(zhàn)的關(guān)鍵所在。農(nóng)村污水治理是“五水共治”的重點(diǎn)和難點(diǎn)。農(nóng)村污水治理體量大，缺乏專業(yè)的運(yùn)行維護(hù)人員，這就要求農(nóng)村污水治理必須遵循經(jīng)濟(jì)適用、簡便易行原則，杭州市蕭山區(qū)樓塔鎮(zhèn)管村農(nóng)村生活污水治理工程設(shè)計(jì)方案體現(xiàn)了這一特點(diǎn)。

一、村莊概況

1.地理位置

管村地處杭州市蕭山區(qū)樓塔鎮(zhèn)東，蕭山最南端，距諸暨市區(qū)、富陽市區(qū)、蕭山市區(qū)均35 km，人稱諸蕭富三足鼎立寶地。管村由毛岸涼亭、管村、東山吳三個(gè)自然村組成，洲口溪穿村而過，全村現(xiàn)有農(nóng)戶771戶，2 200余人。毛岸涼亭、東山吳為自然村落，管村為集鎮(zhèn)村，管村自然村東南區(qū)塊有規(guī)劃的新農(nóng)村，村中產(chǎn)業(yè)有服裝類輕工業(yè)、商業(yè)及農(nóng)業(yè)。

2.給排水現(xiàn)狀

全村已建自來水管網(wǎng)；毛岸涼亭、東山吳村無污水管網(wǎng)，糞便污水進(jìn)入化糞池，化糞池大部分底部滲漏，廚房、洗滌廢水排入附近溝渠或地面，雨水通過明溝暗渠排入河道；管村部分建有雨污合流管網(wǎng)，部分農(nóng)戶生活污水接入雨污合流管道，現(xiàn)有雨污合流管道由于后期維護(hù)不及時(shí)，年久失修，多數(shù)已破損，無法正常進(jìn)行污水收集；未納管道的農(nóng)戶污水滲入地下，或直排于附近的溝渠或地面；毛岸涼亭、管村附近有市政管網(wǎng)。

3.地形特點(diǎn)

毛岸涼亭戶數(shù)少，房屋沿老省道分布，屋高路低，兩側(cè)高、中間低；管村被洲口溪?jiǎng)潪閮刹糠郑敝饕寝r(nóng)貿(mào)市場、飯店、超市等商業(yè)區(qū)及多層商品房，溪南房屋密集，地勢較為平坦，總體地勢為西高東低、南高北低，路面下有較多的暗溝、暗渠；東山吳地勢較復(fù)雜，總體為西高東低，南北方向?yàn)橹虚g高、兩側(cè)低，將東山吳村劃分為三個(gè)區(qū)塊后，各區(qū)塊地勢坡度明顯。村中主要道路為瀝青路及水泥路，極少部分道路為碎石路。

二、生活污水特點(diǎn)

1.排放無序

生活污水包括糞便污水、廚房廢水、洗滌廢水。村中除新農(nóng)村建房、商品房外，其他房屋均為農(nóng)戶自建，房屋結(jié)構(gòu)布局各異，排水口、化糞池位置分布雜亂，無序可循。

2.水量變化大

農(nóng)村生活污水排放量與用水量密切相關(guān)，生活用水量因氣候特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)條件、生活習(xí)慣的差異而不同。根據(jù)實(shí)地入戶調(diào)查，管村經(jīng)濟(jì)條件好，90%以上的房屋內(nèi)淋浴、水沖廁所、洗衣機(jī)等衛(wèi)浴設(shè)施齊全，根據(jù)《浙江省農(nóng)村生活污水治理項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工參照要點(diǎn)（試行）》，管村農(nóng)戶的生活用水量取120~180 L/（人·d）；房屋的排水管齊全，農(nóng)戶生活污水為有組織排放，因此，生活污水量按用水量的80%計(jì)。根據(jù)對(duì)農(nóng)戶生活習(xí)慣的調(diào)查，生活污水集 中 在 06：00~08：00、11：00~13：00、17：00~20：00三個(gè)時(shí)段排放，日變化系數(shù)在3.0~5.0之間；冬季12月—翌年2月污水排放總量最小，夏季5—9月污水排放量最大。

3.水質(zhì)波動(dòng)大

參考臨近村莊的污水處理站實(shí)測進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)，CODCr平均濃度在100~150 mg/L之間，最高可達(dá)250~300 mg/L；NH3-N平均濃度在 25~40 mg/L之間，最高可達(dá)60~70 mg/L；TP平均濃度在1~4 mg/L之間，最高可達(dá)6~8 mg/L。

三、設(shè)計(jì)難點(diǎn)

管村地域范圍大、地形復(fù)雜、房屋密集、商業(yè)發(fā)達(dá)，污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)及施工存在諸多難點(diǎn)，主要如下：

①地勢、地形復(fù)雜。村中總體地勢有坡度，但局部高低起伏不定；臨山區(qū)塊地下有巖石層，臨溪區(qū)塊土質(zhì)松軟、地下水水位高。

②基礎(chǔ)資料匱乏。地勘資料、地下管線資料、河網(wǎng)水系資料缺乏，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員對(duì)現(xiàn)場了解不充分，設(shè)計(jì)階段考慮不充分，后期施工中變更工作量大。

③村莊房屋密集，巷道狹窄。管村中西部房屋年代久遠(yuǎn)、間距小、排列不規(guī)整，巷道狹窄，并有祠堂需要保護(hù)，污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和施工非常困難。

④雨污分流實(shí)施難度大。村中房屋多為3~4層磚混結(jié)構(gòu)，大部分二、三樓的衛(wèi)生間出水口接入了屋頂?shù)挠晁欧殴艿?，要?shí)施雨污分流，則要對(duì)二、三樓的衛(wèi)生間污水進(jìn)行截流，實(shí)施難度極大。

⑤污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作量大。由于基礎(chǔ)資料缺乏，設(shè)計(jì)人員要通過多次現(xiàn)場踏勘了解村莊現(xiàn)狀，要多次與村干部、村民溝通并到每戶調(diào)查排水現(xiàn)狀及排水口位置才能確定設(shè)計(jì)方案。而農(nóng)村污水治理工程的設(shè)計(jì)有嚴(yán)格的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)任務(wù)又必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，因此工期緊張。

四、設(shè)計(jì)方案

1.治理模式選擇

農(nóng)村生活污水治理應(yīng)根據(jù)村莊的土地、植物、地形地勢、道路交通條件以及居民住宅建設(shè)布局等具體情況，探索因地制宜的農(nóng)村生活污水收集、治理方式，既要令污水達(dá)標(biāo)排放，又要充分考慮今后污水治理回用的需要。

根據(jù)對(duì)管村現(xiàn)狀的調(diào)查分析，本著“因地制宜，接管優(yōu)先”原則，確定三種治理模式：毛岸涼亭、管村為進(jìn)廠處理模式（納市政管網(wǎng)），東山吳為集中治理模式（自建污水處理站），位置偏遠(yuǎn)、地勢低或無法接管的污水采用單戶、聯(lián)戶等分散處理模式。通過三種治理模式的聯(lián)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)低成本與環(huán)境效益的結(jié)合。

2.處理工藝選擇

農(nóng)村生活污水的污染物以有機(jī)物為主，同時(shí)含有多種微生物，不含重金屬、有毒物質(zhì)等難降解污染物，具有很強(qiáng)的可生化性，因此，農(nóng)村生活污水一般選用生物處理工藝進(jìn)行處理。農(nóng)村污水處理站分布分散，處理規(guī)模小，缺乏專項(xiàng)運(yùn)營資金，無專業(yè)人員值守，且距農(nóng)戶較近，因此，農(nóng)村污水處理工藝需具有高效、低投資、低運(yùn)行費(fèi)用、易管理維護(hù)、耐沖擊負(fù)荷、處理效果穩(wěn)定的特點(diǎn)。

東山吳的污水處理站規(guī)模分別為 30 m3/d、10 m3/d、5 m3/d， 處理站出水排入河道，出水水質(zhì)執(zhí)行浙江省《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 33/973—2015） 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，采用MIO微動(dòng)力污水處理工藝。

MIO工藝是一種整合了A2/O工藝、生物膜工藝及SBR工藝，針對(duì)農(nóng)村生活污水處理特點(diǎn)的污水處理工藝。它由接觸厭氧池、接觸缺氧池、接觸好氧池、沉淀池及回流、曝氣系統(tǒng)組成，三種工藝優(yōu)化組合使得回流耗能明顯降低。該工藝在A2/O池中加入了生物填料，沉淀形式以靜沉為主。整套系統(tǒng)的運(yùn)行由微電腦調(diào)配控制，對(duì)污水處理中的曝氣、回流等工序進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化。同時(shí)，將設(shè)備運(yùn)行管理智能化，通過遠(yuǎn)程通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，達(dá)到遠(yuǎn)程控制、無人值守的目的，以適應(yīng)農(nóng)村基層缺乏專業(yè)技術(shù)管理人員的實(shí)際情況。

3.污水收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原則

農(nóng)村污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循雨污分流、盡可能采取重力流、充分利用地形、避免或減少穿越河道及障礙物、污水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)最簡單、綜合費(fèi)用最小的原則。

（2）設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①根據(jù)村莊地形地勢、房屋分布、村委會(huì)及村民意見，充分利用現(xiàn)有坡度，對(duì)污水管網(wǎng)進(jìn)行平面布置設(shè)計(jì)，主（支）管的布置應(yīng)盡可能地使村民矛盾最小、政策處理最簡單。

②管道、檢查井一般采用開挖施工，特殊情況下，管道采用牽引施工、沿駁岸明管施工等方式，檢查井采用沉井施工。

③管道材料的選用是污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，污水管一般為重力流管道，主（支）管一般采用HDPE雙壁波紋管，承插接口，環(huán)剛度SN8；部分支管采用UPVC管，膠水粘接，環(huán)剛度SN4。 HDPE、UPVC 管兼具耐腐蝕、耐沉降、流量大、壽命長、施工方便、造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)。

④主（支）管管徑一般根據(jù)水量計(jì)算確定，但單個(gè)村莊的污水量小，污水管管徑大致可按表1選擇。

⑤管道最小坡度：管徑300≥0.003、管徑 225≥0.004、管徑 160≥0.005。

⑥污水管管頂覆土深度在機(jī)動(dòng)車道下不小于0.7 m；非機(jī)動(dòng)車道下不小于0.6 m，房屋背后不涉及村民活動(dòng)的區(qū)域可酌情減小，但不宜小于0.4 m；覆土深度不滿足要求時(shí)，采取包方加固處理。

表1 污水管管徑

⑦在管道交接處、坡度變更明顯、管線走向轉(zhuǎn)折或長度過長需要過渡時(shí)須設(shè)立檢查井，檢查井之間的距離≤20 m。檢查井采用塑料井、磚砌井，檢查井規(guī)格根據(jù)井深、管徑、道路寬度等因素確定，為Φ315～Φ1 000。

⑧位于道路上的檢查井井蓋與路面齊平；位于綠化帶或農(nóng)田的井蓋應(yīng)高于地面300 mm以上；位于車行道上的井蓋采用重型井蓋，位于非車行道上的井蓋采用輕型井蓋。

4.接戶管道設(shè)計(jì)

接戶管道應(yīng)遵循橫平豎直的原則，采用UPVC直壁管，廚房廢水、洗滌廢水的接出管徑為75mm，化糞池進(jìn)水、出水管徑為110mm，最小坡度分別為管徑 110≥0.010、管徑 75≥0.020。

五、結(jié) 語

農(nóng)村生活污水治理設(shè)計(jì)難度大，面對(duì)基礎(chǔ)資料缺乏、前期工作繁瑣的現(xiàn)狀，要做好農(nóng)村生活污水治理工程設(shè)計(jì)，就要求設(shè)計(jì)人員充分調(diào)研，大量收集資料，掌握現(xiàn)場情況，并與村鎮(zhèn)進(jìn)行有效溝通；根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生活特點(diǎn)，科學(xué)預(yù)測污水量；根據(jù)受納水體的功能要求，確定污水排放標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)村莊及污水排放特點(diǎn)，因地制宜選擇污水治理模式；根據(jù)污水處理程度、施工、設(shè)備安裝、使用及維護(hù)管理全方面要求，選擇適宜的污水處理工藝。