美麗鄉(xiāng)村是構成美麗中國的重要組成部分，而農村衛(wèi)生廁所、廁所糞污水有效處理又是實現(xiàn)生態(tài)宜居美麗鄉(xiāng)村建設的關鍵性步驟。農村生活污水的無組織排放是面源污染來源之一，我國農村污水處于直接排入附近池塘、河湖等水體或自然蒸發(fā)的狀態(tài)仍有較多存在，在《農村人居環(huán)境整治提升五年行動方案（2021-2025 年）》中明確提出了農村生活污水治理率要不斷提升，亂倒亂排得到管控。徹底解決農村生活污水。只有在充分了解農村生活污水特征的基礎上，采取“因地制宜、因村施策”一村一策的針對性組合處理工藝才能發(fā)揮出較好的處理效果。

1 農村生活污水特點及處理技術分析

1.1 農污特點

農村生活污水主要指農村地區(qū)居民的廚房炊事、洗滌、淋浴及沖廁產生的污水。農村地區(qū)多為分散式生活污水，缺少管理無組織排放，不同地區(qū)居民用水習慣不同，收集難，伴隨著雨水沖刷，隨著地表流入附近溝渠、坑塘、河流等自然水體或滲入土壤污染地下水。

水量特點（1）伴隨著城鎮(zhèn)化進程，農村人口外流現(xiàn)場較為嚴重，污水處理量按照戶籍人口設計往往導致設計規(guī)模過大的情況出現(xiàn)，一般農村地區(qū)生活的較多為老人、留守兒童，生活污水產生量比較小。（2）污水綜合變化系數大，居民生活比較規(guī)律，基本上為上午、中午、下午 3 個時段排水量比較大，夜間排水比較小，甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，一天之內的變化幅度比較大；同時節(jié)假日期間，大量外出務工人員的回流，直接導致假日期間的污水產生量較平時成倍增加，污水綜合變化系數大。

水質特點：（1）農村地區(qū)人口較少且居住分散，水量相對較少且大部分污水管網鋪設不完善，雨污水混接或地下水滲入情況時有發(fā)生，進入污水處理站污染物濃度較市政污水廠偏低。（2）農村地區(qū)生活污水性質相差不大，基本上不含重金屬及有毒有害物質，其主要表征為有機物含量大、可生化性強，含有一定的氮磷等營養(yǎng)鹽物質。

1.2 農污常用的處理技術

針對農村生活污水水質、水量特征，參考目前農村污水處理現(xiàn)狀和問題，農村污水處理必須堅持以用為本，建管并舉，確保污水處理設施真正有效地發(fā)揮到實處，切實服務于農村。近年來，農村生活污水處理工藝各異，但大都是不同處理單位的相互組合，較多應用在農污上的處理技術主要包括化糞池、污水凈化沼氣池、生物接觸氧化池、SBR 池、AO/AAO（或改良型）池、MBR 池、人工濕地、氧化塘或土地處理等。不同工藝技術的耦合其出水標準亦不同，需根據受納水體功能和當地環(huán)保要求而選擇適合的處理技術。

2 人工濕地在農污處理中的設計

2.1 人工濕地概述

人工濕地是指人工筑成水池或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，充填一定深度的基質層，種植水生植物，利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)調作用使污水得到凈化。人工濕地主要污染去除機理為主要利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用對污染負荷進行消減，其對有機物的去除：主要是物理的截留沉淀和生物的吸附降解共同作用；對氮的去除：主要是被濕地中植物吸收，通過植物的收割去除；濕地中基質通過吸收、吸附、過濾、離子交換等去除部分氮以及通過濕地中微生物的硝化和反硝化作用去除；對磷的去除：主要是通過植物的吸收、微生物的去除作用和基質的吸收過濾等幾方面的共同作用完成；對 SS的去除：可沉降的 SS 依靠濕地系統(tǒng)中的物理沉降作用去除；膠體狀的 SS 主要依靠微生物的作用、基質滲濾作用去除。

按照污水流動方式，人工濕地分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。表面流人工濕地是指污水在基質層表面以上，從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。水平潛流人工濕地是指污水在基質層表面以下，從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。垂直潛流人工濕地是指污水垂直通過池體中基質層的人工濕地。三種濕地對污染物的去除效果如表 1 所示。

2.2 人工濕地在農污項目中的應用

項目選取江蘇常州市某村 200t/d 污水處理站為例進行設計，由于污水站出水水質應達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級 B 標準，單純的人工濕地處理效率較難達到排放標準，因此結合前文論述的農村生活污水的水質水量特征及常用技術方法，污水處理站選取了“生物處理 + 生態(tài)強化”的處理技術路線，具體為污水處理工藝：一體化污水處理設備（改良型 A2/O）+ 人工濕地；污泥處理工藝：經污泥干化池自然風干，堆肥處理后用于污水處理站內園林綠化，見圖 1。

其中人工濕地選取了污染物去除效率較好的垂直潛流人工濕地，按照《人工濕地污水處理工程技術規(guī)范（HJ-2005-2010）》，潛流人工濕地單元的長寬比宜控制在 3：1 以下，水深宜為 0.4-1.6m。，其中潛流人工濕地單元采用配水管、集水堰等裝置來實現(xiàn)集配水的均勻，出水采用溝排或管排等方式，并設溢流堰等具有水位調節(jié)功能的設施。構筑物：（見表 2）。B. 基質：人工濕地基質不僅具有吸附、過濾、沉淀等水處理功能，而且為微生物生長提供載體，因此需要基質具有盡可能大的表面積。常用的濕地基質有礫石、沸石、鵝卵石、高爐礦渣、碎石、粗砂、石英砂等。為降低運輸成本，基質應盡可能就地取材，在本項目中選取了當地較為平常的不同粒徑的碎石，碎石厚度 700mm。植物：人工濕地植物的選擇不僅需要考慮其耐污性還要融入周圍環(huán)境中，亦要考慮其經濟和觀賞性。同時，所選植物必須是多年生的，宜為本土植物。

常州市屬于北亞熱帶季風區(qū)，四季分明；雨量充沛，年平均氣溫約 15℃。適合本地生長的耐污、耐寒、根系發(fā)達、多年生、去污能力強、適應性強同時兼具觀賞性、經濟性的植物有：蘆葦、香蒲、黃菖蒲、黃花鳶尾、千屈菜、美人蕉、金錢草等植物，在本項目中選取的水生植物主要是金錢草、再力花、香蒲、美人蕉等。

2.3 人工濕地在項目中應用效果分析

（1）污染物去除效果分析。常州市某村污水處理站投入使用兩年多以來運行效果良好，2021 年 11 月以來，出水水質監(jiān)測結果見表 2（本表僅對人工濕地進出水進行分析），分散式生活污水處理的重難點在于氮磷的去除，一體化設備出水至人工濕地，經濕地強化處理后 TN、TP 指標能穩(wěn)定達到（GB18918-2002）一級 B要求。

通過對項目人工濕地進出水水質連續(xù)一個月的監(jiān)測數據可得出：人工濕地發(fā)揮了較好的污染消減作用，經測算其 TN、TP 平均去除率均超過 20%。?

（2） 效益分析。該村污水處理站人工濕地的穩(wěn)定運行，每年可至少消減TN約438kg，TP約29.2kg（以N、 P 計）。人工濕地在農村生活污水處理中設置在一體化污水處理設備之后，對其尾水的生態(tài)強化效果明顯且濕地的運行成本低廉，具有明顯的技術優(yōu)勢。

經濟效益分析：濕地出水可作為周邊農田灌溉或坑塘補水，降低農業(yè)用水成本，具有一定的經濟效益。環(huán)境效益分析：濕地植物的搭配和種植采取適合當地景觀的水生植物與農村周邊環(huán)境相融合，可起到美化周邊環(huán)境或打造特色生態(tài)濕地景觀的效果，具有一定的環(huán)境效益。社會效益分析。濕地通過基質過濾、植物吸收、微生物吸附降解等協(xié)調作用對污染物進一步去除，進一步消減了進入自然水體的污染物濃度，是響應可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、促使微污染水體凈化的有效途徑，給美麗鄉(xiāng)村建設增添一道靚麗的風景線，具有一定的社會效益。

3 結語

（1）農村生活污水治理亟待解決，人工濕地作為一種有效的生態(tài)強化處理技術在農村污水處理方面有顯著的應用價值，是改善農村水生態(tài)環(huán)境的重要技術手段，起到重要的污染物消減作用；（2）“生物處理+生態(tài)強化”的技術耦合處理路線較單純的人工濕地技術污染物去除效果更高，末端人工濕地對尾水的再凈化效果更好，同時濕地的基質堵塞問題得以延緩、水體流動緩慢造成的發(fā)黑發(fā)臭問題難以產生；（3）人工濕地技術仍存在著占地面積大，水生植物易受病蟲害影響，冬季低溫條件下運行效果差，設計或運行不當有的濕地反而成了污染源等弊端；（4）人工濕地在南方地區(qū)農污處理中已得到廣泛應用，建議若在北方地區(qū)應用可考慮增加陽光保溫房以應對低溫天氣，在農村生活污水處理中應積極探索和改進人工濕地的組合工藝技術，提出適合具體村莊的技術路線，充分發(fā)揮人工濕地在水質強化提升上的優(yōu)勢。

文章來源：《建設科技》