“十三五”規劃提出了“圍繞城鄉發展一體化，深入推進新農村建設”的重大歷史任務，并明確了“全面推進農村人居環境整治，加大農村污水治理”的建設目標。目前，全國每年廢水總排放量達600億m3，其中鄉鎮污水達200億m3，農村生活污水達80億m3，據2010年《中國城鄉建設統計年鑒》的數據表明，我國城市污水處理率已達87%，建制鎮污水處理率達28%，而農村地區污水處理率卻不到10%。

　　近年來，在相關政策和環境條件下，農村污水處理問題已提上日程，并在國家資金的支持下迅猛發展。據統計，2016年全國農村生活污水處理率已達22%，但大部分農村因投資資金、運維管理及地理位置的限制，無法簡單套用城市傳統污水處理技術和工藝。因此，有必要根據農村生活污水的特點及現階段處理工藝運行情況研發新技術、新工藝。自充氧生物濾床技術是在傳統人工濕地處理技術上改造創新而成，在不增加投資成本及維護管理成本的前提下進一步提高了污水的處理效率，降低環境污染，提高村莊美觀度。

　　1、農村生活污水特點及處理現狀

　　農村生活污水一般包括日常生活中的廁所污水、洗滌污水和廚房污水，即所謂“農村三水”。農村生活污水具有污染面廣、來源多且分散不易收集，成分復雜，地區差異較顯著，懸浮物、有機物、氮、磷濃度較高等特性。隨著農村生活水平的不斷提高，生活污水外排量增大，且污染物濃度升高，生活污水直排將超過外界環境的自凈能力，對村容村貌及周邊自然水體造成嚴重影響。因此，需對農村生活污水進行有效收集及處理。農村生活污水處理工藝的選擇需結合人口分布、經濟水平，自然施工條件，生活習慣，管理水平等因素綜合考慮。現階段，浙江省農村生活污水處理工藝主要有以下2種：厭氧+人工濕地(無動力)，厭氧+好氧+人工濕地或厭氧+好氧工藝(有動力)。厭氧+人工濕地工藝占地面積大，適用于經濟水平欠發達地區，運行維護成本相對較低，但當進水濃度高時易導致處理負荷過大，終端無法承受;厭氧+好氧+人工濕地或厭氧+好氧工藝適用于經濟水平較高的地區，該工藝處理效果更好，但投資成本及運維成本也相應增加，且進水濃度過低易導致污泥量過少，微生物活性過低。

　　2、自充氧生物濾床技術原理及工藝特點

　　厭氧+自充氧生物濾床技術在目前國內普遍采用的厭氧+人工濕地技術基礎上進行了升級，加入自充氧系統，在高效處理污水的同時繼續保持人工濕地無動力運行。厭氧+自充氧生物濾床技術原理：污水經格柵井、厭氧池預處理后，進入好氧生物濾床內，利用生物濾床內外的溫度差、密度差和自然風力，使內部形成空氣對流作用進行通風，并通過特殊的結構、裝置設計以及濾料的選配，將空氣擴散至生物濾床濾料內部，使整個生物濾床都處于好氧狀態。經好氧后污水再進入厭氧濾床內，通過兼氧、厭氧的作用，可高效去除污水中的污染物質。

　　厭氧+自充氧生物濾床技術具有如下優點：

　　(1)無動力充氧裝置利用自然通風系統進行充氧，接近自然生態，不需要消耗額外的動力，運維成本較低。

　　(2)濕地水生植物及周圍的各種植被，既生態又凈化水質，可作為濕地生態公園、教育園區等生態系統功能修復區。

　　(3)采用特殊結構設計的污水分配裝置垂直均勻布水，既均衡又可防止堵塞，污水分配裝置增設保護罩，可防止臭氣外逸，并有效防止水生植物落葉、倒伏等造成布水裝置堵塞，垂直布水及表層過濾細砂可在濕地表面形成有機物堆積層，起保濕作用，氣候影響小，季節適應性強。

　　(4)采用級配濾料及固磷劑，克服了傳統除磷工藝效率不高，運行不穩定、需加藥排泥等眾多問題，具有不易堵塞、高效、穩定、不用維護等優點，可確保運行20a更換。

　　(5)自充氧生物濾床工藝由好氧生物濾床和厭氧生物濾床組成并且各個濾床分別執行不同功能，BOD5去除率可達90%以上，氮、磷去除率可達70%以上。

　　3、厭氧池+自充氧生物濾床技術與厭氧池+人工濕地工藝的比較

　　厭氧池+自充氧生物濾床技術與厭氧池+人工濕地工藝均為無動力處理技術，運維成本均比較低，適用于經濟欠發達地區。浙江省開化縣農村生活污水處理工藝基本為無動力處理技術，主要為上述2種工藝。現從開化縣已建成運行的污水處理站點抽取厭氧池+人工濕地、厭氧池+自充氧生物濾床技術各一個，對二者工藝流程、工藝特點、處理效果，運維成本進行比較分析。

　　3.1 項目工藝簡介

　　開化縣池淮村采用厭氧池+人工濕地工藝，污水處理規模為10t/d，設計進水質：ρ(COD)≤350mg/L，100mg/L≤ρ(BOD5)≤250mg/L，ρ(氨氮)≤30mg/L，ρ(SS)≤100mg/L，ρ(總磷)≤4mg/L，要求經處理后出水指標達到GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中二級標準。污水主要經過格柵井、厭氧池及人工濕地后外排自然水體，詳見圖1

　　開化縣姚村采用自充氧生物濾床技術，污水處理規模為10t/d，設計進水水質：ρ(COD)≤350mg/L，100mg/L≤ρ(BOD5)≤250mg/L，ρ(氨氮)≤30mg/L，ρ(SS)≤100mg/L，ρ(總磷)≤4mg/L，要求經處理后出水指標達到GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中一級A標準。污水主要經過格柵井、調節/厭氧池、好氧生物濾床、厭氧生物濾床后外排自然水體，詳見圖3。

　　3.2 工藝特點比較

　　2種工藝的主要不同點詳見表1。

　　3.3 處理效果比較(1)厭氧+人工濕地工藝(池淮村)池淮村處理裝置污染物進出口排放情況見表2。

　　(2)厭氧+自充氧生物濾床工藝(姚村)

　　姚村處理裝置污染物進出口排放情況見表3。

　　(3)工藝污染物質去除效率比較

　　2種工藝污染物去除情況見表4。

　　由表4中6個月的運維數據可知，除個別月份的總磷超標外，其余污染物排放濃度均能滿足相應的排放標準，厭氧+自充氧生物濾床工藝的處理效果相對較好，BOD5去除率可達90%～95%，氨氮、總磷去除率可達70%～90%。

　　3.4 運維成本比較

　　厭氧池+自充氧生物濾床技術與厭氧池+人工濕地工藝均為無動力處理技術，因此，二者的運行維護費用相差不多，主要費用產生于站點巡檢、格柵井或厭氧池清理、植物補種或收割、濾料更換、水質定期取樣檢測。

　　4、結論

　　厭氧+自充氧生物濾床技術是一種高效、生態的新型農村生活污水處理技術，投資及運維成本較低，處理效率可與有動力處理技術相媲美。此外，為節省施工安裝時間，可將自充氧生物濾床的設備進行模塊化設計，并進行規模化裝備生產，可實現產品質量與項目進度雙重保障。但厭氧+自充氧生物濾床技術的占地面積相對較大，處理站點的選址可能因此受限。通過對開化縣池淮村和姚村2個村污水處理站點的對比可知，2種工藝的運維成本均比較低，厭氧+自充氧生物濾床技術的穩定性更好，布水均勻且不易堵塞，處理效果更高，出水指標可達到GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中一級A標準。目前在浙江省內桐廬縣、衢州市柯城區、開化縣、松陽縣已有多個成功案例，利用該技術處理農村生活污水值得研究與推廣。(來源：浙江省環境保護科學設計研究院)