nars分散式村镇污水处理系统以及中水、污水尾水深度处理系统

nars分散式村镇污水处理系统在传统工艺的基础上运用了“整体化活性微生物污水深度处理技术”（integrated microbial-activity technology, IMT），是一项分散式村镇污水处理的新方法。该方法尤其适合于对分散型城镇、景区、度假村以及企事业单位的生活污水进行处理。

一、村镇污水的来源和归趋

暴雨径流、台地水土流失、村镇生活污水和农业废水是村镇面源污染的主要来源。污染物质经由河道和沟渠等地表水系最终汇入集水区域内的湖泊、水库等自然或人工水体，因此有效地控制村镇农业生产和生活所带来的氮、磷等污染物质，对流域水体富营养化控制具有极其重要的意义。

二、我国村镇污水的特点

1、分布相对分散

我国现有建制镇近2万个，行政村数量则更多，各村镇人口规模相对较小和分散，且基础设施条件落后，所产生污水不便集中收集处理，但为分散处理与回用提供了条件。

2、覆盖多种地区

我国中小城镇、村庄覆盖沿海平原、西部山区、北方寒冷地区以及高原等多种气候和地貌类型，各地区所排放污水水质及处理要求也不尽相同，对处理工艺的环境适应性要求较高。例如在沿海地区，单村的污水量大，季节性强，村落分布相对内地集中，污水浓度高；在南方，气温普遍较高，村落分布相对分散，单村人口少，污水量小，且季节性差异小，污水浓度低，以有机污染物为主，普遍没有排水设施；中部农村村落分散性相对小，但污水浓度高；在北方，气温低，污水水质季节性强，浓度高，污水量小；西部农村分布集中，气温低，污水量大，浓度高。

3、污水量相对较小

村镇人口分布不均，村庄人口少则不足百人，多则千余人；建制镇平均人口规模1万人，西部地区不足5千人，排放污水量多在1万m3/d以下。如仍采用大中型城市集中式污水厂的处理工艺及技术，则会使在大中城市污水处理厂中 “建得起，用不起”的问题在小城镇更加强烈的表现出来。

4、污染物浓度高

农村污水含有大量的营养盐、细菌和病毒，容易对当地的地下水及湖泊造成污染，降低流域水质。现阶段我国多数农村普遍缺乏有效的排污措施，生活污水任意排放且雨、污不分，部分地区甚至仍使用旱厕，进一步加剧了对附近地区水环境的破坏。

5、剩余污泥处置难度大

村镇分布相对分散，水量较小，其在处理过程中产生的部分剩余污泥不便通过填埋、焚烧等方式进行处理，带来卫生安全隐患。

上图  污水处理达标后排放到河流或湖泊中的后果，

由于n、p含量高，藻类大量繁殖，水质不佳

三、几种村镇污水处理工艺

1、稳定塘处理工艺

　　稳定塘由若干自然或人工开挖的池塘组成，通过塘内的藻、菌、浮游水生物的综合作用达到净化污水，其出水水质较好。Bonomo等在研究浮萍稳定塘系统处理村镇和社区污水中发现TSS 去除率可达80%，COD去除率大于75%，但气温下降时COD去除率下降到60%左右。

　　在传统基础上改进的高效藻类稳定塘比传统的稳定塘有更多的生物，并增加搅拌装置，促进污水混合；调节塘内的氧气和二氧化碳的浓度，及水温和水质，从而提高有机物、氮和磷的去除率。高效藻类稳定塘受光照、温度、水深和塘内流速的影响大。黄翔峰等认为冬季污水停留时间是夏季的2倍，夏季最适宜的水温为18～25℃，并且较高的流速能提高去除效果。设计水深时需考虑光照，更多的光透入池底有助于藻类的光合作用，从而提高总磷的去除率。何少林研究发现塘内pH值和叶绿素a浓度共同决定磷酸盐的去除效果，同时叶绿素a又影响pH值，但当pH值达到8.0时，磷酸盐的去除率下降到26%。常通过调控光照、水温以及搅拌来稳定池内pH值，从而达到对磷酸盐的稳定去除。

2、人工湿地处理工艺

人工湿地处理系统是在人工铺的基质上种植芦苇、大麻、香蒲、凤眼莲等水生植物，利用湿地构成的土壤、植物、水生动物和微生物共同过滤、吸收污染物的工艺。按植物类型分为挺水植物和浮游植物，按照水流形式分为表面流湿地、替流人工湿地和垂直流人工湿地。

　　湿地的基质、植物和水中微生物是净化污水的主体，植物起消耗营养物质和输氧的功能。付融冰等发现有植物的人工湿地的硝化能力明显高于无植物的人工湿地。袁东海等人发现植被在人工湿地COD去除中也起着重要作用，石菖蒲植物达到80.46%；灯心草为75.53%；蝴蝶花为70.50%。石菖蒲植物人工湿地总氮平均去除率为77.77%；灯心草为71.17%；蝴蝶花为66.38%。付融冰等人发现芦苇湿地对总氮的去除略好于菖蒲湿地。刘超翔等人发现茭白对氮、磷的吸收能力强，芦苇具有较强的输氧能力，两者混种能提高BOD5和氮、磷的去除率。总体来说人工湿地对氮、磷的去除效果较好，李旭东等人发现砾石潜流湿地氮去除率可达60%，磷去除率达70%，且认为沸石潜流湿地适宜用于氨氮含量高的污水；砾石潜流湿地适宜用于处理磷含量高的污水。

3、土地处理工艺

　　在人工控制下，污水经过土壤－植物系统的物理、化学、生物等的处理，达到净化的效果，是无动力处理工艺。我国现有的工艺有快速渗虑处理系统、地下渗虑处理系统等。快速渗虑处理系统是使渗透性好的土壤处于周期性的淹没和干旱的交替状态，使污水经历厌氧和好氧处理的一种处理工艺。具有较好的氮、磷去除率。何江涛等人研究此系统的处理效果，发现COD，BOD5的去除率可达90%和80%；总氮、氨氮的去除率可达95%，表明快速渗滤污水处理系统具有很好的处理效果。

4、生物膜处理工艺

生物膜法是指以天然材料(如卵石)、合成材料(如纤维)为载体，其表面的生物膜为微生物提供附着面，微生物通过分泌的酵素和催化剂降解污水中的物质，同时代谢生成物排出生物膜。生物膜法主要工艺有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的净化效果。现有简易、方便操作、集一体的生物膜工艺如膜生物反应器(MBR)和智能化小型生活污水反应器。张丽丽等人发现COD的平均去除率达90%，氨氮的去除率可达70%；魏群等人试验发现藻类生物膜对总磷、总氮、氨氮、COD的去除率分别为98. 17%、88%、89%、93.61%。

5、蚯蚓生态滤池

　　蚯蚓能使土壤形成疏松多孔、透气性好的团粒结构，而且蚯蚓吞食腐烂的有机物和泥土。在生态滤池中，还具有促进有机物质的分解转化等生态功能。蚯蚓生态滤池对COD、BOD5、TSS的去除率都在80%以上，对氨氮的去除率在55% 以上，总磷去除率在45%以上。

6、组合处理工艺

　　组合处理工艺是根据农村当地的实际水质及出水的用途，将2个或3个工艺组合，提高处理效果和系统抗冲击负荷性能。常见的组合有生物接触氧化－人工湿地系统组合、稳定塘－人工湿地系统组合、厌氧沼气－跌水充氧接触氧化－人工湿地系统组合、水解池－滴滤池－人工湿地系统组合等。

　　生物接触氧化与人工湿地组合工艺是用空气管人工调节供氧，替代植物输氧作用的一种人工湿地。吴彩斌等发现该工艺对农村生活污水中的COD、总氮、总磷的平均去除率分别为72.9%、86.6%、89.1%，出水能达到一级排放标准。

　　白永刚等针对太湖流域农村生活污水提出滴滤池－人工湿地系统组合工艺，发现其对BOD5、总氮的平均去除率达75%、60%，对总磷的去除率可达90%。

7、国外的农村小城镇污水处理技术

澳大利亚FILTER污水处理系统

filter污水处理主要是利用污水进行农作物灌溉，通过灌溉土地处理后，再用地下暗管将其汇集和排出。该系统一方面可以满足农作物对水分和养分的要求，同时降低污水中的氮、磷等元素的含量，使之达到污水排放标准。其特点是过滤后的污水都汇集到地下暗管排水系统中，并设有水泵，可以控制排水暗管以上的地下水位及处理后污水的排出量。

韩国的湿地污水处理系统

韩国的农业用水是最大用水户，占总用水量的53％。韩国农村小城镇的居民分散居住，认为兴建集中处理的污水系统造价太高，小型和简易的污水处理系统适合在农村小城镇应用。因此，研究了一种湿地污水处理系统，使污水中的污染物质经湿地过滤后或被土壤吸收，或被微生物转变成无害物。这种方法需要的能源少，维护的成本低。

日本农村小城镇生活污水处理系统

日本在法律上规定，要求严格保持河流、湖泊和海域的优良水质。因此，把污水处理工作放在十分重要的位置，并有很高的污水处理能力。日本农村小城镇污水处理协会主要负责日本乡镇污水处理的技术发展工作，研究了一系列适合于农村小城镇城镇中应用的污水处理设备。设计了JARUS模式的15种不同型号污水处理装置，主要采用物理、化学与生物措施相结合的处理过程，取得了很好效果。一类采用生物膜法，污水通过塑料制成的滤层，上面附有微生物。另一类是采用浮游生物法。

此外，美国的高效藻类塘系统，荷兰的一体化氧化沟，法国的蚯蚓生态滤池等等，这些成功经验都值得中国去借鉴和学习。

四、村镇污水处理系统选择

村镇污水的处理应结合当地实际情况来确定切实可行的工艺。对于沿海、西部等村落分布集中或单村污水量大的地区，可采用集中处理模式；对于南方等山区分散的村落，则适合采用分散处理模式。

由于农村的排水系统不全面，对于南方、中部和北方等经济发展相对慢的地区，首先应完善排水措施，改旱厕为卫生马桶等节水器，并在每户修建简易化粪池或者沼气形式的化粪池，减轻污水处理主体的负荷，还可利用沼气节约能源；若村落邻近城市，且管道的布设投资低，则可考虑将村镇污水接入城市污水管网后进行集中处理。

农村的经济发展水平、进水和出水水质及所处的环境不同，所采用的工艺也不同。在地形开阔、便于布置人工湿地并且对出水要求较高的沿海地区，可考虑采用厌氧沼气－跌水充氧接触氧化－人工湿地工艺；也可采取生物接触氧化与人工湿地组合和高效藻稳定塘－人工湿地系统组合处理工艺。对于人工湿地工艺，根据污水的水质及排放标准，选取不同基质和植物或增加其他措施，提高去除率。

在南方，村落多位于山区，污水厂布置受占地面积的限制，要求处理工艺自动化程度高，易维护，污水处理主体设备集成化程度高，便于运输、安装及管理。对于单村污水量小于50m3/d的单村，可采用智能化小型生活污水处理工艺(CWT2M)；对于小于150m3/d的单村，可采用膜生物反应器(MBR)；分布在湖泊等流域附近的村落，需考虑湖泊等流域的富营养化问题，可采用高效藻类稳定塘等。

在中部地区，可采用分散处理和集中处理，分布较集中的几个村落，且管道布置投资小，采用集中处理，其他采用分散布置。对于集中处理的村落，可采用膜生物反应器(MBR)、蚯蚓生态滤池、快速渗虑处理系统、地下渗虑处理系统等；在水源附近的村落，需保护水源，可采用组合工艺和高效藻类稳定塘，如水解池－滴滤池－人工湿地组合。

在北方农村，污水系统正常运行的温度成为重要问题，因此在考虑村落的分散性、污水量及浓度问题外，还需结合工艺的运行温度。靠近城镇村落的污水尽可能接入城镇污水管网，分散的单村，污水量小于50m3/d，可采用智能化小型生活污水处理工艺(CWT2M)，因为其工艺的主体埋于地下，增加其对温度的适应性；污水量大的村落可采用快速渗虑处理系统、地下渗虑处理系统等土地处理工艺。

西部地区，优先采用土地处理工艺，如快速渗虑处理系统、地下渗虑处理系统等，还可采用高效藻类稳定塘和部分组合工艺。

五、适合我国的村镇污水处理系统——nars分散式村镇污水处理系统

上图  经过nars分散式农村小城镇污水处理系统 后的污水，

排放到河流或湖泊中的实景，可清澈见底

我国城市中普遍使用的大规模纳管集中式处理思路因基建费用高、能耗大、剩余污泥量大、运行费用高等问题，在绝大多数村镇很难得到广泛应用。因此，村镇污水的处理应遵循“三低一少”的思路——即优先考虑建设投资低、运行费用低、操作管理要求低，剩余污泥产量少的技术方案。

污水的生态处理技术是指运用生态学原理，采用工程学手段对污水进行治理的方法，与传统的污水处理技术相比，其工程投资低、维护管理简单、工艺灵活多样并能与中水回用以及生态景观建设等技术手段有机结合，因此十分适合在污水日排放量相对较低的村镇地区使用。该技术在国外已发展成熟并得到相当规模的应用，我国南方省份的大部分村镇都具有雨水充沛、水系发达、池塘众多、水生植物种类繁多且四季常青等特点，这为污水生态处理技术的推广应用提供了极为有利的平台和条件。然而目前应用较为广泛的人工湿地处理技术和稳定塘处理技术均存在一定缺陷，如人工湿地系统在连续运行数年之后易产生淤积和阻塞现象，使水力传导性、湿地处理效果和运行寿命降低。而稳定塘系统虽然构造简单，维护管理容易，但作为主要处理单元，其出水水质很难达到国家要求的标准。造成这些不足的主要原因在于，与传统处理工艺不同，污水生态处理工艺对处理单元中生态系统各层级的优化配置要求较高，如何对系统中的细菌、浮游生物以及水生植物进行有序组合，构建一个多元生物生态净化系统并充分利用生物的净化功能和多元生物协同作用去除污染物，是该技术面临的关键问题。

nars分散式村镇污水处理系统在传统工艺的基础上运用了“整体化活性微生物污水深度处理技术”（integrated microbial-activity technology, IMT），是一项分散式村镇污水处理的新方法。该方法在融合国内外先进技术的基础上，以经过结构优化的生物滤池和微生物菌床为核心，采用天然材料加工制成填料床，有效地提高了污水净化效果并极大程度地改善了传统生物滤池易堵塞、维护困难等缺陷。普通村镇污水通过nars系统处理后，可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中规定的一级A标准。其技术特点是处理效果稳定，能深度净化污水，抗冲击负荷能力强，结构简单、占地面积小，具有较强的脱氮除磷能力，且运行管理费用低廉（污水处理运行费用约为传统污水处理技术的1/3左右；景观水处理成本一般只有传统的1/3左右），因此特别适合于对分散型城镇、景区、度假村以及企事业单位的生活污水进行处理。

nars分散式村镇污水处理系统是基于污水生态处理技术与中水回用、水环境生态景观建设相结合的一体化集成整治系统，可根据处理对象水质的不同而进行灵活调整，将各基本处理单元进行优化组合，以满足不同处理效果及减少工程造价。此外为达到美观效果，其主体处理构筑物均设计成地埋式，并在其顶层铺以绿地进行装饰，从而可与周边环境融为一体，对原有农村的生态环境及功能的破坏极小。多年的实践运行表明，nars系统能够有效解决工程所在地的污水处理问题，在水资源保护、水景观维护、水循环利用等方面发挥了重要作用。

nars分散式农村小城镇污水处理系统的案例和资料详见实例、资料和设计部分 等相关内容。