1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着社会主义新农村建设的深入开展,通过实施旧村改造和村庄整治，农村基础设施和环境面貌发生了巨大的变化^[1]。但是生活污水的随意排放，已成流域水质恶化的主要原因之一，易造成附近水环境的污染及湖泊的富营养化。农村生活污水无序排放、污染环境的问题越来越引起了相关部门的高度重视和群众的广泛关注。

农村生活污水组分包括厨房污水、洗涤污水和其他污水，其中厨房污水和洗衣污水约占80-85%.水量因地区经济程度的差异而不同.农村地区居民分布广且分散，生活污水属间歇排放，其水质、水量波动性大，所含有机物浓度相对偏高:并且含有较高的人畜粪尿成分，氮、磷含量特别是磷含量较高^[2]。因此，在设计处理工艺时要考虑有机物的消减和脱氮除磷。

由于农村地区经济力最相对薄弱，也缺乏污水处理专业人员，因此农村生活污水的处理不能沿用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数，避免造成工程投资和运行费用过高^[3]。

国外在农村分散型生活污水处理方面研究起步较早^[4]。日本从1977年就开始实行农村生活污水处理计划，采用小型污水处理系统.其大多为日本农村污水处理协会研制的jarus模式，共有15种不同型号装置。从广义上讲，它可以分为两种类型：1、生物膜处理，在自然界中存在着大旦依赖有机物生活的微生物，它们具有氧化分解有机物并将其转化为无机物的功能。生物膜处理就是利用微生物的这一功能，采取人工措施来创造更有利于微生物生长和繁殖的环境，使其大量繁殖，从而提高对污水中有机物氧化降解效率，达到净化污水的作用。2、浮游生物处理，通过漂浮在污水中的微生物的氧化作用来净化污水，可以达到较理想水质。总的来说，日本农村生活污水处理主要利用生物膜法（生物接触氧化法），采用小型生活污水净化装置（净化槽），即淹没式生物滤池^[5]。其污水处理装置体积小、成木低、操作运行简单，适用于农村生活污水处理，且处理后污水水质稳定，可以达标排放，从污水中分离出来的污泥经脱水、浓缩和改良后，可运至农田以作肥料。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计论文（湖北某乡村70m³/d生活污水无动力处理工艺设计）主要设计内容包括：

（1）设计水量：该污水处理回用站位于某乡镇，设计处理能力为70m³/d。

（2）设计污水水质：BOD₅：120mg/L，CODcr：300mg/L，SS：240mg/L

（3）出水水质要求：出水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）主要指标：BOD₅≤20mg/L，CODcr≤60mg/L，SS≤20mg/L，总氮≤20 mg/L，总磷≤1 mg/L。

表1农村生活污水处理效果表

通过上表可以发现，经过处理后的出水排放达到了城镇污水处理厂污染物排放标准一级标准B级。

（1）人工湿地污水处理工艺

人工湿地污水处理工艺是20世纪七八十年代发展起来的一种污水生态处理技术。由于它能有效地处理多种多样的废水，如生活污水、工业废水、垃级渗透滤液、地而径流雨水等，且能高效地去除有机污染物，氮、磷去除率高，运行维护管理方便，投资及运行费用低等特点，近年来获得迅速的发展和推广应用^[11]。

人工湿地具有结构简单、投资小、易于维护和运行费用低等特点，适用于地势平坦、坡地、居住相对集中的中、小村庄。通过官网将各户经沼气池、化美池、格姗井收集处理后的生活污水通过人工湿地系统进一步处理后，直接排放或回用灌溉农田，水质达国家污水二级排放标准。缺点是受气候影响，低温会对其正常运行造成影响。低温会对有机物和铵态氮的去除影响是比较明显的，特别是铵态氮去除不利，因此不适合于寒冷的北方^[12]。

（2）土地处理工艺

污水的土地处理工艺是利用土壤一一微生物一一植物组成的生态系统的自我调控及人工调控机制，对污水中的污染物进行一系列物理、化学和生物的净化过程，使得污染物得到去除、转化，使污水水质得到改善^[13]；并通过系统中营养物质和水分的循环利用使绿色植物生长繁殖，从而实现污水的无害化、稳定化和资源化的生态系统工程。目前，我国常用的农村污水土地处理工艺有人工快渗和土壤地下渗透工艺。

（3）好氧生物处理工艺

使用于小量污水处理的好氧生物处理工艺主要有生物接触氧化、生物滤池、生物转盘、序批式反应器等^[14]。我国用的较多的是生物接触氧化法。

生物接触氧化法是在生物滤池的基础上衍生出来的是介于活性污泥法和生物膜法之间的处理技术，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷，并采用与曝气池相同的方法向微生物供氧，从而达到净水目的^[15]。

该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：

1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；

3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。

通过工艺比选及该农村实际情况，本次设计拟采用好氧生物处理工艺。该工艺的主要流程如下：

图1工艺流程图

经过该工艺流程后，出水能够达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级标准B级。

3. 研究计划与安排

3月20日：上传开题报告；

3月20日至4月3日：认真分析任务书，查找相关材料，了解相关规范；

4月3日至5月15日：进行设计计算及说明书的撰写；

5月15日至5月29日：绘制cad设计图纸；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]苏东辉，郑正，农村生活污水处理技术探讨，环境科学与技术，2005,28(1):79-81；

[2]陈子爱，贺莉，潘科，农村生活污水处理现状与分析，中国沼气期刊，2015；