美丽乡村是构成美丽中国的重要组成部分，而农村卫生厕所、厕所粪污水有效处理又是实现生态宜居美丽乡村建设的关键性步骤。农村生活污水的无组织排放是面源污染来源之一，我国农村污水处于直接排入附近池塘、河湖等水体或自然蒸发的状态仍有较多存在，在《农村人居环境整治提升五年行动方案（2021-2025 年）》中明确提出了农村生活污水治理率要不断提升，乱倒乱排得到管控。彻底解决农村生活污水。只有在充分了解农村生活污水特征的基础上，采取“因地制宜、因村施策”一村一策的针对性组合处理工艺才能发挥出较好的处理效果。

1 农村生活污水特点及处理技术分析

1.1 农污特点

农村生活污水主要指农村地区居民的厨房炊事、洗涤、淋浴及冲厕产生的污水。农村地区多为分散式生活污水，缺少管理无组织排放，不同地区居民用水习惯不同，收集难，伴随着雨水冲刷，随着地表流入附近沟渠、坑塘、河流等自然水体或渗入土壤污染地下水。

水量特点（1）伴随着城镇化进程，农村人口外流现场较为严重，污水处理量按照户籍人口设计往往导致设计规模过大的情况出现，一般农村地区生活的较多为老人、留守儿童，生活污水产生量比较小。（2）污水综合变化系数大，居民生活比较规律，基本上为上午、中午、下午 3 个时段排水量比较大，夜间排水比较小，甚至出现断流现象，一天之内的变化幅度比较大；同时节假日期间，大量外出务工人员的回流，直接导致假日期间的污水产生量较平时成倍增加，污水综合变化系数大。

水质特点：（1）农村地区人口较少且居住分散，水量相对较少且大部分污水管网铺设不完善，雨污水混接或地下水渗入情况时有发生，进入污水处理站污染物浓度较市政污水厂偏低。（2）农村地区生活污水性质相差不大，基本上不含重金属及有毒有害物质，其主要表征为有机物含量大、可生化性强，含有一定的氮磷等营养盐物质。

1.2 农污常用的处理技术

针对农村生活污水水质、水量特征，参考目前农村污水处理现状和问题，农村污水处理必须坚持以用为本，建管并举，确保污水处理设施真正有效地发挥到实处，切实服务于农村。近年来，农村生活污水处理工艺各异，但大都是不同处理单位的相互组合，较多应用在农污上的处理技术主要包括化粪池、污水净化沼气池、生物接触氧化池、SBR 池、AO/AAO（或改良型）池、MBR 池、人工湿地、氧化塘或土地处理等。不同工艺技术的耦合其出水标准亦不同，需根据受纳水体功能和当地环保要求而选择适合的处理技术。

2 人工湿地在农污处理中的设计

2.1 人工湿地概述

人工湿地是指人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，充填一定深度的基质层，种植水生植物，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协调作用使污水得到净化。人工湿地主要污染去除机理为主要利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用对污染负荷进行消减，其对有机物的去除：主要是物理的截留沉淀和生物的吸附降解共同作用；对氮的去除：主要是被湿地中植物吸收，通过植物的收割去除；湿地中基质通过吸收、吸附、过滤、离子交换等去除部分氮以及通过湿地中微生物的硝化和反硝化作用去除；对磷的去除：主要是通过植物的吸收、微生物的去除作用和基质的吸收过滤等几方面的共同作用完成；对 SS的去除：可沉降的 SS 依靠湿地系统中的物理沉降作用去除；胶体状的 SS 主要依靠微生物的作用、基质渗滤作用去除。

按照污水流动方式，人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。表面流人工湿地是指污水在基质层表面以上，从池体进水端水平流向出水端的人工湿地。水平潜流人工湿地是指污水在基质层表面以下，从池体进水端水平流向出水端的人工湿地。垂直潜流人工湿地是指污水垂直通过池体中基质层的人工湿地。三种湿地对污染物的去除效果如表 1 所示。

2.2 人工湿地在农污项目中的应用

项目选取江苏常州市某村 200t/d 污水处理站为例进行设计，由于污水站出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级 B 标准，单纯的人工湿地处理效率较难达到排放标准，因此结合前文论述的农村生活污水的水质水量特征及常用技术方法，污水处理站选取了“生物处理 + 生态强化”的处理技术路线，具体为污水处理工艺：一体化污水处理设备（改良型 A2/O）+ 人工湿地；污泥处理工艺：经污泥干化池自然风干，堆肥处理后用于污水处理站内园林绿化，见图 1。

其中人工湿地选取了污染物去除效率较好的垂直潜流人工湿地，按照《人工湿地污水处理工程技术规范（HJ-2005-2010）》，潜流人工湿地单元的长宽比宜控制在 3：1 以下，水深宜为 0.4-1.6m。，其中潜流人工湿地单元采用配水管、集水堰等装置来实现集配水的均匀，出水采用沟排或管排等方式，并设溢流堰等具有水位调节功能的设施。构筑物：（见表 2）。B. 基质：人工湿地基质不仅具有吸附、过滤、沉淀等水处理功能，而且为微生物生长提供载体，因此需要基质具有尽可能大的表面积。常用的湿地基质有砾石、沸石、鹅卵石、高炉矿渣、碎石、粗砂、石英砂等。为降低运输成本，基质应尽可能就地取材，在本项目中选取了当地较为平常的不同粒径的碎石，碎石厚度 700mm。植物：人工湿地植物的选择不仅需要考虑其耐污性还要融入周围环境中，亦要考虑其经济和观赏性。同时，所选植物必须是多年生的，宜为本土植物。

常州市属于北亚热带季风区，四季分明；雨量充沛，年平均气温约 15℃。适合本地生长的耐污、耐寒、根系发达、多年生、去污能力强、适应性强同时兼具观赏性、经济性的植物有：芦苇、香蒲、黄菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜、美人蕉、金钱草等植物，在本项目中选取的水生植物主要是金钱草、再力花、香蒲、美人蕉等。

2.3 人工湿地在项目中应用效果分析

（1）污染物去除效果分析。常州市某村污水处理站投入使用两年多以来运行效果良好，2021 年 11 月以来，出水水质监测结果见表 2（本表仅对人工湿地进出水进行分析），分散式生活污水处理的重难点在于氮磷的去除，一体化设备出水至人工湿地，经湿地强化处理后 TN、TP 指标能稳定达到（GB18918-2002）一级 B要求。

通过对项目人工湿地进出水水质连续一个月的监测数据可得出：人工湿地发挥了较好的污染消减作用，经测算其 TN、TP 平均去除率均超过 20%。 

（2） 效益分析。该村污水处理站人工湿地的稳定运行，每年可至少消减TN约438kg，TP约29.2kg（以N、 P 计）。人工湿地在农村生活污水处理中设置在一体化污水处理设备之后，对其尾水的生态强化效果明显且湿地的运行成本低廉，具有明显的技术优势。

经济效益分析：湿地出水可作为周边农田灌溉或坑塘补水，降低农业用水成本，具有一定的经济效益。环境效益分析：湿地植物的搭配和种植采取适合当地景观的水生植物与农村周边环境相融合，可起到美化周边环境或打造特色生态湿地景观的效果，具有一定的环境效益。社会效益分析。湿地通过基质过滤、植物吸收、微生物吸附降解等协调作用对污染物进一步去除，进一步消减了进入自然水体的污染物浓度，是响应可持续发展战略、促使微污染水体净化的有效途径，给美丽乡村建设增添一道靓丽的风景线，具有一定的社会效益。

3 结语

（1）农村生活污水治理亟待解决，人工湿地作为一种有效的生态强化处理技术在农村污水处理方面有显著的应用价值，是改善农村水生态环境的重要技术手段，起到重要的污染物消减作用；（2）“生物处理+生态强化”的技术耦合处理路线较单纯的人工湿地技术污染物去除效果更高，末端人工湿地对尾水的再净化效果更好，同时湿地的基质堵塞问题得以延缓、水体流动缓慢造成的发黑发臭问题难以产生；（3）人工湿地技术仍存在着占地面积大，水生植物易受病虫害影响，冬季低温条件下运行效果差，设计或运行不当有的湿地反而成了污染源等弊端；（4）人工湿地在南方地区农污处理中已得到广泛应用，建议若在北方地区应用可考虑增加阳光保温房以应对低温天气，在农村生活污水处理中应积极探索和改进人工湿地的组合工艺技术，提出适合具体村庄的技术路线，充分发挥人工湿地在水质强化提升上的优势。

文章来源：《建设科技》