1 项目概况
某示范工程处于江苏省宜兴市境内，处于太湖流域的入湖支流漕桥河岸边村落，该地区以农户为主，常年的生活污水随意排放，增加了进入太湖的TP、TN 量。
为了保护太湖免受进一步的污染，宜建设生态型的污水处理系统，以人工湿地为基础，结合采用新型载体填料的高效接触氧化与生物滤池，对该地区的生活污水进行处理。
2 进水水质、水量
进水主要来源于人畜粪便、厨房残余、家庭清洁、生活垃圾渗滤液等，主要污染成分为COD、NH3-N、TN、TP，同时还含有少量油脂、阳离子表面活性剂等污染物。根据实地调查和对相关资料的研究，确定污水处理工程设计规模为30m3/d，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A 标准。设计进水水质及排放标准见表1。
3 工艺流程
结合农村生活污水的特点以及该工程所在地的地理环境特征，确定的工艺流程如图1 所示。
经预铺设的管道将农户的生活污水收集到调节池。调节池兼有化粪池的作用，将污水进行最简单的降解处理。然后经潜水泵提升至高效接触氧化池，该池分4 格，重力充氧，出水进入高效生物滤池，采用两格干/湿交替运行方式，潜流式推流，出水流入人工湿地。人工湿地采用底部进水、上部出水的垂直流方式，采用流离球复合填料，并且种植美人蕉。出水流入自然河浜。冬季植物枯萎凋落，高效接触氧化池与高效生物滤池的组合亦可保证出水水质达标。
4 主要构筑物及特点
4. 1 高效接触氧化池
污水在经过管网收集与调节(化粪)池的简单处理后，进入高效接触氧化池。高效接触氧化池的全部有效横截面积为4m2，内部平均分为4 格，池内填料高度依次递减，分别为1、0．8、0．7及0．6m，总有效容积为3．1m3。高效接触氧化池内装填微生物固定化填料，即海绵铁与纳米凹凸棒土复合亲水性聚氨酯泡沫。水力负荷控制在7．5m3/(m2·d)，水力停留时间为0．1d。在高效接触氧化池的第一格和第三格进行曝气充氧，第二格与第四格不曝气。污水在池内采用折流推进方式。
4. 2 高效生物滤池
高效生物滤池在处理流程上紧接在高效接触氧化池之后，占地面积为20m2，有效深度为0．8m，池内设置0．2%的坡度，总有效容积为16m3。采用给水厂脱水含铝污泥作为微生物填料。由于脱水、给水含铝污泥比土壤具有更大的水传导性和空隙率，减少了水流阻力，增加了三维传质性能，大大减少了占地面积，而且为微生物的生长提供了有利的环境，促进了微生物对污染物的降解利用。高效生物滤池采用两格“干湿交替”的运行方式，不仅可以有效恢复基质吸附饱和后对磷和有机物的再吸附能力，并且能够有效地抑制微生物生长过快从而造成湿地系统堵塞的问题。最后控制水力负荷为1．5m3/(m2·d)，水力停留时间为0．53d。高效生物滤池表面种植水生植物，美化了周边环境。
4. 3 人工湿地
人工湿地在流程上接收经过高效接触氧化与高效生物滤池处理后的生活污水。在流程上分为两种不同的基质装填方式，前部装填海绵铁，后部自下至上依次填充卵石(0．2m)、碎石(0．4m)及石子(0．2m)，人工湿地的有效面积为30m2，有效深度为0．8m，总有效容积为24m3。人工湿地表面种植的芦苇可以通过根系向土壤中传递一定量的氧，同时植物的根系还会将污水流动的通道进行进一步的扩展，使水流更加顺畅。控制人工湿地的水力负荷为1m3/(m2·d)，水力停留时间为0．8d。
5 技术经济分析
5. 1 工程运行效果
新型组合工艺对农村生活污水的处理效果如表2 所示。
由表2 可知，新型组合工艺对农村生活污水具有较好的处理效果，各项水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A 标准，对COD、TP、TN、NH3-N 及SS 的去除率分别达到82．46%、92．56%、47．21%、86．53% 及93．75%。。
5. 2 运行费用
①动力费。约为0．2万元/a。
②人工费。约为0．3万元/a。
③维护修缮费。包括基础构筑物的建设费及在运行过程中的植物补种、构筑物的修缮及其他设施的维护费用，约为0．05万元/a。
④折旧费用。固定资产折旧按直线法分类折旧计算，净残值率为5%，建构筑物折旧年限按20年计，年均折旧费为0．007 5万元/a。
组合工艺合计运行成本为0．557 5万元/a(0．51 元/m3)。
6 结论
采用组合工艺处理农村生活污水，具有效果良好、运行稳定的特点，对COD、TP、TN、NH3-N 及SS的去除率分别达到82．46%、92．56%、47．21%、86．53%及93．75%，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A 标准。
