(2)靠近中心镇区的农村经济较发达,耕地减少,农民生活水平较高,部分小型工业 废水及生活污水经处理后50%以上直接排入水体。 (3)远离镇区的农村经济主要依靠种植与养殖业。生活污水及养殖废水未经处理直接 排放入水体。 (4)多数农村建筑虽然有建设化粪池,但基本无溢流措施,农户将其多用于浇地,剩 余污水直接下渗至土壤 (5)农村排水基本为合流制,分散排水,屋前采用明沟排水,屋后多自然散排 (6)农村多数分布有池塘、灌溉渠、河涌,住户污水基本散排至附近水体。 (⑦)生活污水水量具有不均匀、间歇排放的特点,瞬时变化较大,村民用水时段主要 集中在上午6:00-8:30,中午10:30-12:30,下午5:30-7:00,晚上7:30-10:00,约为日 平均小时污水排放量的2~3倍 (8)农村生活污水重金属和有毒有害物质浓度较低,含一定量的氮、磷,可生化性强。 2.2农村生活污水处理现状 2.2.1污水处理设施建设现状 2017年统计年鉴数据显示,全省有122个县(市、区),1536个乡镇和393个街道,2.4 万个行政村,14万个自然村,2017年末农户总数约1542.8万户,农村人口4839.39万人, 占全省总人口数的66.33%,全省2.4万个行政村生活污水处理设施覆盖率不到15%。长沙县 株洲县、韶山市和郴州市苏仙区被列为全国农村污水治理百强示范县。目前,长沙县已建 17座乡镇污水处理设施,处理规模3.44万t/d,主次管网长度达100km,总投资2.7亿元 建成5-30t/d村级污水处理装置110处,总处理量3058.5t/d,配套管网48.9km。株洲县已 完成4个镇污水处理厂的建设,同时计划建设3个污水处理厂、25个污水处理站及其配套 36.79km纳污管网,总处理能力2450t/d。苏仙区已完成3个集镇污水处理厂建设,生活污 水总处理规模11500t/d,2个镇生活污水已接入郴州市第三污水处理厂,完成村级分散污水 处理设施49个,服务农户3.4万户。韶山市乡镇污水处理设施全覆盖工程项目将由3座乡 镇污水处理厂和9个污水处理站构成,一期设计规模2万t/d,投资预算6400万元,目前已 建成1座污水处理厂和5个污水处理站。 2.2.2农村污水处理设施分布及规模 湖南农村污水处理设施调査截止于2017年12月31日,统计显示(见图2-1),湖南省 农村生活污水处理设施共有1245912座,设计规模71.88万m/d,10-500m3/d处理规模(含 10m/d)以上的农村污水处理设施1282座,占比0.1%:5-10m/d(不含10m/d)处理规模 的污水处理设施占比0.5%:0-5m/d(不含5m/d)处理规模的污水处理设施占比最大,为 9.36%。从10md以上规模看,10-20m/d处理规模占比最大,为28.71%;其次是30-50m/d 规模的占23.63%,20-30m/d规模占19.73%;50-100m3/d规模的占12.71%:100-500m/规模 的占15.21%。农村污水处理设施数量排前三位的城市分别为郴州,占比41.81%、怀化,占 比14.51%、长沙,占比13.81%。大部分地市以小型农村污水处理设施(处理水量为0-5m/d)
3 （2）靠近中心镇区的农村经济较发达，耕地减少，农民生活水平较高，部分小型工业 废水及生活污水经处理后 50%以上直接排入水体。 （3）远离镇区的农村经济主要依靠种植与养殖业。生活污水及养殖废水未经处理直接 排放入水体。 （4）多数农村建筑虽然有建设化粪池，但基本无溢流措施，农户将其多用于浇地，剩 余污水直接下渗至土壤。 （5）农村排水基本为合流制，分散排水，屋前采用明沟排水，屋后多自然散排。 （6）农村多数分布有池塘、灌溉渠、河涌，住户污水基本散排至附近水体。 （7）生活污水水量具有不均匀、间歇排放的特点，瞬时变化较大，村民用水时段主要 集中在上午 6:00-8:30，中午 10:30-12:30，下午 5:30-7:00，晚上 7:30-10:00，约为日 平均小时污水排放量的 2～3 倍。 （8）农村生活污水重金属和有毒有害物质浓度较低，含一定量的氮、磷，可生化性强。 2.2 农村生活污水处理现状 2.2.1 污水处理设施建设现状 2017 年统计年鉴数据显示，全省有 122 个县（市、区），1536 个乡镇和 393 个街道，2.4 万个行政村，14 万个自然村，2017 年末农户总数约 1542.8 万户，农村人口 4839.39 万人， 占全省总人口数的 66.33%，全省 2.4 万个行政村生活污水处理设施覆盖率不到 15%。长沙县、 株洲县、韶山市和郴州市苏仙区被列为全国农村污水治理百强示范县。目前，长沙县已建 17 座乡镇污水处理设施，处理规模 3.44 万t/d，主次管网长度达 100km，总投资 2.7 亿元； 建成 5-30t/d村级污水处理装置 110 处，总处理量 3058.5t/d，配套管网 48.9km。株洲县已 完成 4 个镇污水处理厂的建设，同时计划建设 3 个污水处理厂、25 个污水处理站及其配套 36.79km纳污管网，总处理能力 2450t/d。苏仙区已完成 3 个集镇污水处理厂建设，生活污 水总处理规模 11500t/d，2 个镇生活污水已接入郴州市第三污水处理厂，完成村级分散污水 处理设施 49 个，服务农户 3.4 万户。韶山市乡镇污水处理设施全覆盖工程项目将由 3 座乡 镇污水处理厂和 9 个污水处理站构成，一期设计规模 2 万t/d，投资预算 6400 万元，目前已 建成 1 座污水处理厂和 5 个污水处理站。 2.2.2 农村污水处理设施分布及规模 湖南农村污水处理设施调查截止于 2017 年 12 月 31 日，统计显示（见图 2-1），湖南省 农村生活污水处理设施共有 1245912 座，设计规模 71.88 万 m 3/d，10-500m 3/d 处理规模（含 10m 3/d）以上的农村污水处理设施 1282 座，占比 0.1%；5-10m 3/d（不含 10m 3/d）处理规模 的污水处理设施占比 0.5%；0-5m 3/d（不含 5m 3/d）处理规模的污水处理设施占比最大，为 99.36%。从 10m 3/d 以上规模看，10-20m 3/d 处理规模占比最大，为 28.71%；其次是 30-50m 3/d 规模的占 23.63%，20-30m 3/d 规模占 19.73%；50-100m 3/d 规模的占 12.71%；100-500m 3/规模 的占 15.21%。农村污水处理设施数量排前三位的城市分别为郴州，占比 41.81%、怀化，占 比 14.51%、长沙，占比 13.81%。大部分地市以小型农村污水处理设施（处理水量为 0-5m 3/d）
为主,占99%:10m/d(含10m/d)以上处理规模的农村污水处理设施中,长沙市30(含30m/d) 50m/d处理规模的污水设施占比最大,为27.68%;郴州、永州和衡阳市10(含10m/d)-20m3/d 处理规模占比最大,分别为37.87%、45.63%和38.03%。在所有农村污水处理设施中,各市 州具有相同的特点,即处理规模集中在0-5m/d、5-5Ⅷm/d、50-500m/d。根据调研结果,湖 南省农村生活污水处理系统可分为3类 第Ⅰ类:单户与小型分散处理系统(水量<5m/d),一般服务人口小于50人,不大于10 户居民 第Ⅱ类:分散处理系统(5m/d水量<50m/d),一般服务人口为50-500人,服务居民 第Ⅲ类:集中处理系统(50m/d三水量<500m/d),一般服务人口为500-5000人,服务 居民100-1000户。 253 0.64% 6675 ■规模<5m3/d 5m3/d≤规模<10m3/d 10m3/d≤规模<20m3/d 20m3/d≤规模<30m3/d 30m3/d≤规模<50m3/d 50m3/d≤规模<100m3/d ■100m3/d≤规模<200m3/d ■200m3/d≤规模<500m3/d 图2-1湖南省农村生活污水处理设施规模分布图 2.2.3农村污水处理设施排水去向类型分析 全省10m/d以下处理规模的农村污水处理设施90%以上采用就地消纳的方式,即农田灌 溉、排入附近的池塘、地渗:处理规模在10m/d(含10m/d)以上的农村污水处理设施排水 去向见表2-1。从排水去向看,直接进入江、河、湖、库等环境水体的占排水去向的51.95% 其次为灌溉农田,占比29.8% 表2-1农村生活污水处理设施排水去向 排水去向类型直接排入江、河、湖、进入城市下水道(再「污灌 分布 库、塘等水环境入江河、湖、库)农田 进入地渗或蒸发地其他总计 处理厂数(座) 621282 占比% 5195 3.74 29.80 9.67 4.84100
4 为主，占 99%；10m 3/d（含 10m 3/d）以上处理规模的农村污水处理设施中，长沙市 30（含 30m 3/d） -50m 3/d 处理规模的污水设施占比最大，为 27.68%；郴州、永州和衡阳市 10（含 10m 3/d）-20m 3/d 处理规模占比最大，分别为 37.87%、45.63%和 38.03%。在所有农村污水处理设施中，各市 州具有相同的特点，即处理规模集中在 0-5m 3/d、5-50m 3/d、50-500m 3/d。根据调研结果，湖 南省农村生活污水处理系统可分为 3 类： 第Ⅰ类：单户与小型分散处理系统（水量<5m 3/d），一般服务人口小于 50 人，不大于 10 户居民。 第Ⅱ类：分散处理系统（5m 3/d≦水量<50m 3/d），一般服务人口为 50-500 人，服务居民 10-100 户。 第Ⅲ类：集中处理系统（50m 3/d≦水量<500m 3/d），一般服务人口为 500-5000 人，服务 居民 100-1000 户。 图 2-1 湖南省农村生活污水处理设施规模分布图 2.2.3 农村污水处理设施排水去向类型分析 全省 10m 3/d以下处理规模的农村污水处理设施 90%以上采用就地消纳的方式，即农田灌 溉、排入附近的池塘、地渗；处理规模在 10m 3/d（含 10m 3/d）以上的农村污水处理设施排水 去向见表 2-1。从排水去向看，直接进入江、河、湖、库等环境水体的占排水去向的 51.95%； 其次为灌溉农田，占比 29.8%。 表 2-1 农村生活污水处理设施排水去向 排水去向类型 分布 直接排入江、河、湖、 库、塘等水环境 进入城市下水道（再 入江河、湖、库） 污灌 农田 进入地渗或蒸发地 其他 总计 处理厂数（座） 666 48 382 124 62 1282 占比% 51.95 3.74 29.80 9.67 4.84 100
2.24农村生活污水处理工艺现状 因湖南省农村污水处理设施在0-5m/d(不含5)、5-10m/d(不含10)和10-500m3/d(不 含500)三种处理规模上的数量有数量级的差别,故分开进行工艺所占百分比的分析。根据 调硏数据汇总分析,湖南省农村污水处理设施主体工艺包含人工湿地、稳定塘、厌氧生物处 理、物理处理(含过滤和上浮)、物理化学处理、A0工艺、A2/0工艺、MBR、SBR、生物接触 氧化、生物滤池、生物转盘和氧化沟等13类工艺。0-5m/d(不含5)处理规模的设施工艺 分布见图2-2,其中厌氧生物处理占比最大,为72%,稳定塘仅占0.0009%。5-10m/d(不含 10)处理规模的设施工艺分布见图2-3,其中人工湿地占比最大,为87%。10-500m/d(不 含500)处理规模的设施工艺分布见图2-4,主体处理工艺以不耗电的自然处理为主,不同 主体工艺应用占比从大至小排序为:人工湿地(40.87%)>厌氧生物处理(35.34%)>稳定 塘(13.96%)>其他(9.83%),前三种工艺占比超过90% 0% 28%6 72% ■人工湿地■厌氧生物处理■稳定塘 图2-2湖南省农村生活污水处理设施0-5m/d(不含5)处理规模工艺分布图 ■人工湿地■厌氧生物处理■稳定塘 图2-3湖南省农村生活污水处理设施5-10m3/d(不含10)处理规模工艺分布图
5 2.2.4 农村生活污水处理工艺现状 因湖南省农村污水处理设施在 0-5m 3/d（不含 5）、5-10m 3/d（不含 10）和 10-500m 3/d（不 含 500）三种处理规模上的数量有数量级的差别，故分开进行工艺所占百分比的分析。根据 调研数据汇总分析，湖南省农村污水处理设施主体工艺包含人工湿地、稳定塘、厌氧生物处 理、物理处理（含过滤和上浮）、物理化学处理、A/O工艺、A 2/O工艺、MBR、SBR、生物接触 氧化、生物滤池、生物转盘和氧化沟等 13 类工艺。0-5m 3/d（不含 5）处理规模的设施工艺 分布见图 2-2，其中厌氧生物处理占比最大，为 72%，稳定塘仅占 0.0009%。5-10m 3/d（不含 10）处理规模的设施工艺分布见图 2-3，其中人工湿地占比最大，为 87%。10-500m 3/d（不 含 500）处理规模的设施工艺分布见图 2-4，主体处理工艺以不耗电的自然处理为主，不同 主体工艺应用占比从大至小排序为：人工湿地（40.87%） >厌氧生物处理(35.34%) > 稳定 塘（13.96%）>其他(9.83%)，前三种工艺占比超过 90%。 图 2-2 湖南省农村生活污水处理设施 0-5m 3/d（不含 5）处理规模工艺分布图 图 2-3 湖南省农村生活污水处理设施 5-10m 3/d（不含 10）处理规模工艺分布图
m人工湿地 稳定塘 厌氧生物处理 物理处理(含过滤和上浮)■物理化学处理 AO工艺 A2/O工艺 ■MBR ■SBR ■生物接触氧化 生物滤池 生物转盘 氧化沟 图2-4湖南省农村生活污水处理设施10-500m/d〔不含500)处理规模工艺分布图 (1)人工湿地 我省农村污水处理中使用的人工湿地并非单独使用人工湿地,在人工湿地处理设施前还 会有相应的沉淀等预处理,只是在各级处理设施中人工湿地为主要去除有机物、氮、磷等污 染物的设施。 人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统,主要由土壤基质 水生植物和微生物三部分组成。人工湿地对改善环境和提高环境质量有明显的作用,它增加 了植被覆盖率,具有调节气候,涵养水源,蓄洪防旱、保护生物多样性等重要生态功能,是 具有较高生产力的生态系统,同时,也有较好地景观作用 根据水流方式的差异人工湿地处理可分为以下3种类型:表面流人工湿地、水平潜流人 工湿地、垂直潜流人工湿地。对于利用人工湿地技术净化水质通常采用多级湿地搭配组合的 形式,湿地面积、填料和水生植物的选择直接影响人工湿地的处理效果。为了防止动植物油 类、悬浮物的积累造成湿地堵塞,生活污水进入湿地系统前采取除油措施,在季节更替时和 突发性天气(如暴雨)后,应对湿地进水口及其表面覆盖杂质进行清理。尤其适用对于资金 短缺、土地面积相对丰富的农村地区,不仅可以治理农村水污染、保护水环境,而且可以美 化环境,节约水资源 (2)厌氧生物处理 厌氧生物处理是利用重力沉降和厌氧发酵原理,对污染物进行沉淀、消解的污水处理 设施。厌氧生物处理工艺在湖南省农村污水处理设施工艺占比中,排名第二,主要分为以三 格/四格净化系统为代表的厌氧系统、以沼气发酵为代表的厌氧处理系统和厌氧生物处理池。 该处理方法多用于散户和小型分散处理系统,因湖南省农村多以丘陵地区为主,故小型的厌
6 图 2-4 湖南省农村生活污水处理设施 10-500m 3/d（不含 500）处理规模工艺分布图 （1）人工湿地 我省农村污水处理中使用的人工湿地并非单独使用人工湿地，在人工湿地处理设施前还 会有相应的沉淀等预处理，只是在各级处理设施中人工湿地为主要去除有机物、氮、磷等污 染物的设施。 人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统，主要由土壤基质、 水生植物和微生物三部分组成。人工湿地对改善环境和提高环境质量有明显的作用，它增加 了植被覆盖率，具有调节气候，涵养水源，蓄洪防旱、保护生物多样性等重要生态功能，是 具有较高生产力的生态系统，同时，也有较好地景观作用。 根据水流方式的差异人工湿地处理可分为以下 3 种类型：表面流人工湿地、水平潜流人 工湿地、垂直潜流人工湿地。对于利用人工湿地技术净化水质通常采用多级湿地搭配组合的 形式，湿地面积、填料和水生植物的选择直接影响人工湿地的处理效果。为了防止动植物油 类、悬浮物的积累造成湿地堵塞，生活污水进入湿地系统前采取除油措施，在季节更替时和 突发性天气（如暴雨）后，应对湿地进水口及其表面覆盖杂质进行清理。尤其适用对于资金 短缺、土地面积相对丰富的农村地区，不仅可以治理农村水污染、保护水环境，而且可以美 化环境，节约水资源。 （2）厌氧生物处理 厌氧生物处理是利用重力沉降和厌氧发酵原理，对污染物进行沉淀、消解的污水处理 设施。厌氧生物处理工艺在湖南省农村污水处理设施工艺占比中，排名第二，主要分为以三 格/四格净化系统为代表的厌氧系统、以沼气发酵为代表的厌氧处理系统和厌氧生物处理池。 该处理方法多用于散户和小型分散处理系统，因湖南省农村多以丘陵地区为主，故小型的厌
氧生物处理系统应用非常广泛。 污水通过厌氧池的沉淀作用可去除大部分悬浮物(SS),通过微生物的厌氧发酵作用可 降解部分有机物(COD、BOD3),池底沉积的污泥可用作有机肥。厌氧池根据建筑材料和结 构的不同可分为砖砌厌氧池、现浇钢筋混凝土厌氧池、预制钢筋混凝土厌氧池、玻璃钢厌氧 池等。根据池子形状可分为矩形化粪池和圆形化粪池。根据池子格数可以分为单格化粪池 两格化粪池、三格净化池和四格净化池等 沼气发酵,是指含有大量有机质的污水、污泥和粪便,在一定的温度和厌氧条件下,通 过微生物的分解代谢,最终生成甲烷和二氧化碳等气体(沼气)的生物化学过程。沼气池作 为污水资源化单元和预处理单元,其副产品沼渣和沼液是含有多种营养成分的优质有机肥用 于农业生产,其上清液不宜直接外排,一般通过人工湿地或氧化塘处理后回用或排入环境 (3)稳定塘 生物稳定塘的生物作用过程是以太阳能为初始能源、以活性蛋白酶为催化剂的酶促反应, 由于此类蛋白酶的高效催化特性,即使是在常温常压以及几乎中性的溶液环境条件下都能进 行彻底的反应,其能量的传递和转化是通过生态塘中的食物链和食物网得以实现,不仅大大 简化了污染治理的条件,操作简便,费用低廉,不需用过多投入,而且绝大多数污染物经过 处理后,最终产物基本都是稳定的无毒无害物质,如二氧化碳、水等,部分产物还可以作为 能源物资加以利用,同时还可以获得大量水产,经济效益较好,而且对于环境的可持续发展 也大有益处 污水进入稳定塘后,在塘内缓慢的流动及较长时间的贮留,污染物被植物根系过滤与吸 附、好氧与厌氧微生物菌群的分解、植物吸收作用而使污水得到净化。生态塘适合于小型分 散处理系统,可充分利用农村废弃的坑洼池塘、河道,就地布置。 湖南省农村污水处理设施中,稳定塘涉及类型有厌氧塘、兼性塘和好氧塘,从调硏情况 看,大部分兼性塘因为未设置任何曝气设施归类到了厌氧塘中,其中厌氧塘占比最大,为 83.3%,好氧塘仅占16.7%。 (4)其他处理方式 其他处理方式中以物理化学处理和生物接触氧化法占比最大,湖南省农村污水中的化学 处理主要为化学沉淀法,即向设施中投入药剂以达到去除废水中各类污染物的目的。AO工 艺、A2O工艺、MBR、SBR、生物接触氧化、生物滤池、生物转盘和氧化沟在湖南农村污 水处理中均有应用,出水效果良好,但因为运行费用高,总体占比较小,仅占所有污水处理 设施的70%。物理处理法在湖南省农村污水处理设施中比重占不大,主要处理方法有两种 类型,一种为沉淀分离法,即利用重力作用将污水中的SS等进行沉降分离的方法,该方法 在物理处理法中占比最大,为75.82%,在这部分方法统计中,物理处理也有兼性厌氧的作 用,未曝气的物理沉淀池在很多情况下也可以理解为提高了沉淀效率的化粪池。另一种主要 类型为简单的物理过滤设备,我省农村污水处理多用沙、石、土壤颗粒等作为过滤介质对污 水中污染物进行过滤、吸附
7 氧生物处理系统应用非常广泛。 污水通过厌氧池的沉淀作用可去除大部分悬浮物（SS），通过微生物的厌氧发酵作用可 降解部分有机物（COD、BOD5），池底沉积的污泥可用作有机肥。厌氧池根据建筑材料和结 构的不同可分为砖砌厌氧池、现浇钢筋混凝土厌氧池、预制钢筋混凝土厌氧池、玻璃钢厌氧 池等。根据池子形状可分为矩形化粪池和圆形化粪池。根据池子格数可以分为单格化粪池、 两格化粪池、三格净化池和四格净化池等。 沼气发酵，是指含有大量有机质的污水、污泥和粪便，在一定的温度和厌氧条件下，通 过微生物的分解代谢，最终生成甲烷和二氧化碳等气体（沼气）的生物化学过程。沼气池作 为污水资源化单元和预处理单元，其副产品沼渣和沼液是含有多种营养成分的优质有机肥用 于农业生产，其上清液不宜直接外排，一般通过人工湿地或氧化塘处理后回用或排入环境。 （3）稳定塘 生物稳定塘的生物作用过程是以太阳能为初始能源、以活性蛋白酶为催化剂的酶促反应， 由于此类蛋白酶的高效催化特性，即使是在常温常压以及几乎中性的溶液环境条件下都能进 行彻底的反应，其能量的传递和转化是通过生态塘中的食物链和食物网得以实现，不仅大大 简化了污染治理的条件，操作简便，费用低廉，不需用过多投入，而且绝大多数污染物经过 处理后，最终产物基本都是稳定的无毒无害物质，如二氧化碳、水等，部分产物还可以作为 能源物资加以利用，同时还可以获得大量水产，经济效益较好，而且对于环境的可持续发展 也大有益处。 污水进入稳定塘后，在塘内缓慢的流动及较长时间的贮留，污染物被植物根系过滤与吸 附、好氧与厌氧微生物菌群的分解、植物吸收作用而使污水得到净化。生态塘适合于小型分 散处理系统，可充分利用农村废弃的坑洼池塘、河道，就地布置。 湖南省农村污水处理设施中，稳定塘涉及类型有厌氧塘、兼性塘和好氧塘，从调研情况 看，大部分兼性塘因为未设置任何曝气设施归类到了厌氧塘中，其中厌氧塘占比最大，为 83.3%，好氧塘仅占 16.7%。 （4）其他处理方式 其他处理方式中以物理化学处理和生物接触氧化法占比最大，湖南省农村污水中的化学 处理主要为化学沉淀法，即向设施中投入药剂以达到去除废水中各类污染物的目的。A/O 工 艺、A2 /O 工艺、MBR、SBR、生物接触氧化、生物滤池、生物转盘和氧化沟在湖南农村污 水处理中均有应用，出水效果良好，但因为运行费用高，总体占比较小，仅占所有污水处理 设施的 7.0%。物理处理法在湖南省农村污水处理设施中比重占不大，主要处理方法有两种 类型，一种为沉淀分离法，即利用重力作用将污水中的 SS 等进行沉降分离的方法，该方法 在物理处理法中占比最大，为 75.82%，在这部分方法统计中，物理处理也有兼性厌氧的作 用，未曝气的物理沉淀池在很多情况下也可以理解为提高了沉淀效率的化粪池。另一种主要 类型为简单的物理过滤设备，我省农村污水处理多用沙、石、土壤颗粒等作为过滤介质对污 水中污染物进行过滤、吸附