近年来，在农村经济快速开展的同时，农村环境污染问题日渐突出。特别是未经处置的生活污水的肆意排放，严重污染了农村的水生态环境，要挟农村居民的安康生活。因而，研讨新的合适农村生活污水特性的处置工艺，提升农村生活污水处理效果，对农村水环境的改善具有重要的理想意义。
1、农村生活污水根本特征及常见的处置工艺
1.1 根本特征
据调查和研讨显现，不同于工业废水，农村生活污水的排放和水质水量呈现出特有的特征，详细如下：
1)来源较为简单，排放量随时间变化动摇明显。农村生活污水主要是农民在日常生活产生的污水，如，厨房污水、洗濯污水、厕所污水和其他混合污水，来源较为简单。同时，由于经济开展程度和生活习气的差别，农村生活污水排放的时间段较为分散，具有极强的时间散布特征，在早、中、晚3个时间段到达顶峰，而在其他时间段极小。
2)每日产量较小，排放范围广且分散。我国农村散布方式呈现小范围聚居、大范围分散的特性，且农村居民的人均用水量低于城市居民，故具有来源散布普遍、排放点分散以及污水排放量较小的特性。此外，不同时间排放的农村生活污水水质差别也较大。
1.2 常见处置工艺
依据我国农村生活污水特性，常见的处置工艺有好氧生物处置和生态处置两种皿。其中，好氧生物处置工艺主要是以活性污泥法和生物膜法为原理，主要有A2/O工艺、生物转盘、曝气生物滤池、膜生物反响器等。生态处置工艺的污染物去除机理为土壤、植物及微生物等，主要有稳定塘、人工湿地和土地渗滤系统。
1.3 运转维护管理形式
依据材料统计及实地调研显现，目前我国农村生活污水主要有属地管理和第三方运维。其中，第三方运维形式具有技术专业性强、市场化水平较高、运维管理制度建立全面等优点。但是，由于农村生活污水处置设备的分散度极高，且数量庞大，运维公司为确保盈利，无法做到专业运维人员高频率地对每个站点实施运维，从而在一定水平上影响了农村生活污水处置站点的处置效果。
2、农村生活污水处置效果提升工艺设计
2.1 强化除污工艺设计原理
在众多农村生活污水处置工艺中，人工湿地的植物系统能有效地将污水中磷实施固定，且统筹了除磷才能与运维便利两个要素，故有较强的除磷优势。但是，假如水力负荷过高，传统的人工湿地除磷效果会有明显的降落，且单纯经过扩展湿空中积来提升除磷效果的可行度较低。生物滤池以土壤自净原理为根据，普遍运用于农村生活污水处置中，且具有缓冲容量大，耐冲击负荷才能强，氨氮、COD污染去除效果良好，不产生二次污染等特性，但其除磷效果会逐渐降落。
本文依据造成人工湿地污染物去除效率较低的缘由，同时基于人工湿地及生物滤池特性实施改良设计，提出一种新型混合流人工湿地-生物过滤复合污水处置工艺(MFWB)，以提升农村生活污水的处置效果。工艺详细改良设计如下：
1)采用更高效的功用性填料。为了提升单位湿空中积的污染物去除效率，生物滤池工艺中采用污染物去除效率更高的填料，如，沸石等。
2)增设曝气系统和循环布水系统。该工艺将增设曝气系统，将人工湿地划分为界线明晰的厌氧单元及好氧单元，以进一步提升污水去除效果。同时，将出水以高比例回流垂直布水至填料表层，增加污水中污染物与填料、微生物、植物根系的接触时间，提升填料应用率。经过垂直流和程度流分离以及屡次循环，使循环污水中氮分别在两个单元屡次发作硝化及反硝化作用，以提升去除率。
3)填料模块化布置。该工艺将设置更多的填料层，同时将填料层表层划分出植物模块和强化除磷填料模块，在后期需求实施植物收割的局部将植物所在的填料同时移除，确保其长期稳定的除磷效果。值得留意的是，植物模块和强化除磷填料模块交织布置，各自分别承当着不同污染物的去除功用。
2.2 MFWB设计构造
依据以上设计原理，本文设计的新型MFWBI艺的构造主要包括5个局部，详细构造表示图见图1。
由图1可知，新型MFWB工艺构造的5个局部二分别为循环储水池、功用填料层(好氧填料层与厌氧填料层)、湿地植物、布水系统和曝气系统。其中，功用填料层为本次新型MFWBI艺的关键构造，除污反响主要发作在其中。详细的除污作用为，好氧填料层下层填料为粒径3mm〜5mm的沸石，起吸附和处置污水中氨氮等作用，上层为交织散布有强化及植物除磷填料模块，主要作用为对污水实施除磷等;厌氧填料层为湿地原有的填料层，主要填料为粒径3cm〜5cm的碎石。布水管布置于填料顶部，由穿孔布水管实施平均布水。曝气管布置于好氧填料层底部，确保好氧填料层充足的氧气。循环储水池布置在湿地的出水方向。
2.3 MFWB工艺运转方式
由图1可知，本文设计的新型MFWBI艺强化处置农村生活污水的主要步骤为：厌氧处置→好氧处置→厌氧处置。详细运转方式为：进水口-厌氧填料层→循环池→回流泵→人工湿地顶层(平均布水)→好氧填料层→厌氧填料层→循环屡次处置→循环池出口。
3、新型MFWBI艺处置农村生活污水实验
为了考证MFWB工艺的应用效果，本文选择山西晋南某村生活污水处置站点作为实验改造站点，参考《农村生活污水处置设备水污染物排放规范》(DB33/937-2015)，讨论其污染物去除效果剖析。
3.1 CODcr去除效果剖析
站点CODcr均匀进水质量浓度为184mg/L，在改造前去除率仅为12.6%，简直没有去除效果。但实施新型MFWBI艺改造后，采用CODcr快速测定试剂盒(HACH)测得，CODcr总的出水质量浓度为29mg/L，总均匀去除率为84.2%，站点关于CODcr的去除效果提升明显，且总去除率较为稳定，不断稳定在80%以上，出水契合《城镇污水处置厂污染物排放规范》的一级A规范。站点CODcr进、出水质量浓度如图2所示。
3.2 TP去除效果剖析
站点TP均匀进水质量浓度为7.75mg/L，在改造前去除率为14.2%，去除效果较差。但实施新型MFWBI艺改造后，采用过硫酸钾消解-钮铸抗分光光度法测得，TP总的出水质量浓度为2.9mg/L，总均匀去除率为62.2%，站点关于TP的去除效果提升明显。值得留意的是，不同于新型MFWBI艺对CODcr的去除，由于进水浓渡过高，有效处置面积过小，而MFWBI艺对磷的去除才能是较为固定的，出水仅到达《城镇污水处置厂污染物排放规范》二级规范。站点进、出水TP质量浓度如图3所示。
3.3 NH3-N去除效果剖析
站点NH3-N均匀进水质量浓度为68.76mg/L，在改造前去除率为15.6%，去除效果较差。但实施新型MFWB工艺改造后，采用纳氏试剂分光光度法测得，总的出水质量浓度为16.57mg/L，总均匀去除率为75.9%，站点关于TP的去除效果提升明显。同时，不同于原有的对农村生活污水中NH3-N的去除工艺，可能是由于出水的大量屡次回流，使硝化细菌有充足的时间发作硝化作用，改造后的MFWBI艺受温度和进水浓度的影响较小，关于较高的NH3-N浓度仍坚持良好的处置效率，且最终的去除率不断坚持较为稳定的状态，出水能到达《城镇污水处置厂污染物排放规范》二级规范。站点进、出水NHsN质量浓度如图4所示。
3.4 TN去除效果剖析
站点TN均匀进水质量浓度为69.57mg/L，在改造前去除率为19.6%，去除效果较差。但实施新型MFWB工艺改造后，采用碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法测得，总的出水质量浓度为33.12mg/L，总均匀去除率为52.4%，站点关于TP的去除效果提升明显。同时，不同于新型MFWBI艺对农村生活污水中CODcr、TP、NH3-N等的去除，改造后的MFWB工艺对TN去除率低于其他三项指标，也不能坚持较为稳定的去除率，出水未能到达《城镇污水处置厂污染物排放规范》一级规范。究其缘由可能是，由于污水在回流后并未完整进入厌氧区，造成反硝化反响实施不充足，且TP进水浓度存在极大的动摇等缘由。站点进、出水TN质量浓度如图5所示。
4、结论
本文采用MFWB工艺对污染物去除效率较低的人工湿地实施改造，新型MFWBI艺强化处置农村生活污水的主要步骤为：厌氧处置→好氧处置→厌氧处置。总体而言，改造后，CODcr、TP、NH3-N、TN的去除率均得到了大幅度的提升，且出水不断坚持在稳定的较低浓度，能到达《城镇污水处置厂污染物排放规范》二级规范。可见，本文改造具有良好效果，倡议在类似工艺的处置站点实施推行。
