一、农村一体化生活污水处理设备应用现状

（一）产生背景

我国农村布局分散，村庄规模小，因此，生活污水具有分散排放的特点。为了降低工程成本，通常采用以村或一定空间范围内的多户为单位建设污水处理站点开展生活污水处理。一体化污水处理设备由于其高度集成、占地面积较小、施工工程量小、建设周期短等特点，成为农村生活污水处理的主流方式。

（二）基本组成及工艺应用状况

一体化生活污水处理设备是将生物处理、沉淀、消毒、深度处理等各污水处理工艺单元及配套组件集成在一定空间结构内的成套装置。配套组件主要包括污水提升泵、污泥泵、鼓风机、曝气系统及其他深度处理工艺配套组件等。根据工艺特点，还可能包含生物填料、膜生物反应器（MBR）、膜曝气生物反应器（MABR）等组件。

我国一体化生活污水处理设备基础生物处理工艺以城镇污水处理厂广泛应用的AAO、多级AO及生物接触氧化法为主，尤其以生物接触氧化法应用最为广泛。但不同设备制造商生产的一体化生活污水处理设备应用的工艺略有差别，主要体现在对工艺的局部调整。

（三）市场状况

目前，市场上一体化生活污水处理设备制造商不计其数，竞争态势日趋激烈。由于市场集中度仍处于较低的状态，设备制造商规模均较小，创新研发投入不高，进而制造商普遍缺乏核心竞争力。市场竞争主要停留在价格和服务竞争阶段，更高级别的产品竞争较弱。

二、农村一体化生活污水处理设备存在的问题

（一）出水水质不稳定

农村生活污水出水水质考核指标主要包括化学需氧量（CODCr）、氨氮、总氮（TN）、总磷（TP）、悬浮物（SS）和五日生化需氧量（BOD5）这6项指标。通常，在城镇污水处理厂中，这6项指标均能稳定达标。在使用同样工艺的一体化农村生活污水处理设备中，CODCr、BOD5通常能稳定达标，但对于氨氮、TN、TP、SS却普遍存在出水水质不稳定的情况，尤其是出水TN、TP。

另外，一体化污水处理设备配套组件主要为一些电气元件，其在运行过程中不可避免会出现故障，进而影响整个设备的正常运行。而农村生活污水处理站点运维基本做不到有人值守，配套组件的故障问题不能及时被发现。这导致一体化生活污水处理设备存在运行不稳定的问题，进而导致出水水质不稳定。

（二）运维成本高

农村生活污水处理站点布局非常分散，难以做到有人值守，按照城镇污水处理厂运维，交通运输、人工成本较高。同时，农村生活污水浓度通常低于城镇生活污水，按照城镇生活污水厂的方式，运维药剂、能耗成本也较高。农村地区教育、医疗等资源相对匮乏，难以留住人才，导致农村生活污水运维中也难以找到专业的运维人员，这在一定程度上进一步增加了农村生活污水处理的运维人工成本。

（三）设备选择困难

目前，市场上一体化生活污水处理设备采用的工艺繁多，仅基础生物处理工艺中的活性污泥法就有AAO、AO、多级AO、SBR等。不同工艺间无本质差异，但使用相同工艺的不同设备制造商生产出来的设备不同，如设备材质、工艺参数、核心组件配备、深度处理工艺选择等均有差异。这些导致一体化污水处理设备的生产成本、污水处理效果、运维成本、稳定性、寿命、应用场景等均不同。

另外，不同农村的生活污水水质和水量特征不同、出水标准不同、对设备的寿命要求也不同，因此，需要因地制宜地选择一体化污水处理设备。

（四）设备运输困难

农村一体化生活污水处理设备尺寸设计时，通常考虑的是城市运输车辆、工程车辆、道路、线路的情况，如一些设备尺寸设计参照的是集装箱国际ISO标准。但大多数农村道路比城市道路狭窄，且弯道较多，尤其是村庄内部道路更加不标准，道路更加狭窄，弯道更多，大型、中型卡车进村困难，通常需要再用中型或小型卡车转运。同时，农村叉车、吊车等工程车辆也较为稀缺，使用时获取不便，转运、施工过程中也同样存在因道路狭窄、弯道多，导致工作开展困难。三、农村一体化生活污水处理设备的发展趋势

（一）农村生活污水处理工艺优化与新工艺开发

针对一体化生活污水处理设备应用中存在的出水TN、TP超标且运行成本高，基于现有一体化生活污水处理设备应用的工艺开展工艺优化，提高工艺的脱氮除磷效果。生物接触氧化法是较适合农村生活污水处理的工艺，可对该工艺进行进一步优化。同时，基于农村生活污水水质、水量特征及污水排放标准，开发适宜于农村实际的污水处理新工艺，进一步提高生活污水处理效率，降低农村污水处理运维成本。

（二）提高设备自动化与智能化水平

农村一体化生活污水处理设备运行中，需对一体化污水处理设备进行核心组件维护、检修、工艺参数调整优化、故障恢复等，从而延长设备寿命，确保设备稳定运行，保证出水水质，降低设备运行成本。而农村生活污水处理站点布局分散，人工现场开展运维会导致其交通、人力成本均大大提高。若应用物联网技术开展设备远程控制，如精准加药和曝气、工艺参数优化调整、故障预判预警与恢复等，最终实现站点无人值守状态时也能稳定运行，则可大大降低农村生活污水处理站点运维成本。

（三）设备性能评价指标体系构建与标准化

市场上一体化污水处理设备制造商繁多，产品种类五花八门，但设备性能尚未得到充分验证。在此基础上，还需开展设备标准化，对不同进出水水质特征下的工艺类型、设备的关键性能指标等进行规定和要求。结合农村道路、工程车辆、线路情况，对设备设计尺寸、重量进行规定。另外，根据设备的应用场景、寿命要求，对设备的材质进行规定。通过构建设备性能评价指标体系和标准化，为设备选择提供技术指导，为设备生产制造及新设备开发提供方向参考。