乡村振兴背景下的农村再生水回用思考——以阳曲县泥屯镇芦家河村为例
一、项目背景
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻落实党的二十大精神，深入贯彻习近平生态文明思想和习近平总书记考察调研山西重要讲话重要指示精神，牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”理念，以实现“一泓清水入黄河”为目标，紧紧围绕我省同步推进的乡村振兴战略实施，实现水资源、水环境、水生态协同治理。
本项目所在地芦家河村位于阳曲县泥屯镇，现状户籍人口552人（192户），常住人口298人（103户）。
村庄内现状没有污水收集和处理设施，村民污水直排在村内道路，最终汇至泥屯河内。泥屯河属汾河一级支流，结合《山西省地表水环境功能区划》，泥屯河划定为Ⅲ类地表水体，污水直排影响河道水质，这一问题亟须解决。
在此背景下，阳曲县泥屯镇人民政府委托我单位进行《阳曲县泥屯镇芦家河村乡村振兴示范村创建项目》设计工作。通过新建污水收集处理设施彻底解决污水问题。
图1 村庄航拍图
二、项目设计方案
目前省内已经实施了大量的农村污水处理项目，取得了一定的成效。但是过往项目往往只是注重解决污水的处理排放问题，处理后的出水没有建设专门的再利用设施，造成了水资源的浪费。本项目将过往工程的经验和芦家河村的实际情况相结合，制定了专门的污水处理+回用的水资源利用体系。
这一体系的构成是由收集处理设施和回用设施两个部分组成。下面分别对两个部分进行介绍。
1、污水收集和处理设施
经过计算芦家河村污水规模为40m3/d。
（1）管网
在芦家河村内敷设污水收集管网，管网由干管、支管两个部分组成，确保将污水全部收集。管网管径DN300，敷设长度2.8km，管材为HDPE管。
（2）污水处理站
污水处理工艺采用预处理+A2O+MBBR工艺。污水处理站出水执行《农村生活污水处理站水污染物排放标准》（DB 14/726-2019）一级标准。污泥经过重力浓缩后，安排吸粪车定期外运。
2、回用设计
芦家河村基本没有工业，主要用水对象是农业灌溉和道路绿化浇洒。过往主要是采用地下水，本项目的回用，可以降低地下水的开采，节省水资源。但是农业灌溉和道路绿化浇洒有周期性，因此本项目回用主要采用蓄水池。具体内容如下：
（1）再生水可利用量
芦家河村污水水量为34.7m3/d，年均12665m3/a。本项目回用主要用于浇洒和农业灌溉，没有保障率要求，可以视作全部回用。
（2）再生水需求量
1）损耗
损耗分为蒸发和入渗两部分。阳曲县年蒸发深度平均值为1.78m/a，结合蓄水池尺寸，计算得年均1380m3/a。本工程蓄水池池底采用防渗措施，技术工艺较为成熟，下渗量可忽略不计。
2）浇洒绿化及道路
依据《室外给水设计标准》（GB50013-2018），浇洒绿化及道路指标均采用取2.0L/（m2·d）。浇洒区域覆盖村庄主要绿化、广场及道路，面积合计8981.6m2，年均浇洒天数270天，浇洒时间为2月-10月，合计水量年均4860m3/a。
3）灌溉作物
a）年灌溉量计算
村庄水池周边主要作物为玉米和车厘子，面积分别为110亩和45亩。依据《山西省用水定额》（DB14/T1049.1-2020），灌溉定额分别为1650m3/hm2和675m3/hm2，灌溉用水量计算得6700m3/a。
b）灌溉制度
（3）用量平衡分析
经分析计算，保证上述用水单位用水量，除利用污水处理站再生水外，还需要275m3/a，不足部分由现状地下水不足。
（4）蓄水池设计
蓄水池容积计算方式为逐月计算再生水可利用量和再生水需求量，相差后进行累计，确定一年内最大蓄积量即为蓄水池容积。
经计算，3-7月再生水使用量大于蓄积量，容积计算从8月开始，至次年2月累计蓄积再生水，最大量为2829m3，本工程设计蓄水池容积为3000m3。
蓄水池采用梯形断面，池底平面尺寸为21×24m，池顶平面尺寸为35×38m，池深3.5m，采用1:2放坡处理，水池超高0.5m，总容积3209m3。考虑蓄水池建设位置有轻微湿陷性，断面布置形式从上至下依次为：预制混凝土砖（80mm）、150mm中粗砂、500mm黏土、300mm3：7灰土、素土夯实。考虑安全问题，蓄水池周边设置围墙，并设置大门，便于管理。
图2 污水处理站及蓄水池平面布置图
通过污水处理站和蓄水池设计，着重解决了芦家河村污水直排影响河道水质以及水权置换的问题。通过蓄水池容积计算，年均可置换12665m3地下水。
三、研究结语
通过本项目设计过程中的积极探索和思考。农村再生水回用的重点是解决道路、绿化浇洒以及农田灌溉的用水周期性强，用水集中的问题。这一问题的解决主要依靠调蓄设施。调蓄设施的设计要综合考虑损耗、用水周期，充分利用现有地形条件等因素。本项目可以为后续的其它工程提供借鉴。
山西省属缺水型省份，农田灌溉、道路和绿化浇洒用水量较大，积极发展村庄范围内的再生水利用既是响应国家的政策要求，也是缓解山西省水资源不足的重要措施。我们应该在今后的项目中积极倡导农村再生水回用这一理念，更好的服务山西。
