长期以来，由于广大农村缺乏污水治理资金和专业处理技术，同时环境保护和生态可持续意识较为淡薄，使得90%以上的农村生活污水未经任何处理或经简单的渗滤工艺就直接排放至河流湖泊，对河流湖泊的水质造成了相当大的危害［1］。农村生活污水因其分布广泛且分散、收集难度大及成分复杂等特点致使处理效率极低，即使经济发达地区如苏南地区的农村生活污水的处置也非常有限。
随着新农村建设、村庄环境综合整治和美丽乡村创建步伐的加快以及相关政策的倾斜，一些地方已开始建设示范工程和规模化运行的处理设施，也出现了很多处理技术，如土壤渗滤［3］、人工湿地［4］、蚯蚓生态滤池［5］、一体化集成处理装置［6］等。我国农村污水处理只能走小型化、就地化和分散式处理道路，故如何选择并研究开发一种适合当前农村、特别是苏南水乡地区水质特点及排放要求的高效、一体式、地埋式生活污水处理设备显得非常必要。
1 PDS 转鼓式一体化污水处理装置
PDS 转鼓式一体化污水处理装置是借鉴国内外相关技术及结合多年实践，逐步改进和完善的一种针对远离城市排水管网，又不宜在当地建设污水处理厂的地区的一种生活污水处理装置。该装置特别适合于: 小城镇的新农村建设、旅游风景区、医院疗养区和军事基地等，无管网的别墅区。它在结构上采用了旋转薄片生物带和将空气强制混入液体的方式，具有巨大的气、液传质面积，能有效地形成不断更新的生物膜，大限度地提高污水处理能力和效果。
PDS 转鼓式一体化装置的核心是旋转生物处理单元，初沉池沉降大部分悬浮物及无机颗粒物之后，处理水进入缺氧池进行反硝化，实现生物脱氮，之后进入生物转鼓高效降解污染物，伴随着反应的进行，老化的生物膜在二沉池里得以沉降去除。
2 人工湿地
人工湿地处理系统是将污水投放到种植有“黄菖蒲、水生鸢尾(美人蕉) 、旱伞草、香蒲、千屈菜、水麦冬”等挺水性植物(种植密度为8 ～ 20 丛/m2 不等) 并且以一定配比填充填料的系统中，污水以一定的方式在填料和生长发达的植物根系内缓慢流动，通过物理沉降截留、植物根系的吸附吸收、化学沉淀吸附、微生物代谢作用等多重作用，从而使水质得到净化。
人工湿地系统可以分为三种: 自由水面人工湿地处理系统、人工潜流湿地和垂直水流湿地，具有缓冲容量大、工艺简单、投资省、处理效果好、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。考虑到人工湿地良好的脱氮除磷效果及出水稳定等优点，为了保障出水水质达标，在二沉池后增设了人工湿地作为强化处理设施。
本工艺综合利用水平及垂直流人工湿地和潜流及自由水面流人工湿地，开发出了一种新型的复合型人工湿地，可强化污水处理运行效能，维持运行稳定性。
3 一体化工艺示范工程
3. 1 工艺简介
本示范工程规模为50 m3/d，占地面积为300m2，工程纳污户数150 户，总人数为450 人，污水主要来源是居民厨房污水、浴室洗澡污水及其他公共场所的冲厕污水等。 根据农村生活污水特点，采用集水井+ PDS 转鼓式一体化处理装置+ 人工湿地工艺。
3. 2 设计进、出水水质
依据《江苏省昆山市锦溪镇污水收集工程可行性研究报告》，设计进水水质见表1，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002) 一级A 标准。
4 工艺去除能力分析
根据现有设计规范推荐数据进行一体化中试设备理论设计，并将设计制作完成的中试设备在现场进行实际运行，对运行水样进行监测，采用流量、进出水pH 值、OＲP、水温、主转子电机及回流泵运行时间等作为在线24 h 测量的指标，数据记录存档;水质指标如COD、BOD5、总磷、氨氮、总氮及生物膜镜检等均在实验室进行分析。
根据上述研究方法和技术手段，依靠在线仪表、便携式仪表以及实验室水质分析等方法，以锦溪镇三联村、狭港村、南前村的一体化污水处理装置进、出水水质指标为研究对象，按照一定时间规律，记录汇总监测数据并加以分析。
数据来源主要是2012 年工艺运行进、出水水质，根据三个村的进水和总出水数据作图分析比较工艺运行效果。
4. 1 COD 去除效果
通过实验方法分别测得三联村、狭港村和南前村的进、出水COD 值，并计算得出各村的COD 去除率，如表2 所示。
进水COD 浓度基本保持在100 ～ 250 mg/L，属于典型的苏南农村生活污水水质，经PDS 转鼓式一体化装置+ 人工湿地组合工艺处理后，出水COD 基本能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002) 一级A 标准，即COD≤50 mg/L，三个村子终出水除了南前村在2011 年12 月14 测得COD 数据为58 mg/L 之外，其余均小于50 mg/L，而且基本稳定在(25 ± 5) mg/L 左右，处理效果良好。
通过比较总进、出水数据，求得组合工艺在2012 年的COD 去除率，可以看出COD 去除率一般维持在80% ～ 92%，这与一体化装置生物转盘的独特螺旋结构设计密切相关，这种设计大大增加了生物盘片的比表面积，维持高的微生物浓度，提高了处理效率。三个村子之间COD 去除率差异较小，观察其出水COD 浓度发现，在相同的季节里，浓度差异很小。但随着时间的变化，COD 的去除率变化较大，一般而言，温度较高，去除效果会较好，但温度过高如5 月—8 月，去除率大约下降5%。因为在污水进入一体化装置后，生物转盘上生物膜的处理能力、微生物的活性都与温度有密切关系，但PDS 转鼓式一体化处理装置有加盖设施，可适度减弱温度对去除效果的影响。综合可见，该组合工艺能很好地处理COD，使出水COD 指标完全满足城镇污水处理厂一级A 排放标准。
4. 2 氨氮去除效果
PDS 转鼓式一体化污水处理装置前段是具有脱氮功能的缺氧池，在工艺运行过程中，将初沉池出水、回流提升的硝化液及二沉池回流污泥混合，完成反硝化过程，终达到脱氮的目的。三个村的进水NH3-N 浓度变化趋势基本相同，均保持在30 mg/L 左右，经组合工艺处理后，出水NH3-N 浓度大大降低，三联村平均出水NH3 －N 浓度为4．08 mg/L，狭港村为3．37 mg/L，南前村为3．9 mg/L，均低于一级A 标准上限(5 mg/L) 。