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188体育竞猜:东南地区农村生活污水处理技术指南(试行)

来源:188亚洲体育作者:188体育投注网时间: 2022-07-17

  为推进农村生活污水治理,住房和城乡建设部组织编制了东北、华北、东南、中南、西南、西北六个地区的农村生活污水处理技术指南。本册《东南地区农村生活污水处理技术指南(试行)》所指的东南地区包括江苏省、上海市、浙江省、福建省、广东省、海南省、山东省南部地区,年平均气温高、降雨充沛是该区的特点。

  东南地区是我国工农业生产发达、经济产值和人均收入增长幅度最快的地区之一,GDP约为全国的31%,人均GDP为全国1.5倍。该地区很多村庄已经达到了小康型村庄的标准,农村的生活水平和方式已经和城市接近,农民用水量和农村生活污水的排放量逐年增加,已经成为造成该地区流域水质下降的主要原因之一(如:太湖、东江)。

  该地区水系发达、河网、湖泊密布、河流纵横交错,是国家划定的流域污染控制重点区域。目前,江苏、上海、浙江和广东的部分地区已经开展了农村生活污水治理工作,取得了一定的成效。东南地区经济发达,区域内人口密度大,可用作污水处理的土地有限,农村污水处理技术的选择上应充分考虑上述特点,做到因地制宜。

  本册包括6章内容:东南地区农村生活污水特征与排放要求、排水系统、农村生活污水处理技术、农村生活污水处理技术选择、农村生活污水处理设施的管理、工程实例。

  指南作为农村污水处理的技术指导,是可供住房城乡建设部门、设计单位、农村基层组织和其他农村用户使用的农村污水治理指导性技术文件。

  指南为首次发布,将根据农村人居环境管理要求及污水处理技术发展情况适时修订。在试行过程中如有完善和补充建议,请与住房和城乡建设部农村污水处理技术北方研究中心联系。

  本册起草单位:中国科学院生态环境研究中心(住房和城乡建设部农村污水处理技术北方研究中心)、浙江大学、中国科学院城市环境研究所、同济大学、

  东南地区用水类型包括自来水,井水和河水等。根据《城市居民生活用水量标准》(GB/T50331-2002)、《农村生活饮用水量卫生标准》(GB11730-89)、江苏省建设厅文件(苏建村[2008]154号)《农村生活污水处理适用技术指南(2008年试行版)》和《上海市农村生活污水处理技术指南》,结合对该地区典型农村的调查结果,东南地区农村居民日用水量可参考表1-1中的数值。

  农村居民的排水量宜根据实地调查结果确定,在没有调查数据的地区,总排水量可按总用水量的60%~90%估算。各分项排水量可采取如下方法取值:洗浴和冲厕排水量可按相应用水量的70%~90%计算;洗衣污水为用水量的60%~80%(洗衣污水室外泼洒的农户除外);厨房排水则需要询问村民是否有它用(如喂猪等),如果通过管道排放则按用水量的60%~85%计算。

  考表1-2和1-3中对江苏、浙江、上海、广东和福建农村生活污水水质的调查结果。

  注:此建议取值范围是根据东南地区部分农村水质实地调查结果和已有农村污水处理工程的进水水质实测值,综合考虑东南地区农村生活污水的排放规律和村民的生活方式给出的经验值,对缺乏调查数据的地区可参考此数值。

  我国目前还没有专门针对村庄污水处理的排放标准,根据东南地区不同区域环境敏感度的差异,应采用相对应的标准。饮用水水源地保护区、自然保护区、风景名胜区、重点流域等环境敏感区域的农村生活污水,须按照功能区水体相关要求及排放标准处理达标后方可排放。根据东南地区村庄排水的不同要求,可参照表1-4的相关标准。

  农村排水系统包括农村污水、雨水排除系统。村落排水体制是指污水(生活污水、工业废水、雨水等)的收集、输送和处置的系统方式,一般分为分流制和合流制两种。分流制是指用管道分别收集雨水和污水,各自单独成为一个系统,污水管道系统专门收集和输送生活污水和生产污水(畜禽污水);雨水管渠专门收集和输送未经处理的雨水。合流制是指同一管渠同时收集和输送各种类型的废水,包括生活污水、雨水、工业废水等。

  东南地区经济发达、雨量充沛、村落地面硬化比例高、地表径流显著,排水体制原则上宜选分流制。

  东南地区农村经济发达、农民生活水平高,室内卫生设施齐全,水冲厕所普及率高,庭院地面多为水泥地面。凡是采用水冲式厕所的农户,建议采用化粪池或沼气池收集和预处理污水。如图2-1所示,化粪池或沼气池不仅作为污水收集池,同时是污水的预处理单元,其出水可农用或进一步处理以达到达标排放的要求。当农民使用户外洗衣设施时,洗衣污水宜纳入排水系统,通过管道或明渠进入化粪池。

  农户厕所污水到化粪池前的排水管径在110mm以上,厨房的排水管在75mm以上,并应在入水口处设置格网,在转弯处设置检查清扫口。目前建筑内广泛使用的排水管道是硬聚氯乙烯塑料管,室外庭院生活污水排水管也可采用硬聚氯乙烯塑料管或其它材料的管材。

  东南地区村落布局受河网影响,村落一般沿河流、河浜、水塘分散布置。对于相对集中的居住点,污水收集宜采用分流制,通过管道或暗渠收集处理后排放;并应尽量考虑自流排水;距离中心城镇较近的村落可优先考虑集中纳污至市政污水处理厂。

  村落污水收集系统常用收集方式如下图2-2和图2-3所示。农户污水可由单户修建化粪池或沼气池处理后再收集;也可先收集后再经过化粪池或沼气池处理。

  依据东南地区经济发达程度,以及为确保地区生态可持续发展,农村污水管网建设过程中应参考以下基准:

  (1)村落排水工程要服从城镇总体规划。城镇及村庄总体规划中的设计规模、设计年限、功能分区布局、人口的发展、居住区的建筑层数和标准以及相应的水量、水质资料等,是排水工程规划的主要依据。

  (2)近期、远期规划与建设相结合。排水工程一般按远期规划设计,分期建设。

  (3考虑现状,从实际出发。充分考虑到不同村落经济能力和污水的实际污染情况,有区别地进行排水规划,确定排水区域与排水体制。

  (4)规划设计要考虑到管道施工、处理设备运行和维护的方便,规划方案尽可能经济和高效。排污管道管材可根据情况选择混凝土、塑料管等不同材料。污水管道依据地形坡度铺设,坡度应根据排水管管径和排水量确定(不应小于0.2%),以满足污水重力自流的要求;同时应防止因地形坡度过大,冲刷管道或管道露出地面。污水管道铺设应尽量避免穿越场地、公路和河流,并应设置检查口。村落生活污水排水管径应在150mm以上。

  综合考虑东南地区农村经济、地理和环境现状,本指南着重推荐了化粪池、厌氧生物膜池、沼气池三种厌氧生物处理技术;生物接触氧化池、氧化沟两种好氧生物处理技术;人工湿地、生态滤池、土地渗滤三种生态净水技术。从概述、类型和结构、设计事项、施工事项、造价指标和运行管理几个方面予以介绍,供各级村镇建设管理部门参考。

  其它适合东南地区特点并满足相关处理要求的物化技术(如:过滤和消毒)、生物技术(如:A/O和SBR)和生态技术(如:稳定塘)也可应用。

  化粪池是一种利用沉淀和厌氧微生物发酵的原理,以去除粪便污水或其他生活污水中悬浮物、有机物和病原微生物为主要目的的污水初级处理设施。

  污水通过化粪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和BOD5),池底沉积的污泥可用作有机肥。通过化粪池的预处理可有效防止管道堵塞,亦可有效降低后续处理单元的污染负荷。

  化粪池的优点:结构简单、易施工、造价低、无能耗、运行费用省、卫生效果好、维护管理简便。

  化粪池的不足:沉积污泥多,需定期进行清理;污水易泄漏。化粪池处理效果有限,出水水质差,一般不能直接排放水体,需经后续好氧生物处理单元或生态净水单元进一步处理。

  化粪池适用范围:可广泛应用于东南地区农村污水的初级处理,特别适用于旱厕改造后,水冲式厕所粪便与尿液的预处理。

  化粪池根据建筑材料和结构的不同主要可分为砖砌化粪池、现浇钢筋混凝土化粪池、预制钢筋混凝土化粪池和玻璃钢化粪池等。根据池子形状可以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、三格化粪池(如图3-1所示)和四格化粪池等。

  化粪池的具体设计可参见《给水排水设计手册》第2册和《镇(乡)排水工程技术规程》CJJ124-2008。农村化粪池规模和参数可参考如下事项:

  (2)化粪池的设计应与村庄排污和污水处理系统统一考虑设计,使之与排污或污水处理系统形成一个有机整体,以便充分发挥化粪池的功能。

  (3)化粪池的平面布置选位应充分考虑当地地质、水文情况和基底处理方法,以免施工过程中出现基坑护坡塌方、地下水过多而无法清底等问题。

  (4)化粪池距地下给水排水构筑物距离应不小于30m,距其他建筑物距离应不小于5m,化粪池的位置应便于清掏池底污泥。

  (5)当化粪池污水量小于或等于10m3/d,首选两格化粪池,第一格容积占总容积65%~80%,第二格容积占20%~35%;若化粪池污水量大于10m3/d,一般设计为三格化粪池,第一格容积占总容积的50%~60%,第二格容积占20%~30%,第三格容积占20%~30%;若化粪池污水量超过50m3/d,宜设两个并联的化粪池;化粪池容积最小不宜小于2.0m3,且此时最好设计为圆形化粪池(又称化粪井),采取大小相同的双格连通方式,每格有效直径应大于或等于1.0m。

  (6)化粪池水面到池底深度不应小于1.3m,池长不应小于1m,宽度不应小于0.75m。

  可根据当地气候和工期要求,购买预制成品化粪池安装,或现场建造化粪池。预制成品化粪池有效容积从2.0m3至100m3不等,应根据当地处理水量、地下水位、地质条件等具体情况,参照《给水排水标准图集》S2中相关内容,选择相应型号的预制成品化粪池。成品化粪池的加工在生产厂家完成,其现场安装和施工工序主要包括:开挖坑槽、安装化粪池、分层回填土、砌清掏孔和砌连接井。

  由于化粪池易产生臭味,现场建造化粪池最好建成地埋式,并采取密封防臭措施。若周围环境容许溢出,且地质条件较好,土壤渗滤系数很小,则可采取砖砌化粪池。若当地地质条件较差,比如山区、丘陵地带,临近河流、湖泊或道路,则建议采取钢筋混凝土化粪池,对池底、池壁进行混凝土抹面避免化粪池污水渗漏污染周边土壤和地下水,同时配套安装PVC或混凝土管道。

  化粪池类型和材质不同,其造价亦不同。国标砖砌化粪池与预制钢筋混凝土组合式化粪池的单池价格预算如表3-1所示。

  化粪池的日常维护检查包括化粪池的水量控制、防漏、防臭、清理格栅杂物、清理池渣等工作。

  (1)水量控制:化粪池瞬时水量不宜过大,过大的水量会稀释池内粪便等固体有机物,缩短了固体有机物的厌氧消化时间,会降低化粪池的处理效果;且大水量易带走悬浮固体,易造成管道的堵塞。

  (2)防漏检查:应定期检查化粪池的防渗设施,以免粪液渗漏污染地下水和周边环境。

  (3)防臭检查:化粪池的密封性也应进行定期检查,要注意化粪池的池盖是否盖好,避免池内恶臭气体溢出污染周边空气。

  (6)清理池渣:化粪池建成投入使用初期,可不进行污泥和池渣的清理,运行1~3年后,可采用专用的槽罐车,对化粪池池渣每年清抽一次。

  其他注意事项:在清渣或取粪水时,不得在池边点灯、吸烟等,以防粪便发酵产生的沼气遇火爆炸;检查或清理池渣后,井盖要盖好,以免对人畜造成危害。

  厌氧生物膜池是通过在厌氧池内填充生物填料强化厌氧处理效果的一种厌氧生物膜技术。污水中大分子有机物在厌氧池中被分解为小分子有机物,能有效降低后续处理单元的有机污染负荷。正常运行时,厌氧生物膜池对COD和SS的去除效果可达到40%~60%。

  厌氧生物膜池优点:投资省、施工简单、无动力运行、维护简便;池体可埋于地下,不占用土地;其上方可覆土种植植物,美化环境。

  厌氧生物膜池不足:对氮、磷基本无去除效果,须接后续处理单元进一步处理后排放。

  适用范围:可广泛应用于东南地区各村庄生活污水经化粪池或沼气池处理后,人工湿地、生态滤池或土地渗滤等生态净水技术前的处理单元。

  厌氧生物膜池典型结构如图3-2所示。其中填充的填料应有利于微生物生长,易挂膜,不易堵塞,比表面积大,从而提高厌氧池对BOD5和悬浮物的去除效果。

  厌氧生物膜池的设计参数主要包括:水力停留时间HRT、有机负荷、池体有效容积、污泥排泥时间、污泥斗有效容积、填料类型及规格、填料安装高度和间距等。

  厌氧池HRT一般取2~5d,根据污水处理量Q和水力停留时间t,可计算得出池体有效容积Ve。

  由于增加了填料,使微生物附着生长于填料上,脱落的生物膜污泥定期排放,其排泥时间可为3个月至1年,具体可视污泥斗的容积和处理量而定。污泥斗的有效容积可取上层反应池有效容积的1/8~1/4。

  厌氧生物膜池通常可位于化粪池后,建为地下式或半地下式,其中反应区装填填料,以强化厌氧处理效果,兼具厌氧反应和沉淀双重功能;也可对现有三格式化粪池的第三格进行改造,在其中安装填料,形成厌氧生物膜池。

  (1)防水:防止地下水渗入,应注意地下水位对池体的影响;应防雨水落入或流入,特别是在东南地区降雨量大的地方,因此需做封顶处理,并预留人孔。

  (2)防漏:防止厌氧池污水渗漏污染周边池塘和河流等水体或者地下水,因此厌氧池底和池壁需做防渗处理,其渗漏系数应达到相关国家标准。

  (3)防臭:微生物厌氧分解有机物,会产生氨气和硫化氢等臭味气体,因此需对厌氧池进行密封,必要时可增加除臭装置,对厌氧池产生的臭味气体进行原位除臭。

  厌氧生物膜池用于处理污水,其费用主要产生于厌氧池建造,其建造费用因池壁采取的材料、内部安装的填料和池体大小不同而不同,一般而言池壁采用钢筋混凝土建造比砖砌抹面高,处理规模越大,单位污水量的建造费用越低;池体建造费用和填料购置费用可咨询土建结构专家和填料供货商。

  厌氧生物膜池运行费用仅来自于池底污泥的定期排放处置和日常检查,基本无电耗,运行费用很低。

  厌氧池的运行管理主要为污泥的定期排放与处置,污泥排放后不能随意堆置,否则易生蚊蝇,渗漏水会对周边水体环境造成二次污染。排放污泥量少,建议返回化粪池,进行循环处理。

  沼气池应用的主要目的是能源的回收利用,沼液是沼气池的附属产物。因此沼气池的设计、施工和运行管理可参考其它相关的规程和图集。

  沼气池是采用厌氧发酵技术和兼性生物过滤技术相结合的方法,在厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成甲烷、二氧化碳和水,达到净化处理生活污水的目的,并实现资源化利用。

  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,如果直接排放会对环境造成严重的污染,可回用到农业生产中,或后接污水处理单元进一步处理。

  沼气池的优点:沼气池相比较化粪池来讲,污泥减量效果明显,有机物降解率较高,处理效果好,可以有效利用沼气等。

  沼气池的不足:沼气池处理污水效果有限,出水水质差,一般不能直接排放,需经后续好氧生物处理单元或生态净水单元进一步处理;与化粪池比较,管理较为复杂。

  如果有畜禽养殖、蔬菜种植和果林种植等产业,可形成适合不同产业结构的沼气利用模式。

  生物接触氧化池是生物膜法的一种。其特征是池体中填充填料,污水浸没全部填料,通过曝气充氧,使氧气、污水和填料三相充分接触,填料上附着生长的微生物可有效地去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮、总氮等污染物。

  生物接触氧化池优点:结构简单,占地面积小,对水质、水量波动有较强的适应性,污泥产量少,无污泥回流,无污泥膨胀,操作简单,较活性污泥法的动力消耗少,对污染物去除效果好。

  生物接触氧化池不足:加入生物填料导致建设费用增高,可调控性差,对磷的处理效果较差,对总磷指标要求较高的农村地区应配套建设深度除磷单元。

  适用范围:适用于有一定经济承受能力的农村地区,处理规模为单户、多户污水处理设施或村落的污水处理站。东南地区经济相对落后的山区、丘陵地带可利用地势高差,通过跌水的方式减少机械曝气的电耗,降低运行成本。

  生物接触氧化池根据污水处理流程,可分为一级接触氧化、二级接触氧化和多级接触氧化。二级接触氧化和多级接触氧化可在各级接触氧化池中间设置中间沉淀池,提高出水水质。

  根据曝气装置位置的不同,接触氧化池在形式上可分为分流式和直流式,分流式接触氧化池污水先在单独的隔间内充氧后,再缓缓流入装有填料的反应区,直流式接触氧化池是直接在填料底部曝气;若按水流特征,又可分为内循环和外循环式,内循环指单独在填料装填区进行循环,外循环指在填料体内、外形成循环。

  生物接触氧化池前应设置沉淀池等预处理设施,以防止堵塞。沉淀单元可以是单独的沉淀池或一体化设备中的沉淀单元,已建符合防水要求的化粪池也可作为沉淀池。此外,需要合理布置生物接触氧化池的曝气系统,实现均匀曝气。填料装填要合理,防止堵塞。

  接触氧化池主要由池体、填料、支架及曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件组成,如图3-3所示。

  注:好氧式(1)为去除COD和BOD5功能的处理方法,有脱氮需求时将好氧式(2)与兼氧式(2)联合使用,反应池顺序为兼氧式(2)、好氧式(2),并设置污水回流装置。针对农村的特征以及国内外的经验,用于处理农村污水的生物接触氧化池的负荷宜小于城市污水处理厂,所以推荐上述计算公式。

  此外,好氧式生物接触氧化池(1)的水力停留时间为1.5d左右。池中的溶解氧含量维持在2.0-3.5mg/L。处理对象超过30人,分格数不少于2,并按同时工作设计。处理对象超过40人的情况下,有效水深大于1.5米。

  200人以上的村落处理规模,如果采用城市污水厂的运行模式,则可按如下参数设计

  (1)池体建造:单户或多户污水处理时,池体容积小,宜采用热塑性复合材料、PVC塑料材料、玻璃钢等材质,板的厚度应在10mm以上,若板较高,较长,则板中间需进行加固处理,以防池体装满水后池体中央向外凸出导致最终破裂;村落污水处理时,池体容积大,为安全考虑,宜采用现场钢筋混凝土浇注,也可采用设备现场安装。

  (2)填料安装:填料安装需搭建支架,支架材料要能抗腐蚀,支架应根据待安装的填料的体积和重量进行结构设计,保证其结构可靠性和稳定的承载能力;填料的安装有一定的要求,需疏密适中,单户或多户污水处理时,其具体安装参数可咨询环保工程师或填料供货方;村落污水处理时,其安装的参数应由有资质的设计院进行专业计算设计方可施工。

  (3)曝气装置:单户或多户小型接触氧化池的曝气装置较为简单,可采取市售养鱼缸的曝气泵和曝气头进行充氧即可;村落污水处理接触氧化池池体较大时,其曝气装置的安装应在专业设计后请专门的施工队进行,其安装既要考虑曝气量,又要考虑曝气的均匀性。此外,曝气设备如鼓风机或曝气泵需考虑其噪声对环境的影响,若建设在环境要求很安静的地方,需对其进行降噪处理。

  生物接触氧化池的一次性投资主要是池体建造和购买填料,处理规模不同,池体造价上也有差异,从几百至几万不等;而各种不同填料价格上差异明显,以价格较高的新型球形塑料填料为例,填充一立方米体积所需要的填料价格在600元左右。而在日运行成本上,生物接触氧化池要低于活性污泥法和氧化沟工艺。同样在占地方面,生物接触氧化池也体现了占地面积小的优势。

  系统启动时,投加临近污水处理厂的好氧区污泥,或加入粪水闷曝3~7天后开始少量进水,并观察检测出水水质,逐渐增大进水流量至设计值,同时调整曝气量,保持一定的气水比,如果有条件应检测反应池内溶解氧含量,使其在2.0~3.5mg/L之间为宜。

  正常运行时,需观察填料载体上生物膜生长与脱落情况,并通过适当的气量调节防止生物膜的整体大规模脱落。确定有无曝气死角,调整曝气头位置,保证均匀曝气。定期察看有无 填料结块堵塞现象发生并予以及时疏通。冬季水温低于4℃时,应采用地埋式构筑物或采用其它保温设施,并适当增加曝气时间。

  定期对二沉池中污泥进行处理,可以由市政槽车抽吸外运处理,也可经卫生处理后达到相关要求用做农田施肥。

  氧化沟因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在沟中不断循环流动,因此也称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟通常按延时曝气条件运行,以延长水和生物固体的停留时间和降低有机污染负荷。氧化沟通常使用卧式或立式的曝气和推动装置,向反应池内的物质传递水平速度和溶解氧。

  氧化沟优点:氧化沟一般不设初沉池、结构和设备简单、运行维护简单、投资较省;采用低负荷运行,剩余污泥量少,处理效果好。

  氧化沟不足:长污泥龄运行有时出水中悬浮物较高,影响出水水质;相对其他好氧生物处理工艺,传统氧化沟的占地面积大、耗电高于曝气池。

  氧化沟适用范围:适用于处理污染物浓度相对较高的污水;处理规模宜大不宜小,适合村落污水处理。污水经过农村适用的氧化沟工艺的处理后,出水通常达到或优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的二级标准。如果受纳水体有更严格的要求,则需要进一步处理。

  氧化沟种类多样,如:帕思维尔(passever)氧化沟、卡罗塞(Carrousel)氧化沟、奥尔伯(Orbal)氧化沟、射流曝气氧化沟、障碍式氧化沟、T型(又称三沟式)、D型(又称双沟式)、DE 型氧化沟、一体化氧化沟以及将曝气与推动循环流动功能相分离的氧化沟等。

  在上述种类繁多的氧化沟工艺中,Passever氧化沟和一体式合建氧化沟更适合农村经济状况和技术水平。

  Passveer氧化沟的沟渠为跑道形,沟上安装一个或数个转刷,通过转刷转动推动水流在沟内循环流动和充氧,如图3-4所示。

  一体化氧化沟将沉淀池与氧化沟建在同一构筑物中,利用水流动力实现无泵回流,从而节省污泥回流费用。一体化氧化沟需要专门的固液分离装置,按固液分离装置的位置分为沟内分离器型和沟外分离器型。沟内分离器型比较典型的是BMTS和BOAT。沟外分离器型将固液分离器放置在氧化沟主沟的外面,这样可以减少固液分离器放置对氧化沟流态的影响。

  BOAT型一体化氧化沟由于其分离器像水中的船而得名。BOAT型一体化氧化沟及其分离器如图3–5所示。其工作原理与BMTS型一体化氧化沟相似,其区别是BOAT型一体化氧化沟的固液分离器仅占据了部分表面沟道。

  (5)式,由于流速快,可达0.25~0.35m/s,进水能与沟内混合液快速混合,因此氧化沟的流态又是完全混合式。

  (9)能够存活增殖世代时间长的细菌如硝化菌和反硝化菌等,在沟内可发生硝化反应和反硝化反应,使氧化沟具有较强的脱氮能力。同时,氧化沟这种封闭循环式的结构能够交替产生好氧/缺氧区域,因而特别能满足污水的脱氮要求。

  (12)入氧化沟。主要设备是氧化沟沟体和二沉池,设施少,工艺流程简单,操作和维护管理比较容易。在各种活性污泥处理系统中,氧化沟的维护管理最为简单,产生机械故障的可能性也相对较小。

  氧化沟的设计可参考《氧化沟设计规程》CECS112:2000。为保证活性污泥呈悬浮状态,沟内平均流速应在0.3m/s以上。混合液在沉淀池进行泥水分离,污泥回流到氧化沟中,因农村管理水平有限,剩余污泥宜定期排放并作适当处理。

  氧化沟的设计主要包括池体设计、曝气装置设计和沉淀池设计。氧化沟的参数宜根据实验资料确定,在无试验资料时,可参照类似工程选择,或参考以下参数:

  氧化沟工艺二沉池的表面负荷0.6-1.0m3/m2·h,一体化氧化沟固液分离器表面负荷1.0m3/m2·h左右。

  氧化沟机械曝气设备除具有良好的充氧性能外,还具有混合和推流作用,设备选型时要注意充氧和混合推流之间的协调。氧化沟曝气转刷的技术参数可参照《曝气转刷认定技术条件 》(HCRJ 034-1998)。在有条件的地区,也可自行加工,以降低成本。

  一般钢筋混凝土池体的建设费用为600~1000元/m3,不同地区或池体埋地与否会有差别,采用钢板或玻璃钢池体的造价约为1000元/m3。

  转刷的费用约为15000~30000元/m,如果定做,会大幅度节省费用。转盘的费用较贵。

  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。此外,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,保持了生物多样性,改善了生态环境。

  人工湿地的优点:投资费用省,运行费用低,维护管理简便,水生植物可以美化环境,增加生物多样性。

  人工湿地的不足:污染负荷低,占地面积大,设计不当容易堵塞,处理效果受季节影响,随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。

  人工湿地的适用范围:尤其适用对于、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。在东南地区,人工湿地主要适用于单户或几户规模的分散型农村生活污水处理。

  人工湿地按水流特征,可分为表面流人工湿地(图3-6)、潜流人工湿地(图3-7)、垂直流人工湿地(图3-8)。表流人工湿地建造费用较省,但占地面积大于潜流和垂直流人工湿地,且冬季表面易结冰,夏季易繁殖蚊虫,并有臭味。潜流型湿地的优点在于其充分利用了湿地的空间,发挥了系统间的协同作用,且卫生条件好,但建设费用较高。

  人工湿地的设计可参考《人工湿地污水处理技术导则》(RISN-TG006-2009)。

  应当根据实际情况因地制宜进行设计和运行。设计时首先确定生活污水的水量和水质,并根据当地的地质、地貌、气候等自然条件选择合适的人工湿地类型,然后根据相应的湿地类型进行设计。设计主要涉及以下几个方面:污染负荷、湿地面积、湿地床结构、基质材料选择、植被选择、水力状况、进水和排水周期等。

  相对生物接触氧化池和氧化沟等好氧生物技术,人工湿地污染负荷低,其进水污染物浓度特别是悬浮物SS浓度不能太高,建议不超过50mg/L,否则容易堵塞。不同类型人工湿地污染负荷取值范围变化较大。

  人工湿地构筑物的长宽比,根据水质及水流特点设置合理的长宽比,若因用地面积及地形限制,达不到长宽比要求,可以通过一定的工程措施如设置挡墙、挡板等来人为改变水流路径,延长停留时间,防止短流。人工湿地的设计面积根据拟处理的水量确定,包括常规的污水的水量和汇流区域内的暴雨径流量。

  湿地床的构型对湿地系统的水力状况有着重要影响,构型参数包括长宽比、坡度、深度等。据工程经验,人工湿地系统的坡度宜为0.5%~1%,长宽比应大于2,深度的波动范围为0.2~1.2m。

  人工湿地设计时应尽量采用重力流的布水方式,以保证排水顺畅,节省能源。另外,湿地的出水口应设计为可调的,以便使整个湿地床体的水位可以人为调控。

  人工湿地的水力负荷根据污水量和湿地类型的不同差异比较大,一般来说潜流湿地的水力负荷大于表面流湿地的水力负荷。国内外人工湿地最常见的水力负荷为10~20cm·d-1,水力停留时间为0.5~7d。

  人工湿地中各层基质的选择及填充厚度,基质的选择应因地制宜、就地取材,以减少人工湿地的造价,基质厚度应根据具体水质及现场条件确定,总基质床的厚度一般为1m左右。人工湿地系统多采用碎石、砂子、矿渣等基质材料作为填料。对于缺乏养分供给的基质或者孔隙过大不利于植物固定生长的基质,需在基质上方覆盖15~25cm厚的土壤,作为植物生长的基质。

  不同类型的基质对湿地的影响不同。中性基质对生物处理影响不大,但矿渣等偏碱性的基质则在一定程度上会影响微生物和植物的生长活动,因此,应用时需采用一定的预处理,如充分浸泡等措施。

  基质对废水中磷和重金属离子的净化影响最大,含钙、铁、铝等成分的填料有利于离子交换。钙、镁等成分和污水中的磷、重金属相互作用形成沉淀;铁、铝等离子通过离子交换等作用将磷、重金属吸附于基质上。但随着时间的推移,基质对磷和重金属的吸附会达到饱和,湿地除磷和重金属能力便有明显下降。

  在确定选择的基质材料种类后,还应确定基质的粒径,以调整湿地的水力传导率和孔隙率。一般来说,小粒径基质具有比表面积大、孔隙率小、植物根及根区的发展相协调、水流条件接近层流等优点。但目前人工湿地的基质一般倾向于选择较大粒径的介质,以便具有较大的空隙和好的水力传导,从而尽量克服湿地堵塞问题。

  湿地水生植物主要包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。不同的区域,不同的生长环境,适宜生长的湿地植物种类是不同的。应选取处理性能好、成活率高、抗污能力强且具有一定美学和经济价值的水生植物。这些水生植物通常应具有下列特性:

  (2)在本地适应性好,最好是本土植物。植物种类一般3~7种,其中至少3种为优势物种;

  人工湿地中使用最多的水生植物为香蒲、芦苇和灯心草,这些植物都广泛存在并能忍受冰冻。不同种类的水生植物适宜生长的水深不同,香蒲在水深0.15m的环境中生存占优势;灯心草为0.05~0.25m;芦苇适宜生长在岸边和浅水区中,最深可生长于1.5m的深水区域。香蒲和灯心草的根系主要在0.3m以内的区域,芦苇的根系达0.6m,宽叶香蒲则达到0.8m。

  在潜流型湿地中,一般选用芦苇和香蒲,它们较深的根系可扩大污水的处理空间。而对于处理暴雨径流污染为主的人工湿地,要求湿地植物有很强的适应能力,既能抗干旱又能耐湿,而且还应具有抗病灾和昆虫的能力,一般选用芦苇和藨草。

  表流人工湿地水位一般为20~80cm,潜流人工湿地水位则一般保持在土壤表面下方10~30cm,并根据待处理的污水水量等情况进行调节。

  需重点考虑造成湿地堵塞的各种影响因素。湿地堵塞多发生在系统床体前端25%左右的部分,造成堵塞的物质大部分为无机物,这表明污水中的颗粒物在湿地床中的沉淀是造成湿地堵塞的主要原因。此外,植物根系及其附着物等也是湿地堵塞的一大诱因。

  人工湿地在建设过程中涉及的建筑材料主要包括砖、水泥、砂子、碎石、土壤等。人工湿地的施工主要包括土方的挖掘、前处理系统的修建、土工防渗膜的铺装、布水管道的铺设、基质材料的填装、土壤的回填和植物的种植。在施工过程中要合理安排施工顺序,严格按照湿地设计中配水区、处理区和出水集水区中各种基质材料的粒径大小,分层进行施工,详情见人工湿地基质材料组成剖面图(图3-9)。

  人工湿地表层一般种植喜阳的水生植物,因此应建设在能被阳光直射的空旷的地方。在山区或丘陵可建成多级呈阶梯状的人工湿地,采取多级跌水充氧,与植物复氧一起,共同为湿地补充溶解氧。

  综合国内外的研究实践经验,人工湿地的投资和运行费一般仅为传统的二级污水厂的1/10~1/2,具体的投资费用视地理位置,地质情况以及所采用的湿地基质而有差别。工程统计表明,表流人工湿地建设投资费用约150~400元/m2,潜流人工湿地建设投资费用约200~600元/m2。

  人工湿地的维护包括三个主要方面:水生植物的重新种植、杂草的去除和沉积物的挖掘。当水生植物不适应生活环境时,需调整植物的种类,并重新种植。植物种类的调整需要变换水位。如果水位低于理想高度,可调整出水装置;杂草的过度生长也给湿地植物的生长带来了许多问题。在春天,杂草比湿地植物生长的早,遮住了阳光,阻碍了水生植株幼苗的生长。杂草的去除将会增强湿地的净化功能和经济价值。

  实践证明,人工湿地的植被种植完成以后,就开始建立良好的植物覆盖,并进行杂草控制是最理想的管理方式。在春季或夏季,建立植物床的前三个月,用高于床表面5cm的水深淹没可控制杂草的生长,当植物经过三个生长季节,就可以与杂草竞争。由于污水中含有大量的悬浮物,在湿地床的进水区易产生沉积物堆积,运行一段时间,需挖掘沉积物,以保持稳定的湿地水文水力及净化效果。

  生态滤池(如所示3-10)是利用人工填料形成的生物膜和水生植物形成的微型生态系统来进行污水净化的一种水处理技术。生态滤池中,颗粒物的过滤主要由填料完成,可溶性污染物则通过生物膜和水生植物根系去除。生态滤池的植物以挺水植物为主,本质上是一个微型人工湿地系统,属于生态工程措施。生态滤池通常与环境工程处理单元联合使用,对经过生物处理设施的出水进行深度处理。生态滤池进水需要先做预处理,以去除较大的颗粒物,避免填料层堵塞。

  生态滤池种植的植物可选取当地品种,如芦苇、香蒲、菖蒲等。根据周围环境也可进行植物组合或种植具有观赏性的水生花卉,或对构筑物作适当调整和装饰美化,使生态滤池在处理污水的同时还具有景观功能。

  生态滤池的优点:投资费用省,运行时无能耗,运行费用很低,维护管理简便,水生植物可以美化环境,增加生物多样性。

  生态滤池的不足:污染负荷低,占地面积大,设计不当容易堵塞,处理效果受季节影响,随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。

  生态滤池的适用范围:尤其适用对于、土地面积相对丰富的农村地区。在东南地区,生态滤池主要适用于单户或几户规模的分散型农村生活污水处理,以及深度除磷。

  生态滤池根据平面布置的不同,可分为矩形式和半圆形式;水流方向上可采用上流式、下流式和水平流交错方式。

  图3-11为生态滤池的示意图。图中沉淀池设置在生态滤池的中间,由多个小室构成,各室的入水通过浮阀相通。各滤区的入水管有上、中、下三根管,每管可各设置一个阀门,根据运行需要开启,从而形成上流式、下流式和水平流交错的水流方向,提高处理效率。生态滤池也可设计为长方形,长宽比通常为2:1。填料砾石、粗砂和细砂为主,在表层可辅埋一层土壤供植物生长。

  如污水中污染物浓度较高,可提供足够的养料,也可不填充表层土壤。填料的顺序一般从下到上粒径逐渐减小,以维持水力通道畅通,底部砾石粒径以2~5mm为宜。填料的高度一般以50~80cm为宜,过浅植物根系会得不到充分生长。高于1m的填料高度,仅仅增加了滤池的容积,目前还没有证据表明可以增加处理效果。

  1.生态滤室,2.壤土层,3.炉渣层,4.细砂层,5卵石层,6.浮阀,7.沉淀池

  根据入水情况,生态滤池可修建为半地下或地上式,它的滤区高度相对较低,建筑要求较简单,一般可采用砖混结构。布水和集水系统都较简单,穿孔PVC管就可达到要求。布水区和集水区的填料一般宜采用粒径较大的砾石,以均匀分配水量,并防止滤区填料堵塞,常用砾石大小为60~100mm。为了提高磷的去除能力,可使用炉渣等作为填料吸附水中可溶性磷。防渗层可采用混凝土层,或铺垫高密度聚乙烯树脂和油毛毡。

  生态滤池的池体、填料等原材料都可以就地取材,大大降低了建设成本,需要购制的是阀门和PVC管,但量比较少,滤池的建设和运行费用都非常低。整体上,生态滤池吨水处理成本约为污水处理厂的10%左右,但对土地需求约为污水处理厂的两倍,因此,对于土地资源相对紧张的村庄,应慎重选用村落规模的生态滤池。

  生态滤池是自维持的人工生态系统,本身的维护工作很少,仅需要进行每年一度的植物收割。生态滤池对可溶性磷的去除主要是通过填料的吸附完成的,而填料的吸附能力有一定的限度,所以为了恢复填料的吸磷功能,在达到饱和吸附后必须进行填料更换,不过这个周期通常较长,维护良好的生态滤池更换周期可长达数年以上。

  生态滤池选用的植物对去除率的高低有直接的影响。一般在植物生长旺盛期,对污染物的去除效果较好。而在冬季,植物枯萎,去除效果会有所下降。另外,生态滤池的表面在冬季时也要避免结冰,冰面使污水不能下渗,处理效率下降。

  土地渗滤处理系统是一种人工强化的污水生态处理技术,它充分利用土壤中栖息的动物、微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化学特性将污水净化,属于污水土地处理系统。

  土地渗滤的优点:处理效果较好,投资费用省,无能耗,运行费用很低,维护管理简便。

  土地渗滤的不足:污染负荷低,占地面积大,设计不当容易堵塞,易污染地下水。

  土地渗滤的适用范围:尤其是对于、土地面积相对丰富的农村地区,土地渗滤具有更加广阔的应用前。在东南地区,土地渗滤技术受土地成本的影响,规模不易过大,主要适用于单户或几户规模的分散型农村生活污水处理。

  土地渗滤根据污水的投配方式及处理过程的不同,可以分为慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流和地下渗滤系统四种类型。

  慢速渗滤系统适用于投放的污水量较少地区,通过蒸发、作物吸收、入渗过程后,流出慢速渗滤场的水量通常为零,即污水完全被系统所净化吸纳(如图3-12)。

  慢速渗滤系统可设计为处理型和利用型两类。处理型以污水处理为主要目的,设计时应尽可能少占地,选用的作物要有较高耐水性、对氮磷吸附降解能力强。利用型以污水资源化利用为目的,对作物就没有特别的要求,在土地面积允许的情况下可充分利用污水进行生产活动,以便获取更大的经济效益。

  慢速渗滤系统的具体场地设计参数包括:土壤渗透系数为0.036~0.36m/d,地面坡度小于30%,土层深大于0.6m,地下水位大于0.6m。

  快速渗滤适用于具有良好渗滤性能的土地,如砂土、砾石性砂土等(如图3-13)。快速渗滤可用于两类目的:地下水补给和污水再生利用,用于前者时不需要设计集水系统,而用于后者则需要设地下水集水措施以利用污水,在地下水敏感区域还必须设计防渗层,防止地下水受到污染。

  地下暗管和竖井都是快速渗滤系统常用的出水方式,如果地形条件合适,可使再生水从地下自流进入地表水体。最优设计参数0.45~0.6m/d,地面坡度小于15%,以防止污水下渗不足,土层厚大于1.5m,地下水位大于1.0m。

  地表漫流适用于土质渗透性的黏土或亚黏土的地区,地面最佳坡度为2%~8%(如图3-14所示)。废水以喷灌法和漫灌(淹灌)法有控制地分布在地面上均匀地漫流,流向坡脚的集水渠,地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失,尾水收集后可回用或排放水体。

  地下渗滤系统将污水投配到距地表一定距离,有良好渗透性的土层中,利用土毛细管浸润和渗透作用,使污水向四周扩散中经过沉淀、过滤、吸附和生物降解达到处理要求(如图3-15所示)。地下渗滤的处理水量较少,停留时间较长,水质净化效果比较好,且出水的水量和水质都比较稳定,适于污水的深度处理。

  土地渗滤对污水的缓冲性能较强,但不能用于过高浓度污水的处理,否则会引起臭味和蚊虫滋生。土地渗滤技术的工艺类型选择,主要根据处理水量、出水要求、土壤性质、地形与气候条件等确定。

  慢速渗滤并不需要特殊的收集系统,施工较简便。但为了达到最佳处理效果,要求布水尽量均匀一致。

  地下渗滤系统需要铺设地下布水管网,系统构筑相对较复杂。普通地下渗滤系统施工时先开挖明渠,渠底填入碎石或砂,碎石层以上布设穿孔管,再以砂砾将穿孔管淹埋,最后覆盖表土。穿孔管以埋于地表下50cm为宜,也可采用地下渗滤沟进行布水。强化型地下渗滤系统在普通型的基础上利用无纺布增加了毛管垫层,它高出进水管向两侧铺展外垂,穿孔管下为不透水沟,污水在沟中的毛管浸润作用面积要明显高于普通型,布水也更均匀,因而净化效果更好。

  慢速渗滤和快速渗滤系统的主要成本是布水管网或渠道的修建费用。快速渗滤出水进行回用时,要安装地下排水管或管井,开挖土方量、人工费、材料费都会有所增加,但回收的水资源水质较好,可用于绿地浇灌或农业灌溉,形成经济效益,弥补了造价的上升。一般而言,土地渗滤系统造价在100~400元/m2。

  地下渗滤系统采用地下布水,工程量相对较大。其主要成本是开挖土方、人工费、渗滤沟或穿孔管,以及集水管网的费用,在绿化要求较高时应种植观赏性强的植物,草皮和花卉此时也会占用一定费用。维护的费用较少。

  土地渗滤系统是一种无动力或微动力的利用自然土壤的污水处理技术,其运行维护方便,管理简单,仅需定时对格栅(小型系统格网)进行清渣,对植物进行收割,通过收割植物去除吸附在植物体中的营养物质。土壤对污染物的吸附是有一定限度的,污水中有机质含量较高时,土壤层中生物会快速生长,易引起布水系统和填料的堵塞。

  一定要考虑土壤的自净能力及植物对污染物的吸收、降解能力,防止因水力负荷过大使土地污染及出水不达标。维护时 如检查到土壤表层有浸泡的现象,说明有堵塞现象或水力负荷过大,此时应停止布水,作进一步的检查。收割牧草时应注意用轻型收割机或人工进行,防止重物压实填料层。

  慢速渗滤和快速渗滤系统的主要维护工作是布水系统和作物管理,投配的水量要合适,不能出现持续淹没状态。快速渗滤系统通常采用淹水、干化间歇式运行,以便渗滤区处于干湿交替状态,好氧微生物和厌氧微生物各自有一段快速生长期,利于污染物迅速降解。反复充氧同时也有益于硝化和反硝化,加强脱氮功能。

  地下渗滤系统对入水的要求要比慢速渗滤系统和快速渗滤系统高一些。如果入水中颗粒物较多,则容易引起地下渗滤系统填料层堵塞,造成雍水,处理效率下降。地下渗滤系统表面可种植绿化草皮和植被,还应具有较好的观赏效果。但具有较长根系的植物不宜采用,因为长根系可能会引起土壤结构的破坏。

  根据东南地区的地理与气候特征,考虑到目前该地区水环境污染的严重性及经济发展水平的差异,污水处理技术的选择上应有针对性:江苏、浙江、上海和广东为代表的长三角、珠三角地区,农村经济发达、人口密度大、土地资源紧张、水环境污染严重、水质性缺水问题突出,因此,应选择处理效果好、占地面积小的好氧生物处理技术并完善运行、管理制度;而福建和海南等经济欠发达地区的农村则应优先采用运行成本相对低的微动力或无动力处理技术。具体单元工艺的选择方面,污水预处理技术可采用化粪池、厌氧生物膜池和沼气池等;二级生物处理可采用生物接触氧化池和氧化沟等;生态净水技术可采用人工湿地、生态滤池和土地渗滤等。

  (1)村庄污水处理设施建设应以批准的当地水污染治理规划、国家有关村庄整治及新农村建设的政策为主要依据,根据各地村庄的具体情况和要求,综合考虑经济发展与环境保护、排放与利用等关系,充分利用现有条件和设施。

  (2)农村污水处理工艺组合需兼顾进水水质特点和出水水质要求,在保证出水达标的前提下,结合东南地区可利用的土地资源、经济承载力等实际情况筛选适宜的技术进行优化组合。

  (3)农村污水处理按规模可分为单户(0.2~1.0m3/d)、几户(1.0~10.0m3/d)和村落(10.0m3/d以上)污水处理,可根据村民宅基地的分布、农村地形特点、自留地的位置等合理选择处理规模;

  (4)污水处理工程不仅要满足村民对水质改善的需求,而且还要注重景观美化、不产生二次污染、与村落周围环境相一致。

  适用于东南地区以新农村建设、村容村貌整治或出水用于农用的生活污水处理设施或污水站的工艺选择。污水处理以去除COD为主要目的。

  该模式在我国农村厕所改造过程中使用较多,经过化粪池或沼气池处理后的污水可用来农用。化粪池或沼气池出水中污染物浓度高,因此不宜直接排入村落周边水系。

  采用本模式处理污水时,应防止雨水进入化粪池或沼气池造成池体内的污水溢出。

  经过化粪池或沼气池处理过的生活污水,如果不被农用或农用量较少时,必然有污水外排,宜在化粪池后接生态净水单元。由于化粪池或沼气池出水浓度较高,宜在生态单元前增设厌氧生物处理单元,如厌氧生物膜池,以降低生态处理单元的负荷;生态处理单元技术宜采用人工湿地、生态滤池或土地渗滤等。工艺流程如图4-2所示。

  适用范围:没有可利用土地或可用土地极少的散户且对排水水质要求较高的地区。运行中需要能耗,要求农户有一定经济承受能力。

  针对没有可利用土地的散户或对排水水质要求较高的地区,可采用生物处理单元处理污水。生物处理单元可采用生物接触氧化池设备。在丘陵或山地,宜利用地形高差,采用跌水曝气,节省部分运行能耗。其工艺流程如下图4-3所示。

  其中,生物接触氧化技术可以与分段进水技术结合,强化脱氮效果,处理后的污水可直接排放或进一步生态处理后排放。

  可采用设备或工程。生物处理单元技术应采用好氧技术,如生物接触氧化池、氧化沟等。在处理规模较小低于200m3/d,宜采用生物接触氧化法;处理规模较大于200m3/d时,宜采用生物接触氧化池和氧化沟。

  调节池可与厌氧生物膜单元合建。生态处理单元技术宜采用人工湿地、生态滤池、土地渗滤或其它技术。

  适用范围:饮用水水源地保护区、风景或人文旅游区、自然保护区、重点流域等环境敏感区,污水处理不仅需要去除COD和悬浮物,还需要对氮、磷等营养元素进行控制,防止区域内水体富营养化,出水直接排放到附近水体或回用。主要在处理村落污水时采用。

  以去除COD、TN和TP为目的的地区,污水处理工艺可以采用生物与生态技术相结合的组合工艺。

  生物处理单元中的缺氧/厌氧处理单元宜采用厌氧生物膜单元;好氧生物处理单元宜采用生物接触氧化池、氧化沟或其它技术。在处理规模低于100m3/d,宜采用生物接触氧化法;处理规模大于100m3/d时,宜采用生物接触氧化池和氧化沟。

  生态处理单元宜采用人工湿地、生态滤池和土地渗滤等,以除磷和优化水质为主。

  农村污水设施宜定期进行检测,以保证污水的处理效果。COD、N、P等复杂指标的检测应由有测试资质的专业单位进行。农村现场定期进行常规的检测,常规检测可包括pH,臭、透明度等。

  采样时,当水深大于1m,应在表层1/4深度处采取;水深小于或等于1m,在水深1/2处采取。采样注意事项有:

  用样品容器直接采样时,必须用水样冲洗容器三次后再采样,但当水面有浮油时,采油的容器不能冲洗。

  采样容器上要贴上采样标签,注明样品编号、采样地点、采样日期和时间、采样人姓名等。如有必要,还需认真填写“污水采样记录表”,表中应有以下内容:污染源名称、监测目的、监测项目、采样点位、采样日期和时间、样品编号、污水性质、污水流量、采样人姓名及其他有关事项等。具体格式可根据相关环境监测站的要求制定。

  水样采集后,应尽快送往环境监测站分析,以免样品放置久了,受物理、化学和生物等因素的影响,某些组分的浓度可能会发生变化。

  水样的保存可采取冷藏或冷冻,既将样品在4℃冷藏或将水样迅速冷冻,贮存于暗处。水样的保存还可以根据具体测定项目的要求采取加入化学保存剂的方法。

  臭:量取100ml水样置于250ml锥形瓶内,用温水或冷水在瓶外调节水温至20℃左右,振荡瓶内水样,从瓶口闻其气味,用以下六个等级臭强度进行描述,如表5-1所示。

  透明度:将振荡均匀的水样立即倒入透明度计筒内至30cm处,从筒口垂直向下观察,如不能清楚地看见印刷符号,缓慢地放出水样,直到刚好能辨认出符号为止,记录此时水柱高度。

  由于接口处易松动,弯头处易堆积淤泥,应定期检查管道弯头和接口处。室外塑料管道在长期日照下,易产生裂纹,因此布设排水管道时应考虑到其使用寿命,如发现开始产生裂纹,宜进行管道更换。

  厨房下水道前应安装防堵漏斗,并定期清理其上残渣,厨房污水应先进入隔油池,防止管道堵塞;浴室排水应进入毛发过滤器,排水管道前需安装防堵细格栅。

  雨水排放明渠应定期进行疏通,以免渠道堵塞,雨水溢出;没有混凝土抹面的渠道应注意渠道两岸土体或岩体的稳固性,在多雨地区尽量采用混凝土明渠排放雨水。

  散户污水处理设施宜由农户自行看管,包括化粪池的定期清淘、生物处理设施的定期排泥、生态处理单元的植物收割等。具体操作事项可参照第三章中各处理技术的运行管理要求。

  但农户缺乏污水处理技术的专业知识,对污水处理设施的运行维护管理水平有限,因此村落或集镇可统一聘请若干专业人员,为农户提供技术指导和专业咨询,对村落或集镇管辖范围内的散户污水处理设施进行定期巡查,巡查周期不宜大于3个月。

  污水处理站的启动需要专业人员操作执行,各村庄应专门配备污水站的维护人员。待系统正常运行后,应将设计和管理手册交给运行方。管理人员应按照手册的要求严格执行,保证污水站的正常运行。污水站产生的剩余污泥宜集中处理。

  目前东南地区部分省份已经开展村庄生活污水整治工作,特别是江苏省、上海市和浙江省建成的农村生活污水处理工程较多,但能够真正长期稳定运行的不多。本章列举几个运行较稳定的工程实例,供参考借鉴。

  缪红新村为江苏省常熟市尚湖镇常兴村的农村住宅小区,有住户400多户,居民1600余人。为响应新农村建设要求以及环境保护的需要,新村于2007年下半年开始进行了新村生活污水处理工程建设,并于2008年开始投入运行(如图6-1)。工程设计水量按照150L/人·d考虑,总设计污水量约为240m3/d,日变化系数取1.9。

  处理效果:本工程出水中,CODcr低于60mg/L,BOD5低于20mg/L,NH3-N低于15mg/L,达到了《污水综合排放标准》GB8978-1996中的一级标准。但是TP出水较高,平均值在2mg/L左右。

  管理与维护:本工程为地埋式一体化设施。接触氧化填料挂膜后较为稳定,水泵、风机等设备通过PLC程序自动控制,仅有一风机房与控制柜放于地面上一间房里。平时管理维护简单,没人专门管理,仅委托附近一居民兼管。没有专门的污泥处理系统,沉淀池的污泥内循环至调节池,进行内部消化。委托城市环卫部门定期对沉淀池清泥。

  本工程共计投资为31万元。其中土建投资为7.0万元,设备与材料投资为20万元,其它间接投资为4.0万元。

  本工程运行成本包括电费、兼管人员费两部分,其中电费为0.22元/吨,兼管人员费为0.07元/吨,总计0.29元/吨。

  工程投资低,管理维护较简单,但对磷的去除效果不佳。工程自2008年运行以来,还没有委托环卫部门清理污泥,这表明在合理的设计参数范围内,工程剩余污泥产生量很少。

  小后垄村是同安区后垄村的一个自然村,位于厦门市同安区中部,比邻汀溪水库。全村总共44户,169人,预留规划宅基地16户。现状排水为雨污合流沟渠,晴天污水污染沟渠土壤,发黑发臭;雨天雨水冲刷扩散污染,给村容村貌带来极大污染,严重影响村民居住环境,同时带来健康风险。根据同安区环保分局的部署和村民的要求,决定对小后垄村的生活污水进行处理。工程现场照片如图6-3所示。

  小后垄村现有居民住户44户,居民169人,用水量标准按200L/人·d计算,则污水排放量为:169´200´0.9/1000=31m3/d,考虑到该村的后续发展,污水处理系统设计流量按50m3/d计算。

  工艺流程如图6-4所示。小后垄村收集的污水主要为居民生活用水,仅有少量畜禽养殖废水,且废水进入收集系统前均经过化粪池处理,故污染物浓度偏低。但由于目前收集系统尚未建成,无法对污水取样分析,预计污水中污染物浓度如下:COD=100-200mg/L,NH3-N=20-30mg/L,TN=30-40mg/L,TP=3-8mg/L,SS=100-200mg/L,pH=6.5-7.5。

  处理后的污水直接排放至村南水沟,水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B类标准,主要指标如下:COD=60mg/L,NH3-N=8mg/L,TN=20mg/L,TP=1mg/L,SS=20mg/L,pH=6-9。

  工程总投资9.34万元,其中设备及安装费4.04万元,土建4.80万元,其它费用0.5万元。运行电耗15.6kw·h/d。

  小后垄村污水治理工程为典型村庄污水处理,所收集污水为以生活污水为主,仅含少量畜禽养殖废水,污水的水质特点类似于生活污水,可生化性好,但SS含量偏高,故在处理工艺中设有调节池作预处理,同时,复合式A/O工艺具有一定的脱氮除磷功能,且工艺简单、管理方便,是比较适于村庄污水处理的。

  上海市南汇区陶陆家宅共有住户38户,人口127人,2006年本工程开始投产。污水处理工程实施前,陶陆家宅生活污水全部就近排河,对水环境产生了一定的影响。陶陆家宅对全村污水进行统一收集并处理是其实施村容改造、环境整治的措施之一。陶陆家宅为典型的农村小型村落,具有地域广、村落分布散等特点,建设市政管网将农村污水统一收集处理费用高、难度大。该工艺选择可就地净化处理生活污水,处理规模适合小型分散村落(10~50户)。

  该工程采用新型的厌氧生物过滤预处理+垂直潜流人工湿地处理技术,总占地面积120m2,其中预处理构筑物20m2(埋于道路下),湿地面积100m2,污水处理工艺流程见图6-5。污水经过厌氧生物过滤去除一部分有机物及大部分固体悬浮物后,剩余部分的污染物通过垂直潜流人工湿地得到净化。

  处理效果:本工程出水中,CODcr低于60mg/L,BOD5低于20mg/L,NH3-N低于15mg/L,达到了《污水综合排放标准》GB8978-1996中的一级标准。但是TP出水较高,平均值在2mg/L左右。

  管理与维护:本工程为地埋式一体化设施。接触氧化填料挂膜后较为稳定,水泵、风机等设备通过PLC程序自动控制,仅有一风机房与控制柜放于地面上一间房里。平时管理维护简单,没人专门管理,仅委托附近一居民兼管。没有专门的污泥处理系统,沉淀池的污泥内循环至调节池,进行内部消化。委托城市环卫部门定期对沉淀池清泥。

  该工艺运行管理简单,投资省、运行费用低,符合农村地区经济特点。结合循环农业,处理过程中产生的熟化污泥可作为肥料还田,处理后的污水可以综合利用。

  陶陆家宅为典型的农村小型村落,具有地域广、村落分布散等特点,建设市政管网将农村污水统一收集处理费用高、难度大。该工艺可就地处理生活污水,非常适用10~50户的小型分散村落的污水处理,符合农村地区经济、管理水平相对较低的特点。

  该工程建设地点为宁波市慈溪市龙山镇东岙村,针对该村生活污水特点,选用厌氧+潜流人工湿地+表流人工湿地技术,此工程处理的污水量为8m3/d。进水水质见表6-1。

  工程设计出水水质应达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准,其出水水质指标见表6-2。

  如图6-6所示,本工艺充分利用当地的地势条件,采用两级人工湿地串联的方式对污水进行处理,第一级湿地为潜流人工湿地,第二级为表面流人工湿地。生活污水经管网收集,自流进入格栅,卫生间污水要经过化粪池预处理后再进入格栅,去除粗大杂物后,再流入厌氧池,去除部分有机物。厌氧池出水经过管路进入第一级潜流人工湿地,水中的有机物通过过滤、吸附和微生物降解作用被去除,氮通过硝化和反硝化过程被降解,磷被植物根系利用,出水水质较好,再进入第二级表面流湿地,进行进一步的脱氮除磷,出水效果更佳。

  工程采用了两个人工湿地串联的方式处理生活污水,运行结果表明,此工程不仅有效去除了SS、COD、NH3-N、总氮等有机物,而且对磷的去除效果也较好,GB-18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。其中出水总磷可以降至0.5mg/L以下。

  工程建成后移交当地,由工程建设单位负责污水站的运行,同时负责环境意识宣传。由设计单位培训当地的运行人员,同时提供长期咨询。工程运行过程中无需运转费用,只需简单的人工维护。由当地环保监测站负责取样检测和

  运转维护费用:该系统运行过程中利用地势特点,采用无动力运行,无用电设备;采用生态处理,无资源和能源消耗。日常维护工作,可由当地环卫工人兼职,基本无运行费。

  工程结

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