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1、-本頁僅作為文檔封面,使用時請直接刪除即可-內頁可以根據需求調整合適字體及大小-西南地區農村生活污水處理技術指南(總56頁)西南地區農村生活污水處理技術指南(試 行)中華人民共和國住房和城鄉建設部2010年9月48目 錄前言11西南地區農村生活污水特征與排放要求3水量3用水量3排水量4水質4排放要求42排水系統5農戶庭院排水5村落排水63農村生活污水處理技術8化糞池8概述8類型和結構8設計事項9施工事項10造價指標10運行管理10沼氣池11概述11厭氧生物膜池12概述12類型和結構12設計事項12施工事項13造價指標13運行管理13生物接觸氧化池14概述14類型和結構14設計事項15施工事項1

2、7造價指標18運行管理18生物濾池19概述19類型和結構19設計事項20施工事項20造價指標20運行管理21氧化溝21概述21類型和結構22設計事項23施工事項24造價指標24運行管理24人工濕地24概述24類型和結構25設計事項25施工事項28造價指標28運行管理29土地滲濾29概述29類型和結構29設計事項32施工事項33造價指標33運行管理334農村生活污水處理技術選擇35農村生活污水處理技術選擇原則35以去除COD為目的污水處理設施或污水站35散戶污水處理工藝35村落污水處理工藝37以去除氮、磷為目的污水處理設施和污水站375農村生活污水處理設施的管理39污水水質檢測39水樣的采集與保

3、存39現場簡易檢測指標與方法39排水系統的維護與管理40污水處理設施的運行、維護與管理406工程實例41氧化溝處理村落污水工程實例41概述41工藝流程41工藝參數41處理效果42經濟成本分析43運行與管理方式43自然跌水曝氣下水道處理工藝44工程地點44適用范圍44工藝流程44工程概況45運行情況46參考文獻47前言為推進農村生活污水治理,住房和城鄉建設部組織編制了東北、華北、東南、中南、西南、西北六個地區的農村生活污水處理技術指南。本冊西南地區農村生活污水處理技術指南(試行)所指的西南地區包括四川省、云南省、貴州省、重慶市、廣西壯族自治區和西藏自治區部分地區。西南地區地跨全國地勢第一、二階梯

4、,地形復雜,主要有橫斷山區、云貴高原和四川盆地;主要江河有大渡河、雅碧江、金沙江、瀾滄江、怒江、長江并有大量的高原湖泊;西南地區還含有大量的高原湖泊;西南地區氣候類型多樣,大部分地區屬于亞熱帶、熱帶季風氣候;地形以丘陵、山地、高原和平原為主。西南地區經濟在全國處于中下水平;農村人口眾多;少數民族眾多,是我國少數民族聚集集中的地區,定居了我國近八成的少數民族人口。獨特的自然風光和人文風光使該區域成為自然風光旅游和人文旅游的熱點區域。隨著近年來經濟發展、生活習慣的改變以及旅游業的發展,農村污水總量迅速增長。大量未經處理的生活污水直接排放,引起周邊環境的污染,因此,加強西南地區農村水污染控制,對解決

5、當地農村的生活環境和維持旅游資源的可持續發展,均有十分重要的意義。西南地區又是農村水污染控制技術較為薄弱的地區,目前農村污水治理主要集中在經濟發達的村落和旅游業發達的村落,大部分地區還沒有開展農村污水治理工作。根據西南地區的區域特征和水污染控制的特征,農村污水處理技術應選擇投資較低、運行費用較低、便于運行管理的技術,并綜合考慮污水治理與利用相結合;在對水環境要求較高的農村,應采用生物生態結合的工藝。本冊包括6章內容:西南地區農村生活污水特征與排放要求、排水系統、農村生活污水處理技術、農村生活污水處理技術選擇、農村生活污水處理設施的管理、工程實例。指南作為農村污水處理的技術指導,是可供住房城鄉建

6、設部門、設計單位、農村基層組織和其他農村用戶使用的農村污水治理指導性技術文件。 指南為首次發布,將根據農村人居環境管理要求及污水處理技術發展情況適時修訂。在試行過程中如有完善和補充建議,請與住房和城鄉建設部農村污水處理技術北方研究中心聯系。指南由住房和城鄉建設部發布,并由住房和城鄉建設部解釋。本冊起草單位:中國科學院生態環境研究中心(住房和城鄉建設部農村污水處理技術北方研究中心)重慶大學1 西南地區農村生活污水特征與排放要求1.1 水量1.1.1 用水量用水量宜根據當地的調查結果確定。在沒有調查數據的地區,可參考同類地區經驗或參考Error! Reference source not foun

7、d.推薦的用水量或Error! Reference source not found.西南各省的調查結果。表11 西南地區農村居民生活用水量參考取值農村居民類型用水量(L/人.日)經濟條件好,有水沖廁所,淋浴設施80-160經濟條件較好,有水沖廁所,淋浴設施60-120經濟條件一般,無水沖廁所,簡易衛生設施40-80無水沖廁所和淋浴設施,主要利用地表水、井水20-50游客(住帶獨立淋浴設施的標間)150-250游客(住不帶獨立淋浴設施的標間)80-150注:農村用水量沒有具體的標準,僅有城市居民生活用水量標準(GB/T 50331-2002)可供參考,但由于農村自然、經濟和生活習慣等的不同,用

8、水量相差很大,因此,本指南根據住房和城鄉建設部收集的村莊污水處理案例集和編寫單位對農村的實地調查結果(見Error! Reference source not found.),得出Error! Reference source not found.的用水量參考值。表12 西南地區農村用水量調查結果調查地點類型水量范圍平均值備注西南地區100140 L/dGB/T 50331-2002西南地區20180 L/dGB11730-89貴州1集鎮居民172 L/d根據水表統計貴州2農村居民71 L/d調查結果四川1集鎮居民153 L/d根據工程計算四川2農村集鎮居民95 L/d根據工程計算四川3農村居

9、民60 L/d根據工程計算四川4農村居民59 L/d調查結果重慶農村居民87 L/d調查結果廣西120 L/d調查結果云南1農村居民 L/d85 L/d調查結果云南2外來游客(標間)140356 L/d193 L/d調查結果云南3外來游客(普間)80100 L/d85L/d調查結果云南4餐飲用水95 L/d.人次調查結果注:表中“標間”指賓館房間含有獨立的衛浴,“普間”指賓館房間沒有獨立的衛浴。“餐飲用水”指將餐廳用水量折算為顧客用水量。1.1.2 排水量農村居民的排水量宜根據實地調查結果確定,在沒有調查數據的地區,可取用水量的60%-90%作為排水量。1.2 水質農村居民生活污水水質宜根據實

10、地調查結果確定,在沒有調查數據的地區,可參考同類地區的調查數據,或Error! Reference source not found.建議取值范圍,或Error! Reference source not found.西南各省的調查結果。表13 農村生活污水水質 單位:mg/l主要指標pHSSCODBOD5NH3-NTP建議取值范圍1502001504001001502050注:Error! Reference source not found.根據城市生活排水水質和西南地區農村污水處理工程的監測結果得出。西南地區農村污水處理工程的檢測結果見Error! Reference source no

11、t found.。表14 西南地區農村生活污水處理工程進水水質檢測 單位:mg/l項目pHSSCODBOD5NH3-NTP貴州15015025060150355035云南1622422868四川691502003003501001502040四川重慶9941314241.3 排放要求我國目前還沒有專門針對農村污水處理的排放標準,根據西南地區不同區域對出水水質要求的差異,可參考Error! Reference source not found.有關現行標準以及各個地區對排水水質的具體要求。表15 農村污水排放執行的相關參照標準排水用途直接排放灌溉用水漁業用水景觀環境用水參考標準污水綜合排放標準G

12、B8978-1996城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002農田灌溉水質標準GB5084-2005漁業水質標準GB11607-89城市污水再生利用景觀環境用水水質GB/T18921-20022 排水系統農村排水系統包括農村污水、雨水排除系統。村落排水體制可分為分流制和合流制兩種。分流制指用管道分別收集雨水和污水,各自單獨成為一個系統,污水管道系統專門收集和輸送生活污水和生產污水(畜禽污水)。合流制指單一管渠收集和輸送污水、雨水和生產污水。根據西南地區山地和丘陵地形多、雨水匯集快等特征,對采用水沖廁所的農村,排水體制原則上宜選分流制,用管道排除污水;雨水可采用明渠收集排放。應在污水排

13、入管網前設置化糞池、沼氣池等方法進行預處理,并在化糞池、沼氣池適當位置設置糞便取運口,以便將糞便作為農家肥利用。2.1 農戶庭院排水由于西南地區幅員遼闊,地區差異較大,且少數民族眾多,人們的生活習慣、風俗文化也不盡相同,因此庭院的布局也多種多樣。針對采用了水沖廁所的農戶,典型的庭院生活污水排水系統宜采用Error! Reference source not found.和Error! Reference source not found.所示方式:房屋廚房廁所化糞池統一收集處理或單獨處理農用圖 21 農戶廁所建在室內的生活污水排水系統房屋廚房廁所圈舍化糞池或沼氣池統一收集處理或單獨處理農用圖

14、22 農戶廁所建在室外的生活污水排水系統化糞池或沼氣池的污水可作為農肥使用,當不做農肥使用時,宜接污水設施或納入村落管網處理后再排放。農戶廚房用水目前一般排向房屋外周邊的明溝。宜用管道收集排入化糞池;當建有洗衣設施時,洗衣污水宜納入排水系統。農戶廁所廢水到化糞池前的排水管徑宜在110mm以上,廚房排水管宜在75mm以上,并應在入水口設置格網,在轉彎處設置檢查清掃口。目前建筑內廣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管材的管道。2.2 村落排水村落污水水量大,對周邊環境污染嚴重,應收集處理后再排放。西南地區村落受地形影響,村落一般沿河流、公路等布

15、置,根據當地地形和經濟的狀況可因地制宜采用合流制或分流制,污水收集宜優先采用分流制,通過管道或暗渠收集處理后排放。西南地區村落宜利用重力自流排水。距離城市較近的村落,經技術與經濟比較后,可將村落污水統一收集,就近排入城市排水系統集中處理。村落污水收集系統常用收集方式如下Error! Reference source not found.和Error! Reference source not found.所示。農戶污水經化糞池或沼氣池處理后進入村落污水收集。進入下一級處理單元或直接利用農戶污水化糞池或沼氣池農戶污水圖 23 多戶污水統一預處理工藝流程農戶污水經過化糞池或沼氣池 進入下一級處理單

16、元或直接利用農戶污水經過化糞池或沼氣池圖 24 多戶污水獨立預處理工藝流程村落排水工程要服從總體規劃。村落總體規劃中的規模、設計年限、功能分區布局、人口的發展、水量、水質資料等,是排水工程規劃的主要依據。近遠期規劃與分期建設相結合。排水工程一般可按遠期規劃預留用地,按近期規劃設計實施。在規劃中對污水的污染問題全面安排,合理布局,防患于未然,盡可能減少污染源數量和排污規模,并積極開展污水的綜合利用。排污管道管材可根據地方實際選擇混凝土、塑料管等多種材料。污水管道依據地形坡度鋪設,坡度應滿足污水重力自流的要求;同時應防止因地形坡度過大,沖刷管道或管道露出地面。污水管道鋪設應盡量避免穿越場地,公路和

17、河流,并應設置檢查井。村落生活污水排水管徑在150mm以上。3 農村生活污水處理技術根據西南地區農村的經濟和技術特征,本指南將人工濕地、土地滲濾、厭氧生物膜技術、生物接觸氧化池、氧化溝活性污泥法、生物濾池作為西南地區農村污水處理的推薦技術;將化糞池和沼氣池作為污水處理的預處理技術。其它能達到處理要求并與西南地區技術與經濟相適應的技術也可以在該地區推廣應用。西南地區宜合理利用丘陵地區的高差減少污水處理設施的動力消耗。3.1 化糞池3.1.1 概述化糞池是一種利用沉淀和厭氧微生物發酵的原理,以去除糞便污水或其他生活污水中懸浮物、有機物和病原微生物為主要目的的污水初級處理設施。污水通過化糞池的沉淀作

18、用可去除大部分懸浮物(SS),通過微生物的厭氧發酵作用可降解部分有機物(COD、BOD5),池底沉積的污泥可用作有機肥。通過化糞池的預處理可有效防止管道堵塞,亦可有效降低后續處理單元的污染負荷。化糞池的優點:化糞池具有結構簡單、易施工、造價低、無能耗、運行費用省、衛生效果好、維護管理簡便等優點。化糞池的不足:沉積污泥多,需定期進行清理;綜合效益不高;污水易滲漏。化糞池處理效果有限,出水水質差,一般不能直接排放水體,需經后續好氧生物處理單元或生態技術單元進一步處理。化糞池適用范圍:可廣泛應用于西南地區農村生活污水的初級處理,特別適用于廁所的糞便與尿液的預處理。3.1.2 類型和結構化糞池根據建筑

19、材料和結構的不同主要可分為磚砌化糞池、現澆鋼筋混凝土化糞池、預制鋼筋混凝土化糞池、玻璃鋼化糞池等。根據池子形狀可以分為矩形化糞池和圓形化糞池。根據池子格數可以分為單格化糞池、兩格化糞池、三格化糞池(如Error! Reference source not found.所示)和四格化糞池等。根據農村的水質和水量特點,宜采用兩格化糞池或三格化糞池。圖 31 三格化糞池典型結構示意圖3.1.3 設計事項化糞池的具體設計可參見給水排水設計手冊第2冊。農村化糞池規模和參數可參考如下事項:(1) 為防止污染地下水,化糞池須進行防水、防滲設計。(2) 化糞池的設計應與村莊排污和污水處理系統統一考慮設計,使之

20、與排污或污水處理系統形成一個有機整體,以便充分發揮化糞池的功能。(3) 化糞池的平面布置選位應充分考慮當地地質、水文情況和基底處理方法,以免施工過程中出現基坑護坡塌方、地下水過多而無法清底等問題。(4) 化糞池距地下給水排水構筑物距離應不小于30m,距其他建筑物距離應不小于5m,化糞池的位置應便于清掏池底污泥。(5) 農村化糞池的水力停留時間宜選48h或以上。(6) 當化糞池污水量小于或等于10m3/d,首選兩格化糞池,第一格容積占總容積65%80%,第二格容積占20%35%;若化糞池污水量大于10m3/d,一般設計為三格化糞池,第一格容積占總容積的50%60%,第二格容積占20%30%,第三

21、格容積占20%30%;若化糞池污水量超過50m3/d,宜設兩個并聯的化糞池;化糞池容積最小不宜小于,且此時最好設計為圓形化糞池(又稱化糞井),采取大小相同的雙格連通方式,每格有效直徑應大于或等于。化糞池水面到池底深度不應小于,池長不應小于1m,寬度不應小于。3.1.4 施工事項可根據當地氣候和工期要求,購買預制成品化糞池安裝,或現場建造化糞池。預制成品化糞池有效容積從至100m3不等,應根據當地處理水量、地下水位、地質條件等具體情況,參照給水排水標準圖集S2中相關內容,選擇相應型號的預制成品化糞池。成品化糞池的加工在生產廠家完成,其現場安裝和施工工序主要包括:開挖坑槽、安裝化糞池、分層回填土、

22、砌清掏孔和砌連接井。由于化糞池易產生臭味,現場建造化糞池最好建成地埋式,并采取密封防臭措施。若周圍環境容許溢出,且地質條件較好,土壤滲濾系數很小,則可采取磚砌化糞池。若當地地質條件較差,比如山區、丘陵地帶,臨近河流、湖泊或道路,則建議采取鋼筋混凝土化糞池,對池底、池壁進行混凝土抹面避免化糞池污水滲漏污染周邊土壤和地下水,同時配套安裝PVC或混凝土管道。3.1.5 造價指標化糞池類型和材質不同,其造價亦不同。國標磚砌化糞池與預制鋼筋混凝土組合式化糞池的單池價格預算如Error! Reference source not found.所示。表31 國標磚砌化糞池與預制鋼筋混凝土化糞池單池預算表容積

23、(m3)152040100國標磚砌(萬元)預制鋼筋混凝土(萬元)-3.1.6 運行管理化糞池的日常維護檢查包括化糞池的水量控制、防漏、防臭、清理格柵雜物、清理池渣等工作。(1) 水量控制:化糞池瞬時流量不宜過大,過大的流量會稀釋池內糞便等固體有機物,縮短了固體有機物的厭氧消化時間,會降低化糞池的處理效果;且大水量易帶走懸浮固體,易造成管道的堵塞。(2) 防漏檢查:應定期檢查化糞池的防滲設施,以免糞液滲漏污染地下水和周邊環境。防臭檢查:化糞池的密封性也應進行定期檢查,要注意化糞池的池蓋是否蓋好,避免池內惡臭氣體溢出污染周邊空氣。(3) 清理格柵雜物:若化糞池第一格安置有格柵時,應注意檢查格柵,發

24、現有大量雜物時應及時的清理,防止格柵堵塞。(4) 清理池渣:化糞池建成投入使用初期,可不進行污泥和池渣的清理,運行13年后,可采用專用的槽罐車,對化糞池池渣每年清抽一次。(5) 其他注意事項:在清渣或取糞水時,不得在池邊點燈、吸煙等,以防糞便發酵產生的沼氣遇火爆炸;檢查或清理池渣后,井蓋要蓋好,以免對人畜造成危害。3.2 沼氣池3.2.1 概述沼氣池應用的主要目的是能源的回收利用,沼液是沼氣池的附屬產物。因此沼氣池的設計、施工和運行管理可參考其它相關的規程和圖集。沼氣池是采用厭氧發酵技術和兼性生物過濾技術相結合的方法,在厭氧和兼性厭氧的條件下將生活污水中的有機物分解轉化成甲烷、二氧化碳和水,達

25、到凈化處理生活污水的目的,并實現資源化利用。沼氣池作為污水資源化單元和預處理單元,其副產品沼渣和沼液是含有多種營養成分的優質有機肥,如果直接排放會對環境造成嚴重的污染,可回用到農業生產中,或后接污水處理單元進一步處理。沼氣池的優點:沼氣池相比較化糞池來講,污泥減量效果明顯,有機物降解率較高,處理效果好;可以有效利用沼氣。沼氣池的不足:沼氣池處理污水效果有限,出水水質差,一般不能直接排放,需經后續好氧生物處理單元或生態技術單元進一步處理;與化糞池比較,管理較為復雜。沼氣池適用范圍:可應用于西南地區一家一戶或聯戶農村污水的初級處理。如果有畜禽養殖、蔬菜種植和果林種植等產業,可形成適合不同產業結構的

26、沼氣利用模式。3.3 厭氧生物膜池3.3.1 概述厭氧生物膜池是通過在厭氧池內填充生物填料強化厭氧處理效果的一種厭氧生物膜技術。污水中大分子有機物在厭氧池中被分解為小分子有機物,能有效降低后續處理單元的有機污染負荷。正常運行時,厭氧生物膜池對COD和SS的去除效果一般能達到40%60%。厭氧生物膜池優點:投資省、施工簡單、無動力運行、維護簡便。厭氧生物膜池不足:對氮、磷基本無去除效果,須接后續處理單元進一步處理后排放。適用范圍:可廣泛應用于西南地區各區域污水經化糞池或沼氣池處理后,人工濕地或土地滲濾處理前的處理單元。3.3.2 類型和結構厭氧生物膜池典型結構如Error! Reference

27、source not found.所示。其中填充的填料應有利于微生物生長,易掛膜,且不易堵塞,從而提高厭氧池對BOD5和懸浮物SS的去除效果。進水出水泥斗填料圖 32 厭氧生物膜結構示意圖3.3.3 設計事項厭氧生物膜池的設計參數主要包括:水力停留時間HRT、有機負荷、池體有效容積、污泥排泥時間、污泥斗有效容積、填料類型及規格、填料安裝高度和間距等。厭氧池HRT一般取25d。由于增加了填料,使微生物附著生長于填料上,脫落的生物膜污泥定期排放,其排泥時間可為3個月至1年,具體可視污泥斗的容積和處理量而定。污泥斗的有效容積可取上層反應池有效容積的1/81/4。厭氧池中的填料特征需滿足以下條件:(6

28、) 具有高比表面積,有利于微生物生長;(7) 材料抗腐蝕性,在厭氧酸化條件下穩定可靠;(8) 不易堵塞,質量輕,易于安裝或懸掛;(9) 價格低廉,運輸方便。常用的填料有纖維填料、軟性填料、彈性填料或其組合。3.3.4 施工事項厭氧生物膜池通常可位于化糞池后,建為地下式或半地下式,其中反應區裝填填料,以強化厭氧處理效果,兼具厭氧反應和沉淀雙重功能;也可對現有三格式化糞池的第三格進行改造,在其中安裝填料,形成厭氧生物膜池。其施工中應注意三防:(10) 防水:防止地下水滲入,應注意地下水位對池體的影響;應防雨水落入或流入,特別是在西南地區降雨量大的地方,因此需做封頂處理,并預留人孔。(11) 防漏:

29、防止厭氧池污水滲漏污染周邊池塘和河流等水體或者地下水,因此厭氧池底和池壁需做防滲處理,其滲漏系數應達到相關國家標準。(12) 防臭:微生物厭氧分解有機物,會產生氨氣、硫化氫等臭味氣體,因此需對厭氧池進行密封,必要時可增加除臭裝置,對厭氧池產生的臭味氣體進行除臭。3.3.5 造價指標厭氧生物膜池用于處理污水,其費用主要產生于厭氧池建造,其建造費用因池壁采取的材料、內部安裝的填料和池體大小不同而不同,一般而言池壁采用鋼筋混凝土建造比磚砌抹面高,處理規模越大,單位污水量的建造費用越低;池體建造費用和填料購置費用可咨詢土建結構專家和填料供貨商。厭氧生物膜池運行費用僅來自于池底污泥的定期排放處置和日常檢

30、查,基本無電耗,運行費用很低。3.3.6 運行管理厭氧池的運行管理主要為污泥的定期排放與處置,污泥排放后不能隨意堆置,否則易生蚊蠅,滲漏水會對周邊水體環境造成二次污染。排放污泥量少,建議返回化糞池,進行循環處理。3.4 生物接觸氧化池3.4.1 概述生物接觸氧化池是生物膜法的一種。其特征是池中填充填料,污水浸沒全部填料,通過曝氣使氧氣、污水和填料三相接觸充分接觸,填料上附著生長的微生物可有效地去除污水中的懸浮物、有機物、氨氮、總氮等污染物。生物接觸氧化技術優點:結構簡單,占地面積小;污泥產量少,無污泥回流,無污泥膨脹;生物膜內微生物量穩定,生物相豐富,對水質、水量波動的適應性強;操作簡便、較活

31、性污泥法的動力消耗少,;對污染物去除效果好。生物接觸氧化技術不足:曝氣充氧需耗電能。加入生物填料導致建設費用增高;可調控性差;生物接觸氧化池對磷的處理效果較差,對總磷指標要求較高的農村地區應配套建設深度除磷單元。適用范圍:適用于有一定經濟承受能力,處理規模為單戶、多戶污水處理設施或村落的污水處理站。若作為單戶或多戶污水處理設施,為減少曝氣耗電、降低運行成本,宜利用地形高差,通過跌水充氧完全或部分取代動力曝氣充氧。3.4.2 類型和結構生物接觸氧化池根據污水處理流程,可分為一級接觸氧化、二級接觸氧化和多級接觸氧化。二級接觸氧化和多級接觸氧化可在各級接觸氧化池中間設置中間沉淀池,提高出水水質。根據

32、曝氣裝置位置的不同,接觸氧化池在形式上可分為分流式和直流式,分流式接觸氧化池污水先在單獨的隔間內充氧后,再緩緩流入裝有填料的反應區,直流式接觸氧化池是直接在填料底部曝氣。若按水流特征,又可分為內循環和外循環式,內循環指單獨在填料裝填區進行循環,外循環指在填料體內、外形成循環。內循環直流式接觸氧化池基本結構如Error! Reference source not found.所示。排泥進水裝置曝氣管填料支架填料池體液面出水槽出水進水空氣圖 33 內循環直流式接觸氧化池結構示意圖3.4.3 設計事項生物接觸氧化池前應設置沉淀池等預處理設施,以防止堵塞。沉淀單元可以是單獨的沉淀池或一體化設備中的沉淀

33、單元,已建符合防水要求的化糞池也可作為沉淀池。此外,需要合理布置生物接觸氧化池的曝氣系統,實現均勻曝氣。填料裝填要合理,防止堵塞。接觸氧化池主要由池體、填料、支架及曝氣裝置、進出水裝置以及排泥管道等部件組成,如Error! Reference source not found.所示。1) 池體及內部構筑體處理規模在200人以下生物接觸氧化池的設計參數200人以下生物接觸氧化池的有效容積宜按下列公式計算:V= n Q (La-20)/M 式中:V生物接觸氧化池的有效容積(m3);Q每人每天污水量(m3/人.d);n人數;La進水BOD5濃度;(mg/L)MBOD5負荷(gBOD5/),宜按照Er

34、ror! Reference source not found.計算:表32 生物接觸氧化BOD5負荷參數 單位:gBOD5/處理對象人數n1n5050<n200好氧式(1)180225好氧式(2)120140兼氧式(2)80140注:好氧式(1)為去除COD和BOD5功能的處理方法,有脫氮需求時將好氧式(2)與兼氧式(2)聯合使用,反應池順序為兼氧式(2)、好氧式(2),并設置污水回流裝置。針對農村的特征以及國內外的經驗,農村用生物接觸氧化池的負荷宜小于城市污水廠,所以推薦上述計算公式。此外,還應滿足下列要求:(13) 好氧式生物接觸氧化池(1)的曝氣時間為,停留時間天左右。池中的溶解

35、氧含量維持在。(14) 池體底面多采用矩形或方形,長與寬之比應該在1:21:1之間。(15) 處理對象超過30人,分格數不少于2,并按同時工作設計,每格面積不宜大于25m2;處理對象超過40人的情況下,有效水深宜大于米。(16) 填料分層裝填,一般不超過3m;(17) 單戶或幾戶規模的池體可用熱塑性復合材料、PVC塑料材料、玻璃鋼等材質,村落以上規模的接觸氧化池體應采用鋼板焊接制成或用鋼筋混凝土澆灌砌成。生物接觸氧化池進水端應設置導流槽,導流槽與生物接觸氧化池應采用導流板分隔,導流板下緣至填料底面的距離推薦為。出水一側斜板與水平方向的夾角應在50°60°之間。(18) 生物

36、接觸氧化池應在填料下方滿平面曝氣,推薦采用穿孔管曝氣,每根穿孔管的水平長度不宜大于5m,穿孔管材質可選擇PVC塑料管或不銹鋼管,用電鉆打孔制成。為防止堵塞,曝氣時應保證開孔朝下。最好配置調節氣量的氣體流量計和方便維修的設施。生物接觸氧化池底部應設置放空閥。處理規模在200人以上生物接觸氧化池的設計參數200人以上的村落污水處理站如采用生物接觸氧化池,在能按照城市污水廠運行管理的前提下,可參照城市生活污水處理生物接觸氧化池的設計和運行參數。池體底面多采用矩形或方形,長與寬之比應該在1:21:1之間;池子個數或分格數一般不少于2個,每格面積不宜大于25m2;容積負荷一般采用10001500g BO

37、D5/(m3d);填料分層裝填,一般不超過3m;溶解氧一般維持在L之間,氣水比15:120:1。2) 填料填料是決定生物接觸氧化池處理效果的關鍵,須滿足以下要求:(1)填料應采用適于長期浸入污水環境的彈性填料、軟性填料及其組合;(2)填充率大于55%;(3)填料分層裝填,一般不超過3m;(4)在好氧生物接觸氧化池中應與底部保持合適的距離。3) 設計尺寸Error! Reference source not found.中給出了不同處理規模的接觸氧化池推薦的設計參數,供參考。表 33 不同處理規模接觸氧化池設計參數表 規模池體尺寸適宜填料施工材料備注單戶底面積,池高 m,填料層高度軟性、半軟性熱

38、塑性復合材料、PVC塑料材料、玻璃鋼均勻曝氣多戶底面積 m2,池高 m,填料層高度半軟性、軟性熱塑性復合材料、PVC塑料材料、玻璃鋼均勻曝氣村落底面積1015m2,池高,填料層高度球形、蜂窩鋼板或鋼筋混凝土3.4.4 施工事項接觸氧化池的施工事項包括池體的建造、填料的安裝和曝氣系統的布置。1) 池體建造單戶或多戶污水處理時,池體容積小,可采用熱塑性復合材料、PVC塑料材料、玻璃鋼等材質,板的厚度應在10mm以上,若板較高,較長,則板中間需進行加固處理,以防池體裝滿水后池體中央向外凸出導致最終破裂;村落污水處理時,池體容積大,為安全考慮,宜采用現場鋼筋混凝土澆注;也可采用設備現場安裝。2) 填料

39、安裝填料安裝需搭建支架,支架材料要能抗腐蝕,支架應根據待安裝的填料的體積和重量進行結構設計,保證其結構可靠性和穩定的承載能力;填料的安裝有一定的要求,需疏密適中,單戶或多戶污水處理時,其具體安裝參數可咨詢環保工程師或填料供貨方;村落污水處理時,其安裝的參數應由有資質的設計院進行專業計算設計方可施工。3) 曝氣裝置單戶或多戶小型接觸氧化池的曝氣裝置較為簡單,可采取市售養魚用的曝氣泵和曝氣頭進行充氧即可;村落污水處理接觸氧化池池體較大時,其曝氣裝置的安裝應在專業設計后請專門的施工隊進行,其安裝既要考慮曝氣量,又要考慮曝氣的均勻性。此外,曝氣設備如鼓風機或曝氣泵需考慮其噪聲對環境的影響,若建設在環境

40、要求很安靜的地方,需對其進行降噪處理。3.4.5 造價指標生物接觸氧化池的一次性投資主要是池體建造和購買填料,處理規模不同,池體造價上也有差異,從幾百至幾萬不等;而各種不同填料價格上差異明顯,以價格較高的球形塑料填料為例,填充一立方米體積所需要的填料價格在600元左右。此外,有報道表明二段式生物接觸氧化工藝在污泥穩定性、水力負荷以及設備來源上相比活性污泥和氧化溝工藝均有不同程度的優勢,出水水質好。這些特點非常符合農村地區經濟來源缺乏、操作維護人員有限、對出水水質要求高的特點。3.4.6 運行管理4) 系統啟動系統啟動時,如有條件可投加臨近污水處理廠的污泥;或加入糞水悶曝37天后開始少量進水,并

41、觀察檢測出水水質,逐漸增大進水流量至設計值,同時調整曝氣量,保持一定的氣水比1520:1,如果有條件應檢測反應池內溶解氧含量,使其在L之間為宜。5) 日常維護正常運行時,需觀察填料載體上生物膜生長與脫落情況,并通過適當的氣量調節防止生物膜的整體大規模脫落。確定有無曝氣死角,調整曝氣頭位置,保證均勻曝氣。定期察看有無填料結塊堵塞現象發生并予以及時疏通。冬季水溫時,適當增加曝氣時間。定期對二沉池中污泥進行處理,可以由市政槽車抽吸外運處理;衛生處理后也可用做農田施肥。3.5 生物濾池 3.5.1 概述生物膜法的一種,具有凈化效果好、投資省、運行費用低等特點。本指南所指生物濾池為高負荷生物濾池。主要去

42、除污水中懸浮物、有機物、氨氮等污染物。生物濾池的優點:占地小、抗沖擊能力強、處理效果穩定等。生物濾池的不足:污水進入生物濾池前,必須經過預處理降低懸浮物濃度,以防堵塞濾料。濾料上的生物膜不斷脫落更新,隨處理水流出,所以生物濾池后須設置二次沉淀池以沉淀懸浮物。生物濾池的適用范圍:適用于自然村或中小型聚居點的污水處理。對于可用土地面積少,地形坡度大、進水水質和水量波動大的污水處理站有較好的適用性。由于工藝布水特點,對環境溫度有較高要求,適宜在年平均氣溫較高的地區使用。3.5.2 類型和結構早期出現的生物濾池,負荷較低,水量負荷只有14m3/(m2濾池·d),BOD5負荷也只有(m3濾料&

43、#183;d)。這種濾池稱為普通生物濾池,其優點是凈化效果好,BOD5去除率可達90%95%;缺點是占地面積大、易堵塞,產生濾池蠅(一種體形小于家蠅的蒼蠅,產卵、幼蟲、成蛹、成蟲等生殖過程均在濾池內進行,飛行能力弱,一般只在濾池周圍范圍飛行),惡化環境衛生,而且噴灑污水時散發臭味,因此普通生物濾池在實際應用中使用很少,并有逐漸被淘汰之勢。為克服普通生物濾池的缺點,人們在運行方面采取措施,提高水量和BOD負荷,采取處理水回流措施,降低進水濃度,保證進水的BOD在200mg/L以下,使得濾料在不斷被沖刷下,生物膜不斷脫落更新,占地大、易堵塞的問題得到一定程度的解決。這種提高負荷后的生態濾池被稱為高

44、負荷生物濾池。其主要的工藝特點就是保證進水的BOD低于200mg/L,為此,常采用處理水回流加以稀釋,這種方法可以均勻化和穩定進水水質;加速生物膜的更新換代,防止厭氧層的生長,保持生物膜的活性;有效抑制濾池蠅的過度滋生;減少臭味。生物濾池可按污染物的去除功能和水流流向進行分類。按照不同污染物的去除功能可分為碳氧化生物濾池,硝化生物濾池和反硝化生物濾池。按照水流在生物濾池中穿行的方向可分為上向流(池底進水,水流和空氣同向運行)、下向流(池頂進水,水流和空氣逆向運行)、側向流(在池側墻進水,水流和空氣垂直相交運行)或折流式(單池中設置導流墻,使得水流上下翻騰)。根據國內生物濾池工藝污水廠處理效率及

45、參考各實驗研究結果確定,碳氧化生物濾池對BOD5去除率可大于90%,硝化生物濾池NH3-N去除率可大于80% ,反硝化生物濾池系統TN去處理可大于60;生物濾池出水SS可小于20mg/L。3.5.3 設計事項(19) 生物濾池前應設置沉沙池、初沉池、水解調節池或隔油池等預處理設施,其進水懸浮固體濃度不宜大于60mg/L。污水進入生物濾池前,必須經過預處理降低懸浮物濃度,以免堵塞濾料。濾料上的生物膜不斷脫落更新,并隨處理水流出,所以生物濾池后應設置沉淀池(二次沉淀池)予以沉淀固體物質。對于村莊和小型居住點的污水,其水質水量變化較大,污水宜經調節池調節水質水量,同時也可進行水解反應,提高污水的可生

46、化性。(20) 根據西南地區農村的特征,生物濾池可采用模塊化或標準化設計,其池形可采用圓柱形或方柱形,池之間宜采用管道連接。也可直接選用一體化生物濾池設備。(21) 生物濾池填料一般選用陶粒濾料或輕質多孔填料,陶粒濾料粒徑宜為28mm,輕質多孔填料粒徑宜控制在25mm以下。濾料填裝高度宜為3m。輕質多孔填料適宜在下向流或側向流曝氣生物濾池中采用,可以大大延長濾池反沖洗周期或避免采用反沖洗系統。(22) 生物濾池的布水必須均勻。3.5.4 施工事項生物濾池宜選用專業施工隊進行施工和安裝。3.5.5 造價指標高負荷生物濾池一次性投資費用主要有池體的建造、濾料的采購、布水設備等。估算下來,村落規模的

47、處理系統建設費用一般不超過20萬。其日運行費用只有水泵的耗電和勞動力成本,相比其它好氧生物處理工藝,高負荷生物濾池的運行成本較低。3.5.6 運行管理生物濾池構筑物簡單,日常運行時,主要是巡檢水泵等動力設備和濾料是否出現堵塞現象,通風效果是否良好;冬季水溫較低時,應注意防凍,同時降低進水水量負荷,以保證處理效果;當進水水質很差時(BOD5>200mg/L時),開啟回流泵,將處理水回流,稀釋原水,降低BOD5負荷。3.6 氧化溝3.6.1 概述氧化溝因其構筑物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在溝中不斷循環流動,因此也稱其為“循環曝氣池”、“無終端曝氣池”

48、。氧化溝通常按延時曝氣條件運行,以延長水和生物固體的停留時間和降低有機污染負荷。氧化溝使用臥式或立式的曝氣和推動裝置,向反應池內的物質傳遞水平速度和溶解氧。氧化溝的工藝特征:(23) 在流態上,氧化溝介于完全混合式與推流式之間,從水流動來看是推流式,由于流速快,可達 m/s,進水能與溝內混合液快速混合,因此氧化溝的流態又是完全混合式。(24) 水力停留時間長,有機負荷低,運行穩定,處理水質良好。(25) 采用延時曝氣法運行,污泥產率低,剩余污泥量少。(26) 污泥齡長,達1530d,為傳統活性污泥系統的36倍。因此在反應器內能夠存活增殖世代時間長的細菌如硝化菌和反硝化菌等,在溝內可發生硝化反應

49、和反硝化反應,使氧化溝具有較強的脫氮能力。同時,氧化溝這種封閉循環式的結構能夠交替產生好氧/缺氧區域,因而特別能滿足污水的脫氮要求。(27) 對水溫、水質和水量的變化有較強的適應性。工藝操作管理方便。可不設置初沉池,污水只經過格柵和沉砂池即可進入氧化溝。主要設備是氧化溝溝體和二沉池,設施少,工藝流程簡單,操作和維護管理比較容易。在各種活性污泥處理系統中,氧化溝的維護管理最為簡單,產生機械故障的可能性也相對較小。氧化溝優點:氧化溝一般不設初沉池、結構和設備簡單、運行維護簡單、投資較省;采用低負荷運行,剩余污泥量少,處理效果好。氧化溝不足:長污泥齡運行有時出水中懸浮物較高,影響出水水質;相對其他好

50、氧生物處理工藝,傳統氧化溝的占地面積大、耗電高于曝氣池。氧化溝適用范圍:適用于處理污染物濃度相對較高的污水;處理規模宜大不宜小,適合村落污水處理。污水經過農村適用的氧化溝工藝的處理后,出水通常達到或優于城鎮污水處理廠污染物排放標準中的二級標準。如果受納水體有更嚴格的要求,則需要進一步處理。3.6.2 類型和結構氧化溝溝型很多。如:帕思維爾(passever)氧化溝、卡羅塞(Carrousel)氧化溝、奧爾伯(Orbal)氧化溝、射流曝氣氧化溝、障礙式氧化溝、T型(又稱三溝式)、D型(又稱雙溝式)、DE型氧化溝、一體化氧化溝以及將曝氣與推動循環流動功能相分離的氧化溝等。在上述種類繁多的氧化溝工藝

51、中,Passever氧化溝和一體式合建氧化溝更適合農村經濟狀況和技術水平。Passveer氧化溝的溝渠為跑道形,溝上安裝一個或數個轉刷,通過轉刷轉動推動水流在溝內循環流動和充氧,如Error! Reference source not found.所示。圖 34 Passveer氧化溝構造示意圖一體化氧化溝將沉淀池與氧化溝建在同一構筑物中,利用水流動力實現無泵回流,從而節省污泥回流費用。一體化氧化溝需要專門的固液分離裝置,按固液分離裝置的位置分為溝內分離器型和溝外分離器型。溝內分離器型比較典型的是BMTS和BOAT。溝外分離器型將固液分離器放置在氧化溝主溝的外面,這樣可以減少固液分離器放置對氧

52、化溝流態的影響。立體循環一體化氧化溝是溝外分離器型一體化氧化溝的一種。BOAT其示意圖如Error! Reference source not found.所示。BOAT型一體化氧化溝由于其分離器像水中的船而得名。其工作原理與BMTS型一體化氧化溝相似,其區別是BOAT型一體化氧化溝的固液分離器僅占據了部分表面溝道。AA污水固液分離器出水平面圖曝氣轉刷AA剖面圖溢流堰隔墻溝內水流圖 35 BOAT型一體化氧化溝示意圖3.6.3 設計事項氧化溝的設計可參考氧化溝設計規程CECS112:2000。為保證活性污泥呈懸浮狀態,溝內平均流速應在s以上。混合液在沉淀池進行泥水分離,污泥回流到氧化溝中,因目

53、前農村管理水平有限,剩余污泥宜定期排放并作適當處理。沉淀池可以采用常用的豎流沉淀池或平流沉淀池。氧化溝的設計主要包括池體設計、曝氣裝置設計和沉淀池設計。氧化溝的參數宜根據實驗資料確定,在無試驗資料時,可參照類似工程選擇,或參考以下參數:污水停留時間:630h;污泥停留時間:1030d;溝內流速:s;溝內污泥濃度:15005000mg/L;氧化溝工藝二沉池的表面負荷,一體化氧化溝固液分離器表面負荷左右。氧化溝機械曝氣設備除具有良好的充氧性能外,還具有混合和推流作用,設備選型時要注意充氧和混合推流之間的協調。氧化溝曝氣轉刷的技術參數可參照曝氣轉刷認定技術條件(HCRJ 034-1998)。在有條件

54、的地區,也可自行加工,以降低成本。3.6.4 施工事項氧化溝宜選用專業施工隊進行施工和安裝。3.6.5 造價指標氧化溝的建設成本主要包括池體建設和購置設備。一般鋼筋混凝土池體的建設費用為6001000元/m3,不同地區或池體埋地與否會有差別,采用鋼板或玻璃鋼池體的造價約為1000元/m3。轉刷的費用約為1500030000元/m,如果定做,會大幅度節省費用。轉盤的費用更貴一些。3.6.6 運行管理主要是氧化溝設備的維護。3.7 人工濕地3.7.1 概述人工濕地是一種通過人工設計、改造而成的半生態型污水處理系統,主要由土壤基質、水生植物和微生物三部分組成。此外,人工濕地對改善環境和提高環境質量有明顯的作用,它增加了植被覆蓋率,保持了生物多樣性,改善了生態環境。人工濕地的優點:投資費用省,運行費用低,維護管理簡便,水生植物可以美化環境,增加生物多樣性。人工濕地的不足:污染負荷低,占地面積大,設計不當容易堵塞,處理效果受季節影響,隨著運行時間延長除磷能力逐漸下降。人工濕地的適用范圍:適于資金短缺、土地面積相對豐富的農村地區,不僅可以治理農村水污染、保護水環境,而且可以美化環境,節約水資源。3.7.2 類型和結構人工濕地按水

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