農(nóng)村污水處理技術(shù)

農(nóng)村生活污水處理技術(shù)可分為初級(jí)處理、生物處理、自然生物處理，各階段處理技術(shù)不宜單獨(dú)使用，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量和出水標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取和組合。

初級(jí)處理

2.1  戶(hù)廁化糞池

（1）概述

化糞池在生活污廢水處理過(guò)程中可視為污染物初級(jí)處理系統(tǒng)，其原理是沉淀和厭氧微生物發(fā)酵。生活污水中比重大的顆粒物質(zhì)沉降（形成沉渣），比重小的物質(zhì)上浮（形 成浮渣）；利用微生物厭氧發(fā)酵作用使糞便等有機(jī)物被初步降解，實(shí)現(xiàn)污水的初級(jí)處理。

污水在化糞池內(nèi)逐漸分離為3層：浮渣層、中間層和泥渣層。比重輕的物質(zhì)（油類(lèi)） 或夾帶氣泡的絮團(tuán)向上懸浮，形成浮渣層；比重較大的固體沉淀在底層，形成泥渣層； 中間層是液體，在兼性厭氧菌和厭氧菌共同作用下，液體中的污染物質(zhì)被分解，產(chǎn)生CH4、 CO2和H2S等氣體。上層浮渣和底層沉渣需定期清理，清掏出的泥渣經(jīng)適當(dāng)處理后可以 作為肥料。

化糞池采用隔墻或隔板進(jìn)行間隔，構(gòu)成多格化糞池，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)多格化糞池的處理效果要好于單格化糞池。 目前戶(hù)廁化糞池應(yīng)用較為廣泛的是三格化糞池。污水首先進(jìn)入到第一格（池），池內(nèi)糞便等物質(zhì)開(kāi)始發(fā)酵分解，因進(jìn)入物質(zhì)的比重不同，池內(nèi)開(kāi)始自然分層。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)酵和靜置分離，中層液體含蟲(chóng)卵、病原體的大顆粒物質(zhì)有所減少；污水經(jīng)過(guò)連接管進(jìn)入到第二格（池），沉渣和浮渣物質(zhì)則被截留在第一格（池） 內(nèi)繼續(xù)分解。流入到第二格（池）的中層液體進(jìn)一步發(fā)酵和進(jìn)行固液分離，污水中的大 顆粒物質(zhì)較第一格（池）顯著減少；第二格（池）的中層液體最后進(jìn)入到第三格（池），第三格（池）主要起儲(chǔ)存、沉淀作用，此時(shí)液體基本腐熟，病原菌、蟲(chóng)卵得到有效去除。

化糞池的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易施工，維護(hù)管理方便；造價(jià)低，無(wú)能耗，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。

化糞池的不足：沉積污泥需定期進(jìn)行清理；若防滲措施不到位，污水易泄漏；處理效果有限，一般不能直接排放水體，可進(jìn)入田間或經(jīng)后續(xù)生物處理單元或生態(tài)凈水單元 進(jìn)一步處理。

（2）適用范圍

對(duì)于污水不易集中收集的分散型農(nóng)戶(hù)，周邊有足夠的田地、山地的，可采用戶(hù)廁三格化糞池就地分散處理方式，尾水排入田地、山地等消納利用；需要排放水體的，應(yīng)根據(jù)不同的出水要求，通過(guò)管道收集后與其他生物處理工藝組合后進(jìn)行進(jìn)一步的深度處理后達(dá)標(biāo)排放。

（3）設(shè)計(jì)要求

1) 無(wú)納管條件時(shí)

①糞便污水通過(guò)三格化糞池處理后，其出水再進(jìn)入田間或林地。三格化糞池有效容積應(yīng)根據(jù)使用人數(shù)、每人每日計(jì)算糞便污水量、糞便無(wú)害化衛(wèi)生要求兼性厭氧發(fā)酵≥30 天的要求制定。

a.三格化糞池容積計(jì)算見(jiàn)公式（1）：

V=A.X.D/1000……………………………………………… (1)

式中：

V---池的有效容積，單位為立方米（m3);

A---每人每日糞尿排泄量和沖水量之和，單位為升每人每日[L/(人.日）]; X---使用人數(shù)；

D---每池貯留糞便的有效時(shí)間，單位為天（d）。

注：A---按18Ｌ/（人.日）計(jì)，當(dāng)服務(wù)多人時(shí)，適度考慮變化因素，每人每日計(jì)算污 水量逐步折減至15Ｌ/（人.日）。

a---各池貯存糞便的有效時(shí)間，1池不少于20天，2池不少于10天，3池原則要求 1，2池有效時(shí)間之和；在保證1，2池共不小于30天有效停留時(shí)間情況下，無(wú)糞肥取用需求時(shí)，可適當(dāng)減少3池容積。

b.戶(hù)廁三格化糞池容積≥1.5m3; 1、2、3池容積比原則為2：1：3；２池寬度不足50cm可加大至50cm。

c.三格池的深度相同，不應(yīng)小于1200mm。

d.排糞管：采用管材內(nèi)壁應(yīng)光滑，內(nèi)徑≥100mm，應(yīng)避免拐彎并盡可能減少長(zhǎng)度。

進(jìn)糞管上端與便器下口連接緊密，下端出口超出第一池池壁5cm左右。

e.過(guò)糞管：要求選用內(nèi)徑100mm內(nèi)壁光滑管材，設(shè)置成“I”或倒“L”型；連接一池至二池的過(guò)糞管入口應(yīng)在第一池池壁的下三分之一處，溢出口應(yīng)在第二池距池上沿至少保留100mm；二池至三池的過(guò)糞管入口可在第二池池壁的下三分之一或二分之一處，溢口同一池至二池的過(guò)糞管。一池至二池的過(guò)糞管與二池至三池的過(guò)糞管可交錯(cuò)安裝。

f.排糞管、過(guò)糞管的安裝位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)并保持一定距離。

g.三格池的蓋板上必須預(yù)留維護(hù)口并應(yīng)當(dāng)加蓋密封。

h.排氣管：應(yīng)在第一池安裝排氣管，圓形管徑100mm，方形面積不小于225cm2,高于廁屋500mm或以上，加防雨（防蠅、防風(fēng)）帽。

j.污泥清掏周期應(yīng)根據(jù)污水溫度和當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定，宜采用3~12個(gè)月。

k.化糞池應(yīng)設(shè)在室外，其外壁距農(nóng)房宜根據(jù)各地農(nóng)房性質(zhì)、基礎(chǔ)條件確定，如條件限制設(shè)置與機(jī)動(dòng)車(chē)道下時(shí)，池底和池壁應(yīng)按機(jī)動(dòng)車(chē)荷載核算。

m.化糞池的構(gòu)造應(yīng)符合《農(nóng)村戶(hù)廁衛(wèi)生規(guī)范》GB19379的要求。

n.化糞池池壁和池底須進(jìn)行防滲設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁污染地下水和周邊環(huán)境。應(yīng)采取防臭和防爆措施。

②三格化糞池?zé)o法滿(mǎn)足停留時(shí)間至少30天或是出水無(wú)法進(jìn)入田間或林地時(shí)，糞便污水經(jīng)過(guò)三格化糞池預(yù)處理后，應(yīng)再結(jié)合后續(xù)處理工藝進(jìn)行處理，并達(dá)到功能區(qū)水體相關(guān)要求及排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。

2) 可納管進(jìn)入污水處理設(shè)施時(shí)

糞便污水經(jīng)過(guò)三格化糞池預(yù)處理后，可直接排入市政污水管網(wǎng)時(shí)，化糞池容積可根據(jù)《鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村排水工程技術(shù)規(guī)程》CJJ124進(jìn)行計(jì)算。

（4）衛(wèi)生管理

1）化糞池經(jīng)確認(rèn)無(wú)滲漏，方可投入使用。

2）化糞池投入運(yùn)行，向第一池注水至浸沒(méi)第一池過(guò)糞管口。

3）禁止取用一、二池的糞液施肥，禁止向二、三池倒入新鮮糞液；避免生活污水流入貯糞池。

4）應(yīng)防止將便紙等雜物扔入化糞池。

2.2 厭氧生物膜池

（1）概述

厭氧生物膜池是通過(guò)在厭氧池內(nèi)填充生物填料，強(qiáng)化厭氧處理效果的一種生物處理技術(shù)。污水中大分子有機(jī)物在厭氧池中被分解為小分子有機(jī)物，能有效降低后續(xù)處理單元的有機(jī)污染負(fù)荷。正常運(yùn)行時(shí)，厭氧生物膜池對(duì)污水中COD和SS的去除效果可達(dá)到 60%~70%或更高。

厭氧生物膜池優(yōu)點(diǎn)：投資省，施工簡(jiǎn)單，無(wú)動(dòng)力運(yùn)行，維護(hù)簡(jiǎn)便；池體可埋于地下，其上方可覆土種植植物，美化環(huán)境。 厭氧生物膜池缺點(diǎn)：不能作為最終處理工藝，尾水應(yīng)排入田間或接后續(xù)處理單元進(jìn)一步處理達(dá)標(biāo)后才可排放。

（2）適用范圍

可作為各農(nóng)村生活污水經(jīng)化糞池或沼氣池處理后，進(jìn)入田間或人工濕地、生態(tài)濾池等生態(tài)凈水技術(shù)前的處理單元。

（3）類(lèi)型和結(jié)構(gòu)

厭氧生物膜池典型結(jié)構(gòu)如圖所示，填充的填料應(yīng)有利于微生物生長(zhǎng)、易掛膜、 不易堵塞、比表面積大、抗老化，從而提高厭氧池對(duì)有機(jī)物和懸浮物的去除效果。

（4）設(shè)計(jì)事項(xiàng)

厭氧生物膜池的設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括：水力停留時(shí)間HRT、有機(jī)負(fù)荷、池體有效容積、 污泥排泥時(shí)間、污泥斗有效容積、填料類(lèi)型及規(guī)格、填料安裝高度和間距等。

厭氧池HRT一般取2d~5d，根據(jù)污水處理量Q和水力停留時(shí)間t，可計(jì)算得出池體有效容積Ve，計(jì)算式如下：

式中：

Ve=Q×t

Ve   ——有效容積（不包括下層污泥斗的容積和上層空置的容積），m3；

Q   ——污水量，m3/d；

T     ——水力停留時(shí)間HRT，d。 附著生長(zhǎng)于填料的生物膜會(huì)脫落更新，脫落的生物膜污泥應(yīng)定期排放，其排泥時(shí)間可為3個(gè)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(yīng)池有效容積的1/8~1/4。 厭氧池中的填料需滿(mǎn)足以下條件：

1）具有高比表面積，有利于微生物生長(zhǎng)；

2）材料抗腐蝕性好，在厭氧酸化條件下穩(wěn)定可靠；

3）不易堵塞，質(zhì)量輕，易于安裝或懸掛；

4）價(jià)格低廉，運(yùn)輸方便。

5）填充比宜為40%～50%。

常用的填料有纖維填料、軟性填料、彈性填料或組合填料。

（5）施工事項(xiàng)

1）防水：防止地下水滲入，應(yīng)注意地下水位對(duì)池體的影響；應(yīng)防雨水落入或流入，特別是在福建降雨量大的地區(qū)，需做封頂處理，并預(yù)留人孔。

2）防漏：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，池底和池壁需做防滲處理。

3）防臭：微生物厭氧分解有機(jī)物，會(huì)產(chǎn)生氨氣和硫化氫等臭味氣體，因此需對(duì)厭氧池進(jìn)行密封，必要時(shí)可增加除臭裝置，對(duì)厭氧池產(chǎn)生的臭味氣體進(jìn)行原位除臭。

4）氣體導(dǎo)排：厭氧生物膜池應(yīng)及時(shí)導(dǎo)排產(chǎn)生的氣體，避免甲烷在有限空間內(nèi)富集。

生物處理

3 生物處理

所謂好氧生物污水處理技術(shù)，是指水處理過(guò)程采用好氧微生物來(lái)分解礦化污水中的有機(jī)污染物的過(guò)程，因?yàn)樗形⑸镄枰囊欢ǖ娜芙庋酰藗兙头Q(chēng)之為好氧處理過(guò)程。好氧處理的優(yōu)點(diǎn)是出水水質(zhì)好，不產(chǎn)生臭味，可以做為生物處理的終端工藝。其工程形式也分為很多種，如生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池、氧化溝等。

3.1  生物轉(zhuǎn)盤(pán)

（1）概述

生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝是生物膜法污水處理技術(shù)的一種，生物轉(zhuǎn)盤(pán)填料載體上可生長(zhǎng)繁育形成膜狀生物性污泥——生物膜。生物轉(zhuǎn)盤(pán)的核心處理裝置是垂直固定在水平軸上附著一層生物膜的圓形盤(pán)片，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)以一定的速度不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，生物膜交替的與廢水和空氣接觸，形成一個(gè)連續(xù)的吸氧、吸附、氧化分解過(guò)程，使氧化槽內(nèi)污水中的有機(jī)物減少，使污水得到凈化。

生物轉(zhuǎn)盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)：能耗低、管理方便；產(chǎn)泥量少、固液分離效果好；脫落的生物膜比活性污泥法易沉淀，不易發(fā)生堵塞。 生物轉(zhuǎn)盤(pán)的缺點(diǎn)：容積負(fù)荷較??；在寒冷的地區(qū)需采取保溫措施。 生物轉(zhuǎn)盤(pán)適應(yīng)的污水濃度范圍較廣，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。

（2）設(shè)計(jì)事項(xiàng)

1）村莊集中污水處理宜采用單軸多級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)，級(jí)數(shù)宜為1～3級(jí)。

2）生物轉(zhuǎn)盤(pán)的BOD5表面有機(jī)負(fù)荷宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定，一般處理城鎮(zhèn)污水表面有機(jī)負(fù)荷為5g BOD5/（m2·d）~20g BOD5/（m2·d）。

根據(jù)已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)資料：

要求出水BOD5≤60mg/L時(shí)，表面有機(jī)負(fù)荷為20g BOD5/（m2·d）~40g BOD5/（m2·d）；

要求出水BOD5≤30mg/L時(shí)，表面有機(jī)負(fù)荷為10g BOD5/（m2·d）~20g BOD5/（m2·d）。

對(duì)于村莊集中污水處理，生物轉(zhuǎn)盤(pán)的表面有機(jī)負(fù)荷可根據(jù)出水要求在6gBOD5（/~30g BOD5/（m2·d）之間取值。

3）有條件時(shí)，生物轉(zhuǎn)盤(pán)宜加設(shè)防護(hù)設(shè)施，減少分解氣體的擴(kuò)散，污染環(huán)境。

（3）施工事項(xiàng)

采用成品設(shè)備時(shí)，施工要嚴(yán)格按照設(shè)備廠(chǎng)家提出的要求設(shè)計(jì)附屬工程設(shè)施。

3.2 生物接觸氧化池

（1）概述

生物接觸氧化池是生物膜法的一種，其特征是池體中填充填料，污水浸沒(méi)全部填料，通過(guò)曝氣充氧，使氧氣、污水和填料三相充分接觸，填料上附著生長(zhǎng)的微生物可有效地去除污水中的懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總氮等污染物。

生物接觸氧化池優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，對(duì)水質(zhì)、水量波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)量少，無(wú)需污泥回流，無(wú)污泥膨脹問(wèn)題，操作簡(jiǎn)單，較活性污泥法的動(dòng)力消耗少，對(duì)污染物去除效果好。

生物接觸氧化池缺點(diǎn)：安裝生物填料使建設(shè)費(fèi)用增高，可調(diào)控性差，對(duì)磷的處理效果較差，對(duì)總磷指標(biāo)要求較高的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)配套建設(shè)深度除磷單元。

（2）適用范圍

適用于有一定經(jīng)濟(jì)承受能力的地區(qū)，生物接觸氧化池可用于多方面的污水處理工程，如用于單戶(hù)、多戶(hù)污水處理設(shè)施或村級(jí)的污水處理站，具有啟動(dòng)快、不產(chǎn)生臭味等優(yōu)點(diǎn)。

（3）類(lèi)型和結(jié)構(gòu)

根據(jù)污水處理流程，生物接觸氧化池可分為一級(jí)接觸氧化、二級(jí)接觸氧化和多級(jí)接觸氧化。二級(jí)接觸氧化和多級(jí)接觸氧化可在各級(jí)接觸氧化池中間設(shè)置中間沉淀池，提高出水水質(zhì)。農(nóng)村生活污水一般只采用一級(jí)接觸氧化，最多不超過(guò)兩級(jí)。

根據(jù)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(dú)的隔間內(nèi)充氧后，再緩緩流入裝有填料的反應(yīng)區(qū)，直流式接觸氧化池是直接在填料底部曝氣。按水流特征，又可分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)式，內(nèi)循環(huán)指單獨(dú)在填料裝填區(qū)進(jìn)行循環(huán)，外循環(huán)指在填料體內(nèi)、外形成循環(huán)。處理小型生活污水的接觸氧化池一般設(shè)計(jì)為內(nèi)循環(huán)直流式接觸氧化池，

（4）設(shè)計(jì)事項(xiàng)

生物接觸氧化池前應(yīng)設(shè)置沉淀池等預(yù)處理設(shè)施，以防止堵塞。沉淀單元可以是單獨(dú)的沉淀池或一體化設(shè)備中的沉淀單元。此外，需要合理布置生物接觸氧化池的曝氣系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)均勻曝氣。填料裝填要合理，防止堵塞。

1）有效容積計(jì)算

生物接觸氧化池有效容積宜依據(jù)以下公式計(jì)算：

V＝Q×n×（La-Le）/（M×1000）

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      ——服務(wù)人數(shù)，人；

La   ——進(jìn)水BOD5濃度，mg/L；

Le   ——出水BOD5濃度，mg/L；

M  ——BOD5容積負(fù)荷，kgBOD5/m3·d。

2）水力停留時(shí)間、曝氣量

好氧生物接觸氧化池（I）曝氣總時(shí)間宜為6h~8h，曝氣池中的溶解氧含量宜維持在 1.7mg/L~3.0mg/L。有脫氮要求時(shí)，應(yīng)保證生物處理單元的停止曝氣時(shí)間大于2h，在氣溫較低時(shí)，生物接觸氧化池的有效接觸時(shí)間及曝氣量可適當(dāng)加大。

應(yīng)合理布置曝氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)均勻曝氣。運(yùn)行時(shí)，需觀(guān)察填料載體上生物膜生長(zhǎng)與脫 落情況，通過(guò)適當(dāng)?shù)臍饬空{(diào)節(jié)防止生物膜整體大規(guī)模脫落。確定有無(wú)曝氣死角，調(diào)整曝氣頭位置，保證均勻曝氣。定期察看有無(wú)填料結(jié)塊堵塞現(xiàn)象發(fā)生并予以及時(shí)處理。

3）填料

填料是決定生物接觸氧化池處理效果的關(guān)鍵。生物填料須滿(mǎn)足以下要求：填料采用適于長(zhǎng)期浸入污水環(huán)境的彈性填料、軟性填料及其組合；填料填充率應(yīng)大于55%；填料分層裝填，總高不宜小于2米；在好氧生物接觸氧化池中填料應(yīng)與底部保持合適的距離。

（5）施工事項(xiàng)

接觸氧化池的施工事項(xiàng)包括池體的建造、填料的安裝和曝氣系統(tǒng)的布置。

1）池體建造：戶(hù)級(jí)污水處理系統(tǒng)的池體容積小，池體宜采用熱塑性復(fù)合材料、PVC 塑料材料、玻璃鋼等材質(zhì)，材料的厚度應(yīng)在10mm以上。若板較高、較長(zhǎng)，則板中間需進(jìn)行加固處理，以防池體裝滿(mǎn)水后池體中央向外凸出導(dǎo)致池體破裂；村級(jí)污水處理系統(tǒng)池體容積大，為安全考慮，宜采用現(xiàn)場(chǎng)鋼筋混凝土澆注，也可采用設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝。

2）填料安裝：填料安裝需搭建支架，支架應(yīng)采用抗腐蝕材料。支架應(yīng)根據(jù)待安裝填料的體積和浸水重量進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證其具有足夠的承載能力。填料的安裝應(yīng)疏密適中，單戶(hù)或多戶(hù)污水處理設(shè)施的填料安裝方式可咨詢(xún)環(huán)保工程師或填料供貨方，對(duì)于村落污水處理設(shè)施，填料安裝參數(shù)應(yīng)由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)院通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)方可施工。

3）曝氣裝置：?jiǎn)螒?hù)或多戶(hù)小型接觸氧化池的曝氣裝置較為簡(jiǎn)單，可采取管道打孔 的方式曝氣，孔徑不宜大于1mm；村落污水處理接觸氧化池池體較大，曝氣裝置的安裝 方式應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，并由專(zhuān)門(mén)的施工隊(duì)進(jìn)行安裝。鼓風(fēng)機(jī)、曝氣泵等曝氣設(shè)備安裝應(yīng) 考慮噪聲影響，若建造于要求環(huán)境安靜的地方，需采取降噪措施。

3.3生物濾池

（1）概述

生物濾池集合了污水處理接觸氧化法和給水處理快濾池的設(shè)計(jì)思路，集曝氣、高濾 速、截留懸浮物、生物處理、定期反沖洗等于一體。生物濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面生長(zhǎng)著生物膜，污水流經(jīng)時(shí)，與濾料表面生物膜接觸，利用生物膜中微生物的生化過(guò)程凈化污水；污水流經(jīng)時(shí)，濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特 點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物，且保證脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出；運(yùn)行一定時(shí)間后，因生物膜的增殖以及截留的固體污染物的增加，水頭損失增大， 水通量減少，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜。

生物濾池優(yōu)點(diǎn)：占地小，抗沖擊能力強(qiáng)，保持較高的微生物數(shù)量與種類(lèi)，處理效果穩(wěn)定等。

生物濾池缺點(diǎn)：投資較高，運(yùn)行費(fèi)用較高。

（2）適用范圍

對(duì)用地面積少、水質(zhì)水量波動(dòng)大、不同氣溫和海拔的分散點(diǎn)源污染等具有較強(qiáng)的適用性。

（3）類(lèi)型和構(gòu)造

村莊污水處理宜選用高負(fù)荷生物濾池，按照污染物的去除功能可分為碳氧化曝氣生物濾池、硝化曝氣生物濾池和反硝化曝氣生物濾池。按照水流在生物濾池中穿行的方向可分為上向流、下向流、側(cè)向流或折流式。側(cè)向流和折流式曝氣生物濾池是為了延長(zhǎng)反沖洗周期或避免濾池反沖洗而開(kāi)發(fā)出的新型曝氣生物濾池工藝形式。碳氧化、硝化和反硝化可在單級(jí)曝氣生物濾池內(nèi)完成，也可在多級(jí)曝氣生物濾池內(nèi)完成。

（4）設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1）碳氧化曝氣生物濾池對(duì)BOD5去除率為75%~90%，硝化曝氣生物濾池對(duì)NH3-N去 除率可大于80%，反硝化曝氣生物濾池系統(tǒng)TN去除率可大于60％；生物濾池出水SS應(yīng)小于20mg/L。

2）生物濾池前應(yīng)設(shè)置沉砂池、初沉池、水解調(diào)節(jié)池或隔油池等預(yù)處理設(shè)施，其進(jìn)水SS不宜大于60mg/L。

3）生物濾池可采用模塊化或標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，其池形可為圓柱形或方柱形，水池之間宜采用管道連接。

4）生物濾池填料一般選用陶粒濾料或輕質(zhì)多孔填料，陶粒濾料粒徑宜為2～8mm， 輕質(zhì)多孔填料粒徑宜控制在25mm以下，輕質(zhì)多孔填料適用于下向流或側(cè)向流曝氣生物濾池，可延長(zhǎng)濾池反沖洗周期，濾料填裝高度宜為1.5m～3m。

5）生物濾池濾料體積計(jì)算

V＝Q×n×（La-Le）/（Nw×1000）

式中：

V   ——生物濾池濾料體積，m3；

Q   ——每人每天污水量，m3/（人·d）；

n    ——服務(wù)人口數(shù)，人；

La    ——設(shè)計(jì)進(jìn)水污染物濃度，kgBOD5（或NH3-N或NO3-N）；

Le    ——設(shè)計(jì)出水污染物濃度，kgBOD5（或NH3-N或NO3-N）；

Nw  ——濾料容積負(fù)荷率，kgBOD5（或NH3-N或NO3-N）/（m3·d），其取值宜參考

生物濾池濾料區(qū)容積負(fù)荷率：

曝氣生物濾池類(lèi)別  濾料區(qū)容積負(fù)荷率 Nw

碳氧化曝氣生物濾池[kgBOD5/（m3·d）]     3.0-6.0

硝化曝氣生物濾池[kgNH3-N/（m3·d）]    0.3-0.8

反硝化曝氣生物濾池[kgNO3-N/（m3·d）]   0.8-4.0

出水回用曝氣生物濾池[kgBOD5/（m3·d）]  0.5-2.0

注：在低溫或高海拔地區(qū)設(shè)計(jì)容積負(fù)荷可適當(dāng)降低。

6）反沖洗供氣和曝氣充氧系統(tǒng)：農(nóng)村污水處理可采用穿孔管布?xì)?，曝氣管可設(shè)在承托層或?yàn)V料層中。濾料底部設(shè)有支撐板，支撐板必須有一定的空隙率，空隙的總面積 不得低于支撐板總表面積的20%。

7）布水裝置：生物濾池的布水必須均勻。

（5）施工事項(xiàng)

生物濾池可參照上述參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，也可直接選用一體化曝氣生物濾池污水處理設(shè)備，宜選用專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)進(jìn)行施工和安裝。

3.4  氧化溝

（1）概述

氧化溝因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名，屬于活性污泥法的一種變型。因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣跍现胁粩嘌h(huán)流動(dòng)，因此也稱(chēng)其為“循環(huán)曝氣池”、“無(wú)終端曝氣池”等。氧化溝通常按延時(shí)曝氣條件運(yùn)行，以延長(zhǎng)污水的停留時(shí)間以降低有機(jī)污染負(fù)荷。氧化溝通常使用臥式或立式的曝氣和推動(dòng)裝置，向反應(yīng)池內(nèi)的物質(zhì)傳遞水平速度和溶解氧。

氧化溝優(yōu)點(diǎn)：氧化溝一般不設(shè)初沉池，池體結(jié)構(gòu)與設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，投資較?。徊捎玫拓?fù)荷運(yùn)行，剩余污泥量少，處理水質(zhì)好。

氧化溝缺點(diǎn)：因污泥齡較長(zhǎng)，出水中懸浮物濃度較高，影響出水水質(zhì)；相對(duì)其他好氧生物處理工藝，傳統(tǒng)氧化溝的占地面積大。

（2）適用范圍

氧化溝適用于處理規(guī)模較大，進(jìn)水污染物濃度高，對(duì)出水水質(zhì)要求較高的鎮(zhèn)級(jí)及以上生活污水處理工程。若受納水體有更嚴(yán)格的要求，則需要進(jìn)一步處理。

（3）類(lèi)型和結(jié)構(gòu)

氧化溝種類(lèi)多樣，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(chēng)三溝式）、D型（又稱(chēng)雙溝式）、DE型氧化溝、一體化氧化溝以及將曝氣與推動(dòng)循環(huán)流動(dòng)功能相分離的氧化溝等。

一體化合建式氧化溝結(jié)構(gòu)特征是沉淀池與氧化溝合建，圖所示為合建式氧化溝構(gòu)造示意圖。

氧化溝的工藝特征如下：

1）在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合式與推流式之間，從水流動(dòng)來(lái)看是推流式，由于流速快，可達(dá)0.25~0.35m/s，進(jìn)水能與溝內(nèi)混合液快速混合，因此氧化溝的流態(tài)又是完全混合式。

2）水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，運(yùn)行穩(wěn)定，處理水質(zhì)良好。

3）采用延時(shí)曝氣法運(yùn)行，污泥產(chǎn)率低，剩余污泥量少。

4）污泥齡長(zhǎng)，達(dá)15~30d，為傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的3~6倍。

5）能夠存活增殖世代時(shí)間長(zhǎng)的細(xì)菌如硝化菌和反硝化菌等，在溝內(nèi)可發(fā)生硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，使氧化溝具有較強(qiáng)的脫氮能力。同時(shí)，氧化溝這種封閉循環(huán)式的結(jié)構(gòu) 能夠交替產(chǎn)生好氧/缺氧區(qū)域，因而特別能滿(mǎn)足污水的脫氮要求。

6）對(duì)水溫、水質(zhì)和水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

7）工藝操作管理方便?？刹辉O(shè)置初沉池，污水只經(jīng)過(guò)格柵和沉砂池即可進(jìn)入氧化溝。氧化溝的維護(hù)管理簡(jiǎn)單，產(chǎn)生機(jī)械故障的可能性也相對(duì)較小。

（4）設(shè)計(jì)施工事項(xiàng)

氧化溝工程構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，但一些參數(shù)的確定需要有足夠的工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)支撐，為此應(yīng)委托專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)并指導(dǎo)施工。

自然生物處理

4 自然生物處理

4.1人工濕地

（1）概述

人工濕地是一種通過(guò)人工設(shè)計(jì)、改造而成的生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，利用土壤基質(zhì)、 水生植物和微生物三部分組成的微生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污水中的污染物的吸收轉(zhuǎn)換能力來(lái)凈化 污水。人工濕地增加了植被覆蓋率，保持了生物多樣性，可以改善生態(tài)環(huán)境。

人工濕地的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)管理簡(jiǎn)便；水生植物可以美化環(huán)境，增加生物多樣性。

人工濕地的缺點(diǎn)：污染負(fù)荷低，占地面積大；設(shè)計(jì)不當(dāng)容易堵塞或者污染地下水； 處理效果受季節(jié)變化影響，隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)除磷能力逐漸下降。

（2）適用范圍

人工濕地適用于土地面積相對(duì)豐富的農(nóng)村地區(qū)。在福建地區(qū)，人工濕地主要適用于幾戶(hù)規(guī)模的分散型農(nóng)村生活污水處理，是目前推廣污水生態(tài)循環(huán)利用處理的綠色處理技 術(shù)。

（3）類(lèi)型和結(jié)構(gòu)

人工濕地按水流特征，可分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地。表面流人工濕地建造費(fèi)用較低，但占地面積較大。潛流和垂直流人工濕地面積負(fù)荷大，充分利用了濕地的空間，占地面積少，且衛(wèi)生條件好，但建設(shè)費(fèi)用較高。

表面流人工濕地示意圖

垂直潛流人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖

（4）設(shè)計(jì)事項(xiàng)

人工濕地的設(shè)計(jì)可參考《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2005-2010）。設(shè) 計(jì)時(shí)，首先確定生活污水的水量和水質(zhì)，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候以及家庭景觀(guān)需求等特點(diǎn)選擇合適的人工濕地類(lèi)型。人工濕地設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括：污染負(fù)荷、濕地床結(jié)構(gòu)、 基質(zhì)材料選擇、植被選擇、進(jìn)水和排水周期等。人工濕地主要設(shè)計(jì)參數(shù)參見(jiàn)表。

 表人工濕地主要設(shè)計(jì)參數(shù)

參數(shù)     表面流人工濕地      水平潛流人工濕地  垂直潛流人工濕地

人口當(dāng)量表面積（m2/人） ≥10     ≥5 ≥2.5

表面 BOD5 負(fù)荷（g/m2·d）    ≤4.5    ≤10     ≤20

表面水力負(fù)荷（m3/m2·d） /     ≤0.4    ≤0.8

（５）濕地維護(hù)和管理

雖然與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比，人工濕地系統(tǒng)的運(yùn)行管理要簡(jiǎn)單得多，但不能因此忽視運(yùn)行管理給人工濕地處理系統(tǒng)帶來(lái)的影響?？茖W(xué)的運(yùn)行管理不僅可以保持人工濕地處理系統(tǒng)對(duì)污染物穩(wěn)定、高效的去除效果，減少危害人工濕地使用壽命的情況發(fā)生，同時(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)墓芾砭S護(hù)，可以解決人工濕地可能帶來(lái)的一些生態(tài)問(wèn)，充分發(fā)揮其美化 環(huán)境、豐富物種的社會(huì)效應(yīng)。

運(yùn)行管理需考慮的主要事項(xiàng)：

1）水位控制 水位的改變不僅會(huì)影響人工濕地處理系統(tǒng)的水力停留時(shí)間，還會(huì)對(duì)大氣中的氧向水相擴(kuò)散造成影響。當(dāng)水位發(fā)生重大變化時(shí)，要立即對(duì)人工濕地處理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的檢查，因?yàn)檫@可能是滲漏、出水管的堵塞或護(hù)堤損壞等情況造成的。

２）進(jìn)出水裝置的維護(hù) 對(duì)進(jìn)出水裝置要進(jìn)行周期性的檢查并對(duì)流量進(jìn)行校正。同時(shí)要定期去除容易堵塞進(jìn)出水管道的殘?jiān)?。?duì)于使用格柵的人工濕地處理系統(tǒng), 必須定期清洗以防止細(xì)菌過(guò)量 生長(zhǎng), 這些細(xì)菌在低流量的情況下可能會(huì)影響水的流量分布?？梢圆捎酶邏核畼尰驒C(jī)械 方法對(duì)浸沒(méi)在水中或埋在填料中的進(jìn)出水管道進(jìn)行定期的沖洗。

３）護(hù)堤的維護(hù)

要經(jīng)常對(duì)護(hù)堤進(jìn)行檢查,  防止水面以下護(hù)堤的外部斜坡面出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,  過(guò)多的或 顏色異常暗綠的植被生長(zhǎng)都是出現(xiàn)滲漏的癥狀。定期清除護(hù)堤和堤面上的雜草,  以免雜 草蔓延到人工濕地處理系統(tǒng)中與濕地植物形成強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)。

４）植物的管理

對(duì)于設(shè)計(jì)合理并投入運(yùn)行的人工濕地處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，常規(guī)的植物管理維護(hù)并不是 必需的。因?yàn)橹参锶郝渚哂辛己玫淖晕揖S護(hù)性。它們生長(zhǎng)、死亡，在下一年又會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)。在環(huán)境條件合適的情況下，植物會(huì)自然地蔓延到未播種的地方，也會(huì)從那些環(huán)境壓力較大的地方遷移。管理者可以通過(guò)收割的方式，控制植物向開(kāi)闊水域的蔓延。

５）氣味的控制

對(duì)于潛流型人工濕地來(lái)說(shuō), 氣味基本上不會(huì)成為人工濕地處理系統(tǒng)令人厭惡的問(wèn)題。而表面流型人工濕地如果進(jìn)水負(fù)荷過(guò)高, 會(huì)形成厭氧的水域,釋放出難聞的氣體。這種情況 主要是由于進(jìn)水的有機(jī)負(fù)荷過(guò)高或氨氮負(fù)荷過(guò)高造成的, 因此降低有機(jī)物和氮的負(fù)荷可 以控制濕地系統(tǒng)散發(fā)出難聞的氣味。

 ６）蚊蠅的控制

由于蚊子能夠傳染疾病，影響人類(lèi)的健康，因此蚊子的控制是表面流型人工濕地處理系統(tǒng)必須考慮的生態(tài)問(wèn)題。尤其當(dāng)人工濕地處理系統(tǒng)離人類(lèi)居住區(qū)較近時(shí)，這個(gè)問(wèn)題如果得不到解決，會(huì)引起附近居民的反感。雖然無(wú)法做到根除濕地系統(tǒng)中產(chǎn)生的蚊蠅，但通過(guò)大量的研究，已經(jīng)形成了一些比較成熟的控制蚊蠅的方法。

保持人工濕地系統(tǒng)中水體流動(dòng)是非常有利于減少蚊蠅數(shù)量的，可以通過(guò)水泵提取或在水面安置機(jī)械曝氣設(shè)備來(lái)強(qiáng)化邊緣水域的水體流動(dòng)，這不利于蚊蠅幼蟲(chóng)的發(fā)育，同時(shí)會(huì)增加水中的溶解氧含量，有利于提高出水水質(zhì)。

通過(guò)加強(qiáng)濕地植物的管理來(lái)控制蚊蠅，在水邊不種植水生植物，或種植低矮的植株 并每年進(jìn)行收割。必要時(shí)可以在蚊蠅產(chǎn)卵的季節(jié)使用桿菌殺死蚊卵，或使用能夠?qū)е挛?/span> 子幼蟲(chóng)發(fā)育衰減的激素來(lái)控制蚊蠅。

實(shí)踐證明，向系統(tǒng)中投放食蚊魚(yú)和蜻蜓的幼蟲(chóng)來(lái)控制蚊子也是一種非常有效的方法。

4.2穩(wěn)定塘

（1）概述

穩(wěn)定塘是利用自然水體中存在的水生動(dòng)植物、微生物處理水中污染物的自然或人工池塘。其原理為水體自?xún)糇饔?，可作為農(nóng)村生活污水處理后的深度處理技術(shù)單元，也可 以作為生活污水直接處理的獨(dú)立單元。

穩(wěn)定塘的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用低；處理成本低，操作管理相對(duì)容易；出水水 質(zhì)較好，能實(shí)現(xiàn)污水資源化利用。

穩(wěn)定塘的缺點(diǎn)：占地面積大，處理效率相對(duì)較低；處理效果受環(huán)境條件影響大。

（2）適用范圍

穩(wěn)定塘適用于在土地面積相對(duì)豐富的農(nóng)村地區(qū)，可利用現(xiàn)有坑塘和洼地、荒地、廢 地、劣質(zhì)地等。

（3）類(lèi)型和結(jié)構(gòu)

根據(jù)水中的溶解氧量、生物種群類(lèi)別和塘的功能，分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘、

曝氣塘等。

好氧塘，深度較淺，一般不超過(guò)0.5m，陽(yáng)光能夠透入塘底，主要由藻類(lèi)供氧，全部塘水都呈好氧狀態(tài)，由好氧微生物起有機(jī)污染物的降解與污水的凈化作用。

兼性塘，塘水較深，一般在1.0m以上，從塘表面到一定深度（0.5m左右），陽(yáng)光能 夠透入，藻類(lèi)光合作用旺盛，溶解氧比較充足，呈好氧狀態(tài)，塘底為沉淀污泥，處于厭 氧狀態(tài)，進(jìn)行厭氧發(fā)酵，介于好氧塘和厭氧塘之間為兼性區(qū)，存活大量的兼性微生物。 兼性塘的污水凈化是由好氧、兼性、厭氧微生物協(xié)同完成的。

厭氧塘，塘水深度一般在2.0m以上，有機(jī)負(fù)荷高，整個(gè)塘水基本處于厭氧狀態(tài)，在其中進(jìn)行水解、產(chǎn)酸以及甲烷發(fā)酵等厭氧反應(yīng)全過(guò)程。凈化速度低，污水停留時(shí)間長(zhǎng)。曝氣塘是經(jīng)過(guò)人工強(qiáng)化的穩(wěn)定塘。采用人工曝氣裝置向塘內(nèi)污水充氧，并使塘水?dāng)噭?dòng)。人工曝氣裝置多采用表面機(jī)械曝氣器，但也可采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。

作為農(nóng)村生活污水的處理單元，必須使用耗氧生物塘且必須保證其始終為好氧狀態(tài)。

（4）設(shè)計(jì)事項(xiàng)

1）穩(wěn)定塘的塘體用料宜就地取材；

2）穩(wěn)定塘壩體結(jié)構(gòu)應(yīng)按相應(yīng)的永久性水工構(gòu)筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；

3）建造于暴雨較多的地區(qū)，堤頂應(yīng)設(shè)防雨水沖刷措施；

4）為減少費(fèi)用，塘堤一般設(shè)計(jì)為土堤；

5）塘的底部和四周必須進(jìn)行防滲處理，預(yù)防塘水下滲污染地下水。防滲處理有粘土夯實(shí)、土工膜、塑料薄膜襯面等；

6）為防止暴雨時(shí)期溢流，在穩(wěn)定塘周?chē)O(shè)計(jì)導(dǎo)流明渠將降雨時(shí)的雨水排走

（5）施工事項(xiàng)

大型或較大型穩(wěn)定塘的施工，必須由施工經(jīng)驗(yàn)豐富的施工單位按設(shè)計(jì)圖紙施工。地下水位較高時(shí)需要做好施工降水。

5 一體化處理裝置

一體化污水處理裝置集成化程度高、結(jié)構(gòu)緊湊、處理效果好、占地面積小、簡(jiǎn)便， 適用于位于山區(qū)的分散農(nóng)戶(hù)生活污水處理。

（1）凈化槽 凈化槽主體工藝包括沉淀、接觸氧化、消毒工藝，主要用于分散型生活污水處理，其典型構(gòu)造如圖所示。

污水首先進(jìn)入沉淀分離槽進(jìn)行預(yù)處理，去除大顆粒物質(zhì)和懸浮物，提高污水可生化性；預(yù)過(guò)濾槽內(nèi)填料表面附著生長(zhǎng)厭氧生物膜，去除污水中溶解性有機(jī)物；曝氣槽集接觸氧化、過(guò)濾截留和反沖洗為一體；處理后的廢水經(jīng)過(guò)沉淀槽進(jìn)一步沉淀，在其末端設(shè)置消毒盒，內(nèi)部填裝有固體氯料，出水經(jīng)消毒盒與固體氯料接觸完成對(duì)污水的消毒作用凈化槽污水處理規(guī)模為1m3/d~30m3/d，出水水質(zhì)好，尾水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后可排放至溝渠、池塘、濕地等或后續(xù)處理單元。

（2）A2/O移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器

A2/O移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器是在移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）的基礎(chǔ)上通過(guò)明晰預(yù)脫硝區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)的功能定位，優(yōu)化污泥回流系統(tǒng)和硝化液回流系統(tǒng)的 布局結(jié)構(gòu)，將活性污泥法和生物接觸氧化法的優(yōu)勢(shì)充分結(jié)合，在降低COD的同時(shí)強(qiáng)化脫 氮除磷的效果。裝置內(nèi)部構(gòu)造圖見(jiàn)。

圖   A2/O移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器污水處理裝置構(gòu)造圖

在缺氧條件下預(yù)脫硝區(qū)充分去除入流污水和回流污泥中的硝酸鹽和氧氣，保證厭氧區(qū)的嚴(yán)格厭氧環(huán)境，使得聚磷菌在厭氧區(qū)中釋放磷的效率大大提高，確保其在好氧池的吸磷效果相應(yīng)得到了充分提升，通過(guò)將硝化液回流至缺氧池強(qiáng)化反應(yīng)器脫氮能力，進(jìn)一 步提高氮、磷的去除效果。

A2/O移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器污水處理裝置處理規(guī)模為15m3/d~200m3/d，出水水質(zhì)可達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 18918中的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，適用于水環(huán)境質(zhì)量要求較高的戶(hù)級(jí)、村級(jí)生活污水處理。

（3）其他輔助處理

化學(xué)法除磷

污水經(jīng)處理后出水總磷不能達(dá)到要求時(shí)，可采用絮凝沉淀化學(xué)法除磷。化學(xué)法除磷 所使用的絮凝劑有鐵鹽絮凝劑、鋁鹽絮凝劑和石灰等?；瘜W(xué)法除磷絮凝劑的種類(lèi)、劑量 和投加點(diǎn)宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。采用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑時(shí)，混凝劑中所含的鋁或鐵與污水中總磷的摩爾比宜為1.5~3。石灰作為混凝劑時(shí)，應(yīng)投加400mg/L以上石灰，并應(yīng)加 25mg/L左右的鐵鹽作為助凝劑。

消毒技術(shù)

污水處理設(shè)施出水應(yīng)根據(jù)處理等級(jí)、用途、功能要求進(jìn)行必要的消毒處理。農(nóng)村生活污水的消毒可采用二氧化氯、漂白粉、含氯消毒藥片等消毒劑及紫外線(xiàn)消毒等能達(dá)到 消毒目的的技術(shù)。各種消毒劑的投加量宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，生物處 理出水的加氯量為5~l0mg/L（以氯計(jì)）。更多濾芯材料請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.googleadsenseguru.com