東北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術指南(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 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(huán)境的影響，若建設在環(huán)境要求很安靜的地方，需對其進行降噪處理。 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(guī)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，以價格較高的新型球形塑料填料為例，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(wěn)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(yōu)勢, 而且出水水質(zhì)好。這些特點非常符合農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟來源缺乏、操作維護人員有限、對出水水質(zhì)要求高的特點。在東北地區(qū)由于需要建在室內(nèi)或采用地埋式的保溫方式，因此需考慮輔助設施及土建的增加成本。 運行管理1) 系統(tǒng)啟動系統(tǒng)啟動時，投加臨近污水處理廠的好氧區(qū)污泥，或加入糞水，悶曝3~7天后開始少量進水，并觀察檢測出水水質(zhì)，逐漸增大進水流量至設計值，同時調(diào)整曝氣量，保持一定的氣水比15~20:1，如果有條件應檢測反應池內(nèi)溶解氧含量，~。2) 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?shù)臍饬空{(diào)節(jié)防止生物膜的整體大規(guī)模脫落。確定有無曝氣死角，調(diào)整曝氣頭位置，保證均勻曝氣。定期察看有無填料結(jié)塊堵塞現(xiàn)象發(fā)生并予以及時疏通。冬季水溫低于4℃時，應采用地埋式構(gòu)筑物或采用其它保溫設施，并適當增加曝氣時間。池體可參照上述參數(shù)采用鋼筋混凝土進行設計施工，也可直接選用一體化處理設備。需配備人員維護管理。定期對二沉池中污泥進行處理，可由市政槽車抽吸外運處理，也可經(jīng)衛(wèi)生處理達到相關要求后用做農(nóng)田施肥。 土地滲濾 概述土地滲濾處理系統(tǒng)是一種人工強化的污水生態(tài)工程處理技術，它充分利用在地表下面的土壤中棲息的土壤微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化學特性將污水凈化，屬于小型的污水土地處理系統(tǒng)。 土地滲濾的優(yōu)點：處理效果較好，投資費用省，無能耗，運行費用很低，維護管理簡便。土地滲濾的不足：污染負荷低，占地面積大，設計不當容易堵塞，易污染地下水。土地滲濾的適用范圍：適合資金短缺、土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)，與農(nóng)業(yè)或生態(tài)用水相結(jié)合，不僅可以治理農(nóng)村水污染、美化環(huán)境，而且可以節(jié)約水資源。 類型和結(jié)構(gòu)土地滲濾根據(jù)污水的投配方式及處理過程的不同，可以分為慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流和地下滲濾系統(tǒng)四種類型。1) 慢速滲濾系統(tǒng)慢速滲濾系統(tǒng)適用于投放的污水量較少地區(qū)，通過蒸發(fā)、作物吸收、入滲過程后，流出慢速滲濾場的水量通常為零，即污水完全被系統(tǒng)所凈化吸納。慢速滲濾系統(tǒng)可設計為處理型和利用型兩類。處理型以污水處理為主要目的，設計時應盡可能少占地，選用的作物要有較高耐水性、對氮磷吸附降解能力強。利用型以污水資源化利用為目的，對作物就沒有特別的要求，在土地面積允許的情況下可充分利用污水進行生產(chǎn)活動，以便獲取更大的經(jīng)濟效益。慢速滲濾系統(tǒng)的具體場地設計參數(shù)包括：~，地面坡度小于30%。2) 快速滲濾快速滲濾適用于具有良好滲濾性能的土壤，如砂土、礫石性砂土等?？商幚磔^大量污水。快速滲濾可用于兩類目的：地下水補給和污水再生利用，用于前者時不需要設計集水系統(tǒng)，而用于后者則需要設地下水集水措施以利用污水，在地下水敏感區(qū)域還必須設計防滲層，防止地下水受到污染。地下暗管和豎井都是快速滲濾系統(tǒng)常用的出水方式，如果地形條件合適，可使再生水從地下自流進入地表水體。~，地面坡度小于15%，以防止污水下滲不足。3) 地表漫流地表漫流適用于土質(zhì)滲透性的黏土或亞黏土的地區(qū)，地面最佳坡度為2%~8%。廢水以噴灌法和漫灌（淹灌）法有控制地分布在地面上均勻地漫流，流向坡腳的集水渠，地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水體。4) 地下滲濾地下滲濾系統(tǒng)將污水投配到距地表一定距離，有良好滲透性的土層中，利用土毛細管浸潤和滲透作用，使污水向四周擴散中經(jīng)過沉淀、過濾、吸附和生物降解達到處理要求。地下滲濾的處理水量較少，停留時間較長，水質(zhì)凈化效果比較好，且出水的水量和水質(zhì)都比較穩(wěn)定，適于污水的深度處理。由于東北地區(qū)冬天凍層較深，因此地下滲濾系統(tǒng)不太適合。 設計事項土地滲濾處理對污水的緩沖性能較強，但不能用于過高濃度污水的處理，否則會引起臭味和蚊蟲滋生。土地滲濾技術的工藝類型選擇，主要根據(jù)處理水量、出水要求、土壤性質(zhì)、地形與氣候條件等確定。各類型土地滲濾系統(tǒng)的具體設計參數(shù)與工藝特點如表34所示。表34 土地滲濾系統(tǒng)的典型設計參數(shù)與工藝特點 土地滲濾類型設計事項慢速滲濾快速滲濾地表漫流地下滲濾廢水投配方式地面投配（面灌、溝灌、畦灌、淹灌、滴灌等）通常采用地面投配地面投配地下布水水力負荷（m/a）~~3~20~3周負荷率（典型值）（cm/week）~~~最低預處理要求通常沉淀預處理通常沉淀預處理沉砂、攔雜物和粉碎化糞池一級處理要求灌水面積（100m2/m3d）~~~投配廢水的去向蒸發(fā)、下滲下滲地面徑流，蒸發(fā)，少量下滲下滲、蒸發(fā)是否需要種植植物谷物、牧草、林木有無均可牧草草皮、花卉等適用于土壤具有適當滲水性土壤亞砂土，砂質(zhì)土亞粘土等地下水位最小深度/m無規(guī)定對地下水水質(zhì)的影響一般有影響一般有影響有輕微影響B(tài)OD5負荷率（kg/104m2a）2103~2104104 ~104104104（kg/104m2d）50~500150~100040~12018~140場地條件坡度種作物不超過20%，不種作物不超過40%不受限制2%~8%土地滲濾速率~高低地下水埋深/m布水期：≥干化期：~不受限制氣候寒冷季節(jié)需蓄水一般不受限制冬季需蓄水系統(tǒng)特點運行管理種作物時管理嚴格簡單比較嚴格系統(tǒng)壽命長磷去除率可能限制系統(tǒng)使用壽命長對土壤的影響較小可改良砂荒地小 施工事項慢速滲濾并不需要特殊的收集系統(tǒng)，施工較簡便。但為了達到最佳處理效果，要求布水盡量均勻一致。 造價指標慢速滲濾和快速滲濾系統(tǒng)的主要成本是布水管網(wǎng)或渠道的修建費用。快速滲濾出水進行回用時，要安裝地下排水管或管井，開挖土方量、人工費、材料費都會有所增加，但回收的水資源水質(zhì)較好，可用于綠地澆灌或農(nóng)業(yè)灌溉，形成經(jīng)濟效益，彌補了造價的上升。有工程表明，土地滲濾系統(tǒng)造價在100~400元/m2。 運行管理土地滲濾系統(tǒng)是一種無動力或微動力的利用自然土壤的污水處理技術，其運行維護方便，管理簡單，僅需定時對格柵進行清渣，對植物進行收割，通過收割植物去除吸附在植物體中的營養(yǎng)物質(zhì)。土壤對污染物的吸附是有一定限度的，污水中有機質(zhì)含量較高時，土壤層中生物會快速生長，易引起布水系統(tǒng)和填料的堵塞。一定要考慮土壤的自凈能力及植物對污染物的吸收、降解能力，防止因水力負荷過大使土地污染及出水不達標。維護時如檢查到土壤表層有浸泡的現(xiàn)象，說明有堵塞現(xiàn)象或水力負荷過大，此時應停止布水，作進一步的檢查。收割牧草時應注意用輕型收割機或人工進行，防止重物壓實填料層。慢速滲濾和快速滲濾系統(tǒng)的主要維護工作是布水系統(tǒng)和作物管理，投配的水量要合適，不能出現(xiàn)持續(xù)淹沒狀態(tài)?？焖贊B濾系統(tǒng)通常采用淹水、干化間歇式運行，以便滲濾區(qū)處于干濕交替狀態(tài)，好氧微生物和厭氧微生物各自有一段快速生長期，利于污染物迅速降解。反復充氧同時也有益于硝化和反硝化，加強脫氮功能。北方冬季時，地表結(jié)冰會引起這兩個系統(tǒng)的效果下降，運行時要特別注意寒冷氣候?qū)ο到y(tǒng)的影響。 人工濕地 概述人工濕地是一種通過人工設計、改造而成的半生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，主要由土壤基質(zhì)、水生植物和微生物三部分組成。人工濕地的優(yōu)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(huán)境，調(diào)節(jié)氣候，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(jié)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：適合在資金短缺、土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)應用，不僅可以治理農(nóng)村水污染、保護水環(huán)境，而且可以美化環(huán)境，節(jié)約水資源。 類型和結(jié)構(gòu)人工濕地按水流特征，可分為表面流人工濕地（圖34）、潛流人工濕地（圖35）、垂直流人工濕地（圖36）。表流人工濕地建造費用較省，但占地面積大于潛流和垂直流人工濕地，且冬季表面易結(jié)冰，夏季易繁殖蚊蟲，并有臭味。出水進水圖 34 表流人工濕地示意圖出水進水圖 35 潛流人工濕地示意圖進水出水圖 36 垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖 設計事項人工濕地應當根據(jù)實際情況因地制宜進行設計和運行。設計時首先確定污水的水量和水質(zhì)，并根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)、地貌、氣候等自然條件選擇合適的人工濕地類型，然后根據(jù)相應的濕地類型進行設計。設計主要涉及以下幾個方面：污染負荷、濕地面積、濕地床結(jié)構(gòu)、基質(zhì)材料選擇、植被選擇、水力狀況、進水和排水周期等。1) 污染負荷相對生物接觸氧化池和氧化溝等好氧生物技術，人工濕地污染負荷低，其進水污染物濃度特別是懸浮物SS濃度不能太高，建議不超過50mg/L，否則容易堵塞。不同類型人工濕地污染負荷取值范圍變化較大。2) 濕地面積人工濕地的設計面積根據(jù)擬處理的水量確定，包括常規(guī)的污水的水量和匯流區(qū)域內(nèi)的暴雨徑流量。濕地的最大占地面積S為總處理水量Q與設計水力負荷A之比，可以按下面的公式近似估算：S=（Q污水量+Q徑流量）/A3) 濕地床結(jié)構(gòu)濕地床的構(gòu)型對濕地系統(tǒng)的水力狀況有著重要影響，構(gòu)型參數(shù)包括長寬比、坡度、深度等。據(jù)工程經(jīng)驗，%~1%，長寬比應大于2，~。人工濕地設計時應盡量采用重力流的布水方式，以保證排水順暢，節(jié)省能源。另外，濕地的出水口應設計為可調(diào)的，以便使整個濕地床體的水位可以人為調(diào)控。人工濕地的水力負荷根據(jù)污水量和濕地類型的不同差異比較大，一般來說潛流濕地的水力負荷大于表面流濕地的水力負荷。國內(nèi)外人工濕地的水力負荷一般為10~20cmd1，~7d。4) 基質(zhì)材料選擇人工濕地系統(tǒng)多采用碎石、砂子、礦渣等基質(zhì)材料作為填料。對于缺乏養(yǎng)分供給的基質(zhì)或者孔隙過大不利于植物固定生長的基質(zhì)，需在基質(zhì)上方覆蓋15~25 cm厚的土壤，作為植物生長的基質(zhì)。不同類型的基質(zhì)對濕地的影響不同。中性基質(zhì)對生物處理影響不大，但礦渣等偏堿性的基質(zhì)則在一定程度上會影響微生物和植物的生長活動，因此，應用時需采用一定的預處理，如充分浸泡等措施?；|(zhì)對廢水中磷和重金屬離子的凈化影響最大，含鈣、鐵、鋁等成分的填料有利于離子交換。鈣、鎂等成分和污水中的磷、重金屬相互作用形成沉淀；鐵、鋁等離子通過離子交換等作用將磷、重金屬吸附于基質(zhì)上。但隨著時間的推移，基質(zhì)對磷和重金屬的吸附會達到飽和，濕地除磷和重金屬能力便有明顯下降。在確定選擇的基質(zhì)材料種類后，還應確定基質(zhì)的粒徑，以調(diào)整濕地的水力傳導率和孔隙率。一般來說，小粒徑基質(zhì)具有比表面積大、孔隙率小、植物根及根區(qū)的發(fā)展相協(xié)調(diào)、水流條件接近層流等優(yōu)點。但目前人工濕地的基質(zhì)一般傾向于選擇較大粒徑的介質(zhì)，以便具有較大的空隙和好的水力傳導，從而盡量克服濕地堵塞問題。此外，基質(zhì)的選擇上還應考慮便于取材、經(jīng)濟適用等因素。5) 植被選擇濕地水生植物主要包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。不同的區(qū)域，不同的生長環(huán)境，適宜生長的濕地植物種類是不同的。人工濕地一般選取處理性能好、成活率高、抗污能力強且具有一定美學和經(jīng)濟價值的水生植物。這些水生植物通常應具有下列特性： (1) 能忍受較大變化范圍內(nèi)的水位、含鹽量、溫度和pH值； (2) 在本地適應性好，最好是本土植物。植物種類一般 3~7種，其中至少3種為優(yōu)勢物種；(3) 對污染物具有較好的去除效果；(4) 成活率高，種苗易得，繁殖能力強；(5) 有廣泛用途或經(jīng)濟價值高。人工濕地中使用最多的水生植物為香蒲、蘆葦和燈心草，