西南地區農村生活b污水處理b技術指南-資料下載頁

【導讀】西南地區農村生活污水處理技術指南。中華人民共和國住房和城鄉建設部

　　

【正文】 濾池對 BOD5去除率可大于 90%，硝化生物濾池 NH3N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。 設計事項 (1) 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，提高污水的可生化性。 (2) 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。 (3) 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 2～8mm，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。 (4) 生物濾池的布水必須均勻。 施工事項 生物濾池宜選用專業施工隊進行施工和安裝。 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。 21 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 （ BOD5200mg/L 時 ） ，開啟回流泵，將處理水回流，稀釋原水，降低 BOD5負荷。 氧化溝 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 ”。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： (1) 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。 (2) 水力停留時間長，有機負荷低，運行穩定，處理水質良好。 (3) 采用延時曝氣法運行，污泥產率低，剩余污泥量 少。 (4) 污泥齡長，達 15~30d，為傳統活性污泥系統的 3~6 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。 (5) 對水溫、水質和水量的變化有較強的適應性。 (6) 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 22 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。 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 圖 34 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 污水 出水 氧化溝 曝氣轉刷 回流污泥 沉淀池 剩余污泥 23 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 圖 35 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。 圖 35 BOAT型一體化氧化溝示意圖 設計事項 氧化溝的設計可參考《氧化溝設計規程》 CECS112:2020。 為保證活性污泥呈懸浮狀態，溝內平均流速應在 。混合液在沉淀池進行泥水分離，污泥回流到氧化溝中，因 目前 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： 6~30h； A A 污水 固液分離器 出水 平面圖 曝氣轉刷 A— A 剖面圖 溢流堰 隔墻 溝內水流 24 污泥停留時間： 10~30d； 溝內流速： ~； 溝內污泥濃度： 1500~5000mg/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 。 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 0341998）。在有條件的地區，也可自行加工，以降低成本。 施工事項 氧化溝宜選用專業施工隊進行施工和安裝。 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 600~1000 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 15000~30000 元 /m，如果定做，會大幅度節省費用。轉盤的費用更貴一些。 運行管理 主要是 氧化溝設備的 維護 。 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。 25 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。 類型和結構 人工濕地按水流特征，可分為表面流人工濕地（ 圖 36）、潛流人工濕地（ 圖 37）。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，且冬季表面易結冰，夏季易繁殖蚊蟲，并有臭味。潛流型濕地的優點在于其充分利用了濕地的空間，發揮了系統間的協同作用，且衛生條件好，但建設費用較高。 圖 36 表流濕地示意圖 圖 37 潛流濕地示意圖 設計事項 人工濕地的設計可參考《人工濕地污水處理技術導則》（ RISNTG0062020）。 應當根據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，并根據當地的地質、地貌、氣候等自然條件選擇合適的人工濕地類型，然 26 后根據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、濕地床結構、基質材料選擇、植被選擇、水力狀況、進水和排水周期等。 1) 污染負荷 相對接觸氧化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擬處理的水量確定，包括常規的污水的水量和匯流區域內的暴雨徑流量。 3) 濕地床結構 濕地床的構型對濕地系統的水力狀況有著重要影響，構型參數包括長寬比、坡度、深度等。據工程經驗，人工濕地系統的坡度宜為 %~1%，長寬比應大于 2，深度的范圍為 ~。 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，節省能源。另外，濕 地的出水口應設計為可調的，以便使整個濕地床體的水位可以人為調控。 人工濕地的水力負荷根據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。國內外 人工濕地 最常見的水力負荷為 10~20cmd1，水力停留時間為 ~7d。 4) 基質材料選擇 人工濕地系統多采用碎石、沙子、礦渣等基質材料作為填料。對于缺乏養分供給的基質或者孔隙過大不利于植物固定生長的基質，需在基質上方覆蓋 15~25 cm厚的土壤，作為植物生長的基 質 。 不同類型的基質對濕地的影響不同。中性基質對生物處理影響不大， 但礦渣等偏堿性的基質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。 基質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、重金屬吸附于基質上。但隨著時間的推移，基質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。 在確定選擇的基質材料種類后，還應確定基質的 粒徑 ，以調整濕地的水力傳導率和孔隙率。一般來說，小粒徑基質具有比表面積大、孔隙 率小、植物根及根 27 區的發展相協調、水流條件接近層流等優點。但目前人工濕地的基質一般傾向于選擇較大粒徑的介質，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，基質的選擇上還應考慮便于取材、經濟適用等因素。 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。不同的區域，不同的生長環境，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，這些植物都廣泛存在并能忍受冰凍。不同種類的水生植物適宜生長的水深不同，香蒲在水深 m的環境中生存占優勢；燈心草為 ~ m；蘆葦適宜生長在岸邊和淺水區中，最深可生長于 。香蒲和燈心草的根系主要在 m 以內的區域，蘆葦 的根系達 m，寬葉香蒲則達到 m。 在潛流型濕地中，一般選用蘆葦和香蒲，它們較深的根系可擴大污水的處理空間。而對于處理暴雨徑流污染為主的人工濕地，要求濕地植物有很強的適應能力，既能抗干旱又能耐濕，而且還應具有抗病災和昆蟲的能力，一般選用蘆葦和藨草。 6) 水力狀況 表流人工濕地水位一般為 20~80cm，潛流人工濕地水位則一般保持在土壤表面下方 10~30cm，并根據待處理的污水水量等情況進行調節。 需重點考慮造成濕地堵塞的各種影響因素。濕地堵塞多發生在系統床體前端25%左右的部分，造成堵塞的物質大部分 為無機物，這表明污水中的顆粒物在濕地床中的沉淀是造成濕地堵塞的主要原因。此外，植物根系及其附著物等也是濕 28 地堵塞的一大誘因。 施工事項