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文檔簡介

1、東北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南(試 行)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2010年9月請瀏覽后下載,資料供參考,期待您的好評與關(guān)注!目 錄前言1東北地區(qū)農(nóng)村生活污水特征與排放要求21.1水量21.1.1用水量21.1.2排水量21.2水質(zhì)21.3排放要求32排水系統(tǒng)42.1農(nóng)戶庭院排水42.2村落排水43農(nóng)村生活污水處理技術(shù)63.1化糞池63.1.1概述63.1.2類型和結(jié)構(gòu)63.1.3設(shè)計(jì)事項(xiàng)73.1.4施工事項(xiàng)83.1.5造價(jià)指標(biāo)83.1.6運(yùn)行管理83.2厭氧生物膜池93.2.1概述93.2.2類型和結(jié)構(gòu)93.2.3設(shè)計(jì)事項(xiàng)103.2.4施工事項(xiàng)103.2.5造價(jià)指標(biāo)113.2.6運(yùn)行管

2、理113.3生物接觸氧化池113.3.1概述113.3.2類型和結(jié)構(gòu)123.3.3設(shè)計(jì)事項(xiàng)123.3.4施工事項(xiàng)153.3.5造價(jià)指標(biāo)153.3.6運(yùn)行管理153.4土地滲濾163.4.1概述163.4.2類型和結(jié)構(gòu)163.4.3設(shè)計(jì)事項(xiàng)173.4.4施工事項(xiàng)183.4.5造價(jià)指標(biāo)183.4.6運(yùn)行管理193.5人工濕地193.5.1概述193.5.2類型和結(jié)構(gòu)193.5.3設(shè)計(jì)事項(xiàng)203.5.4施工事項(xiàng)233.5.5造價(jià)指標(biāo)233.5.6運(yùn)行管理233.6穩(wěn)定塘243.6.1概述243.6.2類型和結(jié)構(gòu)243.6.3設(shè)計(jì)事項(xiàng)253.6.4施工事項(xiàng)253.6.5造價(jià)指標(biāo)253.6.6運(yùn)行管理2

3、64農(nóng)村生活污水處理工藝選擇274.1以去除COD為目的污水處理設(shè)施和污水站284.1.1散戶污水處理工藝284.1.2村落污水處理技術(shù)294.2以去除氮、磷為目的污水處理設(shè)施和污水站304.3污染物截流入河的處理技術(shù)315農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的管理325.1污水水質(zhì)檢測325.2排水系統(tǒng)的維護(hù)與管理335.3污水處理設(shè)施的維護(hù)與管理336工程實(shí)例346.1生物接觸氧化+人工濕地處理農(nóng)村污水工程案例346.1.1工程地點(diǎn)基本情況346.1.2污水水量346.1.3水質(zhì)356.1.4污水處理工藝356.1.5技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)376.1.6點(diǎn)評37參考文獻(xiàn)38前言為推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)

4、部組織編制了東北、華北、東南、中南、西南、西北六個地區(qū)的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南。本冊東北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南(試行)所指的東北地區(qū)包括黑龍江省、吉林省、遼寧省和內(nèi)蒙古自治區(qū)大部。在該區(qū)域內(nèi),既有大興安嶺、長白山等山地,也有東北平原等平原地形;重點(diǎn)流域有遼河和松花江。大部地區(qū)氣候以干旱、多風(fēng),冬季較長而寒冷為主要特征。該區(qū)域的農(nóng)村村落規(guī)模通常較小,村落間的距離較遠(yuǎn)。由于地區(qū)差異,各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,目前大部分農(nóng)村尚沒有污水處理設(shè)施。該區(qū)域地理、氣候與經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征決定冬季低溫是影響農(nóng)村污水處理技術(shù)效能的重要因素。本冊包括6章內(nèi)容:東北地區(qū)農(nóng)村生活污水特征與排放要求、排水系統(tǒng)、農(nóng)村生活污

5、水處理技術(shù)、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)選擇、農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的管理、工程實(shí)例。指南作為農(nóng)村污水處理的技術(shù)指導(dǎo),是可供住房城鄉(xiāng)建設(shè)部門、設(shè)計(jì)單位、農(nóng)村基層組織和其他農(nóng)村用戶使用的農(nóng)村污水治理指導(dǎo)性技術(shù)文件。 指南為首次發(fā)布,將根據(jù)農(nóng)村人居環(huán)境管理要求及污水處理技術(shù)發(fā)展情況適時修訂。在試行過程中如有完善和補(bǔ)充建議,請與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部農(nóng)村污水處理技術(shù)北方研究中心聯(lián)系。指南由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布,并由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部解釋。本冊起草單位:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心(住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部農(nóng)村污水處理技術(shù)北方研究中心)哈爾濱工業(yè)大學(xué)1 東北地區(qū)農(nóng)村生活污水特征與排放要求1.1 水量1.1.1 用水量根據(jù)農(nóng)村生活

6、飲用水量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB11730-89,東北地區(qū)集中給水用水量為20-35L/人.日,龍頭安裝到戶的用水量為30-40L/人.日,有淋浴設(shè)施設(shè)備的為40-70L/人.日。近年來,隨著新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn),農(nóng)民生活水平日益提高,部分發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)村的用水量已接近城市居民用水量,因此,在確定用水量時,可參考表1-1,在調(diào)查當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟F(xiàn)狀、生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)條件、發(fā)展?jié)摿Φ惹闆r的基礎(chǔ)上酌情確定。冬季東北嚴(yán)寒地區(qū)基本無淋浴、水沖廁所排水。表1-1 東北地區(qū)農(nóng)村居民生活用水量參考取值村莊類型用水量(L/人.日)經(jīng)濟(jì)條件好,有水沖廁所,淋浴設(shè)施80-135經(jīng)濟(jì)條件較好,有水沖廁所,淋浴設(shè)施40-90經(jīng)濟(jì)條件一般,無

7、水沖廁所,有簡易衛(wèi)生設(shè)施40-70無水沖廁所和淋浴設(shè)施,主要利用地表水、井水20-401.1.2 排水量東北地區(qū)村莊生活污水排放量應(yīng)根據(jù)村莊衛(wèi)生設(shè)施水平、排水系統(tǒng)完善程度等因素確定,農(nóng)村居民的排水量宜根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果確定,在沒有調(diào)查數(shù)據(jù)的地區(qū),可采取如下方法確定排水量:洗浴和沖廁排水量可按相應(yīng)用水量的70%90%計(jì)算,洗衣污水為用水量的60%80%(洗衣污水室外潑灑的農(nóng)戶除外),廚房排水則需要詢問村民是否有它用(如喂豬等),如果通過管道排放則按用水量的60%85%計(jì)算。1.2 水質(zhì)東北地區(qū)農(nóng)村生活污水水質(zhì)隨污水來源、有無水沖廁所、季節(jié)用水特征等變化,因此,在確定污水水質(zhì)時,可參考表1-2,在調(diào)

8、查當(dāng)?shù)厥欠袼疀_廁所、廚房排水、淋浴排水水質(zhì)的基礎(chǔ)上酌情確定。 表1-2東北地區(qū)農(nóng)村居民生活污水水質(zhì)參考取值 單位:mg/LpHSSCODBOD5NH3-NTP6.5-8.0150-200200-450200-30020-902.0-6.51.3 排放要求農(nóng)村生活污水的排放要求需滿足國家和地方的排放要求;在沒有排放要求的農(nóng)村地區(qū),針對東北地區(qū)的特征,建議參考表1-3按照不同排水去向的排放要求確定。表1-3 農(nóng)村污水排放的相關(guān)參照標(biāo)準(zhǔn)排水用途直接排放灌溉用水漁業(yè)用水景觀環(huán)境用水參考標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB50

9、84-2005漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB11607-89城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì) GB/T18921-20022 排水系統(tǒng)農(nóng)村排水系統(tǒng)包括農(nóng)村污水、雨水排除系統(tǒng)。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(dú)成為一個系統(tǒng),污水管道系統(tǒng)專門收集和輸送生活污水和生產(chǎn)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(chǎn)污水。對采用了水沖廁所的農(nóng)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(yīng)在污水排入管網(wǎng)前設(shè)置化糞池、沼氣池等方法進(jìn)行預(yù)處理,并在化糞池、沼氣池適當(dāng)位置設(shè)置糞便取運(yùn)口,以便將糞便作為農(nóng)家肥利用。2.1 農(nóng)戶庭院排水圖2-1

10、(a)和(b)為典型東北地區(qū)農(nóng)戶院落圖,農(nóng)村庭院大部分廁所(旱廁)位于庭院大門口左右,或者位于房屋左右,使用旱廁的農(nóng)戶排水主要為廚房排水和院落洗漱排水,改廁后的農(nóng)戶排水可根據(jù)需要對廁所污水和廚房、洗浴污水分別收集處理。改廁后的廁所排水需經(jīng)化糞池處理后進(jìn)入排水管道。化糞池可單戶設(shè)置,也可相鄰住戶集中設(shè)置。2.2 村落排水村落排水系統(tǒng)在農(nóng)戶收集的基礎(chǔ)上,可將多戶污水集中收集至村污水處理站集中處理。農(nóng)戶沖廁排水經(jīng)化糞池后可與廚余污水混和收集。村落排水管渠的布置,根據(jù)村落的格局、地形情況等因素,對便于統(tǒng)一收集的村落,污水收集宜采用分流制,通過管道或暗渠收集處理后排放;并應(yīng)盡量考慮自流排水。排污管道管材

11、可根據(jù)地方實(shí)際選擇混凝土、塑料管等多種材料。污水管道依據(jù)地形坡度鋪設(shè),坡度不應(yīng)小于0.3%,以滿足污水重力自流的要求;同時應(yīng)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(shè)應(yīng)盡量避免穿越場地,公路和河流,并應(yīng)設(shè)置檢查井。村落生活污水排水管徑在150mm以上。嚴(yán)禁采用滲水井、滲水坑等排水方式,防止地下水受到污染。村落污水收集系統(tǒng)常用收集方式如圖2-2和圖2-3所示。農(nóng)戶污水可由單戶修建化糞池處理后再收集;也可先收集后再經(jīng)過化糞池處理。(a)(b)圖2-1 東北地區(qū)農(nóng)戶院落排水示意圖進(jìn)入下一級處理單元或直接利用農(nóng)戶污水化糞池農(nóng)戶污水圖 2-2多戶污水統(tǒng)一預(yù)處理工藝流程農(nóng)戶污水經(jīng)過化糞池 進(jìn)

12、入下一級處理單元或直接利用農(nóng)戶污水經(jīng)過化糞池圖 2-3多戶污水獨(dú)立預(yù)處理工藝流程3 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)東北地區(qū)常年氣溫較低,特別是冬季非常寒冷,為保證污水處理效果,污水處理設(shè)施應(yīng)考慮保溫措施。根據(jù)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件,東北地區(qū)可采用的農(nóng)村污水處理技術(shù)包括:化糞池、厭氧生物膜、生物接觸氧化、土地處理、人工濕地、氧化塘等技術(shù)。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(fā)酵的原理,以去除糞便污水或其他生活污水中懸浮物、有機(jī)物和病原微生物為主要目的的小型污水初級處理構(gòu)筑物。污水通過化糞池的沉淀作用可去除大部分懸浮物(SS),通過微生物的厭氧發(fā)酵作用可降解部分有機(jī)物(CO

13、D、BOD5),池底沉積的污泥可用作有機(jī)肥。通過化糞池的預(yù)處理可有效防止管道堵塞,亦可有效降低后續(xù)處理單元的有機(jī)污染負(fù)荷。但是化糞池處理效果有限,出水水質(zhì)差,一般不能直接排放水體,需經(jīng)后續(xù)好氧生物處理單元或生態(tài)技術(shù)單元進(jìn)一步處理。化糞池的優(yōu)點(diǎn):化糞池具有結(jié)構(gòu)簡單、易施工、造價(jià)低、維護(hù)管理簡便、無能耗、運(yùn)行費(fèi)用省、衛(wèi)生效果好等優(yōu)點(diǎn)?;S池的不足:沉積污泥多,需定期進(jìn)行清理;沼氣回收率低,綜合效益不高;化糞池處理效果有限,出水水質(zhì)差,一般不能直接排放水體,需經(jīng)后續(xù)好氧生物處理單元或生態(tài)技術(shù)單元進(jìn)一步處理?;S池適用范圍:可廣泛應(yīng)用于東北地區(qū)農(nóng)村生活污水的初級處理,特別適用于生態(tài)衛(wèi)生廁所的糞便與尿液

14、的預(yù)處理。3.1.2 類型和結(jié)構(gòu)化糞池根據(jù)建筑材料和結(jié)構(gòu)的不同主要可分為磚砌化糞池、現(xiàn)澆鋼筋混凝土化糞池、預(yù)制鋼筋混凝土化糞池、玻璃鋼化糞池、熱塑性復(fù)合材料化糞池等。根據(jù)池子形狀可以分為矩形化糞池和圓形化糞池。根據(jù)池子格數(shù)可以分為單格化糞池、兩格化糞池、三格化糞池(如圖3-1所示)和四格化糞池等。根據(jù)農(nóng)村的水質(zhì)和水量特點(diǎn),宜采用兩格化糞池或三格化糞池。圖 3-1 三格化糞池典型結(jié)構(gòu)3.1.3 設(shè)計(jì)事項(xiàng)化糞池的具體設(shè)計(jì)可參見給水排水設(shè)計(jì)手冊第2冊?;S池設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)如下:(1) 為防止污染地下水,化糞池須進(jìn)行防水、防滲設(shè)計(jì)。(2) 化糞池的設(shè)計(jì)應(yīng)與村莊排污和污水處理系統(tǒng)統(tǒng)一考慮設(shè)計(jì),使之與排污

15、或污水處理系統(tǒng)形成一個有機(jī)整體,以便充分發(fā)揮化糞池的功能。(3) 化糞池的平面布置選位應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文情況和基底處理方法,以免施工過程中出現(xiàn)基坑護(hù)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(gòu)筑物距離應(yīng)不小于30m,距其他建筑物距離應(yīng)不小于5m,化糞池的位置應(yīng)便于清掏池底污泥。(5) 當(dāng)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?cè)莘e65%80%,第二格容積占20%35%;若化糞池污水量大于10m3/d,一般設(shè)計(jì)為三格化糞池,第一格容積占總?cè)莘e的50%60%,第二格容積占20%30%,第三格容積占2030%;若化糞池污水量超過50m3/d,宜設(shè)

16、兩個并聯(lián)的化糞池;化糞池容積最小不宜小于2.0m3,且此時最好設(shè)計(jì)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(yīng)大于或等于1.0m。(6) 化糞池水面到池底深度不應(yīng)小于1.3m,池長不應(yīng)小于1m,寬度不應(yīng)小于0.75m。3.1.4 施工事項(xiàng)化糞池的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)參考鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村排水工程技術(shù)規(guī)程CJJ124-2008的相關(guān)規(guī)定。可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝凸て谝螅徺I預(yù)制成品化糞池安裝,或現(xiàn)場建造化糞池。預(yù)制成品化糞池有效容積從2.0m3至100m3不等,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)靥幚硭?、地下水位、地質(zhì)條件等具體情況,參照給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集S2中相關(guān)內(nèi)容,選擇相應(yīng)型號的預(yù)制成品化糞池。成品化糞池的加工

17、在生產(chǎn)廠家完成,其現(xiàn)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、砌清掏孔和砌連接井。由于化糞池易產(chǎn)生臭味,現(xiàn)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(huán)境容許溢出,且地質(zhì)條件較好,土地滲濾系數(shù)很小,則可采取磚砌化糞池,其內(nèi)外墻可采用1:3水泥砂漿打底,1:2水泥砂漿粉面,厚度20mm。若當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件較差,比如山區(qū)、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(jìn)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(jià)指標(biāo)化糞池類型和材質(zhì)不同,其造價(jià)亦不同。國標(biāo)磚砌化糞池與預(yù)制鋼筋混凝土組合式化糞池

18、的單池價(jià)格預(yù)算如表3-1所示。表 31 國標(biāo)磚砌化糞池與預(yù)制鋼筋混凝土化糞池單池預(yù)算表容積(m3)1.82.51520304050100國標(biāo)磚砌化糞池(萬元)0.170.211.371.421.982.513.086.27預(yù)制鋼筋混凝土化糞池(萬元)-0.821.231.642.132.504.933.1.6 運(yùn)行管理化糞池的日常維護(hù)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:化糞池瞬時水量不宜過大,過大的水量會稀釋池內(nèi)糞便等固體有機(jī)物,縮短了固體有機(jī)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:

19、應(yīng)定期檢查化糞池的防滲設(shè)施,以免糞液滲漏污染地下水和周邊環(huán)境。(3) 防臭檢查:化糞池的密封性也應(yīng)進(jìn)行定期檢查,要注意化糞池的池蓋是否蓋好,避免池內(nèi)惡臭氣體溢出污染周邊空氣。(4) 清理格柵雜物:若化糞池第一格安置有格柵時,應(yīng)注意檢查格柵,發(fā)現(xiàn)有大量雜物時應(yīng)及時的清理,防止格柵堵塞。(5) 清理池渣:化糞池建成投入使用初期,可不進(jìn)行污泥和池渣的清理,運(yùn)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。(6) 其他注意事項(xiàng):在清渣或取糞水時,不得在池邊點(diǎn)燈、吸煙等,以防糞便發(fā)酵產(chǎn)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 厭氧生物膜池3.2.1 概述厭氧生

20、物膜池是通過在厭氧池內(nèi)填充生物填料強(qiáng)化厭氧處理效果的一種厭氧生物膜技術(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,有利于提高污染物的去除效果。正常運(yùn)行時,厭氧生物膜池對COD和SS的去除效果可達(dá)到40%60%。厭氧生物膜池優(yōu)點(diǎn):投資省、施工簡單、無動力運(yùn)行、維護(hù)簡便;池體可埋于地下,其上方可覆土種植植物,美化環(huán)境。厭氧技術(shù)不足:對氮磷基本無去除效果,出水水質(zhì)較差,須接后續(xù)處理單元進(jìn)一步處理后排放。適用范圍:可廣泛應(yīng)用于東北地區(qū)各區(qū)域污水經(jīng)化糞池處理后,人工濕地或土地滲濾處理前的處理單元。3.2.2 類型和結(jié)構(gòu)厭氧生物膜池典型結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。其中

21、填充的填料應(yīng)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和懸浮物的去除效果。進(jìn)水出水泥斗填料圖 32 厭氧生物膜結(jié)構(gòu)示意圖3.2.3 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:水力停留時間HRT、有機(jī)負(fù)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(guī)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(yīng)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:(1) 具有高比表面積,有利于微生物生長;(2) 材

22、料抗腐蝕性,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。常用的填料有纖維填料、軟性填料、彈性填料或其組合。3.2.4 施工事項(xiàng)厭氧生物膜池通??晌挥诨S池后,建為地下式或半地下式,但應(yīng)注意冬季保溫。反應(yīng)區(qū)裝填填料,以強(qiáng)化厭氧處理效果,兼具厭氧反應(yīng)和沉淀雙重功能;也可對現(xiàn)有三格式化糞池的第三格進(jìn)行改造,在其中安裝填料,形成厭氧生物膜池。其施工中應(yīng)注意三防:(1) 防水:防止地下水滲入,應(yīng)注意地下水位對池體的影響;應(yīng)防雨水落入或流入,特別是在本區(qū)降雨量大的地方,因此需做封頂處理,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

23、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(shù)應(yīng)達(dá)到相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。(3) 防臭:微生物厭氧分解有機(jī)物,會產(chǎn)生氨氣和硫化氫等臭味氣體,因此需對厭氧池進(jìn)行密封,必要時可增加除臭裝置,對厭氧池產(chǎn)生的臭味氣體進(jìn)行原位除臭。3.2.5 造價(jià)指標(biāo)厭氧生物膜池用于處理污水,其費(fèi)用主要產(chǎn)生于厭氧池建造,其建造費(fèi)用因池壁采取的材料、內(nèi)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(guī)模越大,單位污水量的建造費(fèi)用越低;池體建造費(fèi)用和填料購置費(fèi)用可咨詢土建結(jié)構(gòu)專家和填料供貨商。厭氧生物膜池運(yùn)行費(fèi)用僅來自于池底污泥的定期排放處置和日常檢查,基本無電耗,運(yùn)行費(fèi)用很低。3.2.6

24、 運(yùn)行管理厭氧池的運(yùn)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(huán)境造成二次污染。排放污泥量少,建議返回化糞池,進(jìn)行循環(huán)處理。3.3 生物接觸氧化池3.3.1 概述生物接觸氧化池是生物膜法的一種。其特征是池體內(nèi)填充填料,污水浸沒全部填料,通過曝氣充氧,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)簡單,占地面積??;污泥產(chǎn)量少,無污泥回流,無污泥膨脹;生物膜內(nèi)微生物量穩(wěn)定,生物相豐富,對水質(zhì)、水量波動的適應(yīng)性強(qiáng);操作簡便、較活性污泥法的動力消耗少,對污染物去除效果

25、好。生物接觸氧化池不足:加入生物填料導(dǎo)致建設(shè)費(fèi)用增高;可調(diào)控性差;對磷的處理效果較差,對總磷指標(biāo)要求較高的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)配套建設(shè)出水的深度除磷設(shè)施。適用范圍:適合東北地區(qū)農(nóng)村單戶、多戶或村落污水處理,但東北地區(qū)冬季寒冷,生物接觸氧化池應(yīng)建在室內(nèi)或地下,并采取一定的保溫措施以保證冬季運(yùn)行效果。3.3.2 類型和結(jié)構(gòu)生物接觸氧化池根據(jù)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(shè)置中間沉淀池,延長接觸氧化時間,提高出水水質(zhì)。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

26、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;若按水流特征,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)。應(yīng)用最廣的是內(nèi)循環(huán)直流式接觸氧化池,其基本結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。排泥進(jìn)水裝置曝氣管填料支架填料池體液面出水槽出水進(jìn)水空氣圖 3-3 內(nèi)循環(huán)直流式接觸氧化池基本結(jié)構(gòu)圖3.3.3 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,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(tǒng),實(shí)現(xiàn)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、

27、填料、支架及曝氣裝置、進(jìn)出水裝置以及排泥管道等部件組成,如圖3-3所示。1) 池體及內(nèi)部構(gòu)筑體處理規(guī)模在200人以下的生物接觸氧化池的設(shè)計(jì)參數(shù)200人以下生物接觸氧化池的有效容積宜按下列公式計(jì)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(shù);La進(jìn)水BOD5濃度;(mg/L)MBOD5負(fù)荷(gBOD5/m3.d),宜按照表3-2計(jì)算:表3-2 生物接觸氧化BOD5負(fù)荷參數(shù) 單位:gBOD5/m3.d處理對象人數(shù)n1n5050n200好氧式(1)180225好氧式(2)120140兼氧式(2)80140注:好氧式(1)為去

28、除COD和BOD功能的處理方法,有脫氮需求時將好氧式(2)與兼氧式(2)聯(lián)合使用,反應(yīng)池順序?yàn)榧嫜跏剑?)、好氧式(2),并設(shè)置污水回流裝置。針對農(nóng)村的特征以及國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn),用于處理農(nóng)村污水的生物接觸氧化池的負(fù)荷宜小于城市污水處理廠,所以推薦上述計(jì)算公式。此外,還應(yīng)滿足下列要求:(1) 好氧式生物接觸氧化池(1)的曝氣時間為1.5-3h,污水的水力停留時間保持在1.5天左右。池中的溶解氧含量維持在2.0-3.5mg/L。(2) 池體底面多采用矩形或方形,長與寬之比應(yīng)該在1:21:1之間;(3) 處理對象超過30人,分格數(shù)不少于2,并按同時工作設(shè)計(jì);每格面積不宜大于25m2;處理對象超過40人的

29、情況下,有效水深宜大于1.5米。(4) 填料分層裝填,一般不超過3m;(5) 單戶或多戶規(guī)模的池體可用熱塑性復(fù)合材料、PVC塑料材料、玻璃鋼等材質(zhì),村落以上規(guī)模的接觸氧化池體應(yīng)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(jìn)水端應(yīng)設(shè)置導(dǎo)流槽,導(dǎo)流槽與生物接觸氧化池應(yīng)采用導(dǎo)流板分隔,導(dǎo)流板下緣至填料底面的距離推薦為0.150.4m。出水一側(cè)斜板與水平方向的夾角應(yīng)在5060之間。(6) 生物接觸氧化池應(yīng)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(zhì)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(yīng)保證開孔朝下。最好配置調(diào)節(jié)氣量的氣體流

30、量計(jì)和方便維修的設(shè)施。生物接觸氧化池底部應(yīng)設(shè)置放空閥。處理規(guī)模在200人以上的生物接觸氧化池的設(shè)計(jì)參數(shù)200人以上的村落處理規(guī)模,如果采用城市污水廠的運(yùn)行模式,則可按如下參數(shù)設(shè)計(jì)池體底面多采用矩形或方形,長與寬之比應(yīng)該在1:21:1之間;池子個數(shù)或分格數(shù)一般不少于2個,每格面積不宜大于25m2;容積負(fù)荷一般采用10001500g BOD5/(m3d);填料分層裝填,一般不超過3m;溶解氧一般維持在2.5 3.5mg/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(guān)鍵,須滿足以下要求:(1) 填料應(yīng)采用適于長期浸入污水環(huán)境的彈性填料、軟性填料;(2) 填充率大于55

31、%;(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(yīng)與底部保持合適的距離。3) 設(shè)計(jì)尺寸表3-3中給出了不同處理規(guī)模的接觸氧化池推薦的設(shè)計(jì)參數(shù),供參考。其中村落級別的接觸氧化池也可設(shè)計(jì)成二段式。表 3-3 不同處理規(guī)模接觸氧化池設(shè)計(jì)參數(shù)表 規(guī)模池體尺寸適宜填料施工材料備注單戶底面積0.30.5m2,池高1.01.5 m,填料層高度0.61.0m軟性、半軟性熱塑性復(fù)合材料、PVC塑料材料、玻璃鋼均勻曝氣多戶底面積2.04.0 m2,池高1.21.8 m,填料層高度0.81.3m半軟性、軟性熱塑性復(fù)合材料、PVC塑料材料、玻璃鋼均勻曝氣村落底面積1015m2,池高2.53.0

32、m,填料層高度1.82.2m球形、蜂窩鋼板或鋼筋混凝土均勻曝氣3.3.4 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:單戶或多戶污水處理時,池體容積小,可采用熱塑性復(fù)合材料、PVC塑料材料、玻璃鋼等材質(zhì),板的厚度應(yīng)在10mm以上,若板較高,較長,則板中間需進(jìn)行加固處理,以防池體裝滿水后池體中央向外凸出導(dǎo)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(xiàn)場鋼筋混凝土澆注;也可采用設(shè)備現(xiàn)場安裝。(2) 填料安裝:填料安裝需搭建支架,支架材料要能抗腐蝕,支架應(yīng)根據(jù)待安裝的填料的體積和重量進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保證其結(jié)構(gòu)可靠性和穩(wěn)定的承載能力;填料的安裝

33、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(shù)可咨詢環(huán)保工程師或填料供貨方;村落污水處理時,其安裝的參數(shù)應(yīng)由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)院進(jìn)行專業(yè)計(jì)算設(shè)計(jì)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(yǎng)魚缸的曝氣泵和曝氣頭進(jìn)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(yīng)在專業(yè)設(shè)計(jì)后請專門的施工隊(duì)進(jìn)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(shè)備如鼓風(fēng)機(jī)或曝氣泵需考慮其噪聲對環(huán)境的影響,若建設(shè)在環(huán)境要求很安靜的地方,需對其進(jìn)行降噪處理。3.3.5 造價(jià)指標(biāo)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(jià)

34、上也有差異,從幾百至幾萬不等;而各種不同填料價(jià)格上差異明顯,以價(jià)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(jià)格在600元左右。此外,有報(bào)道表明二段式生物接觸氧化工藝在污泥穩(wěn)定性、水力負(fù)荷以及設(shè)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(diǎn)非常符合農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)來源缺乏、操作維護(hù)人員有限、對出水水質(zhì)要求高的特點(diǎn)。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(shè)施及土建的增加成本。3.3.6 運(yùn)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37天后開始少量進(jìn)水,并觀察檢測出水水質(zhì),逐漸增大進(jìn)水流量至設(shè)

35、計(jì)值,同時調(diào)整曝氣量,保持一定的氣水比1520:1,如果有條件應(yīng)檢測反應(yīng)池內(nèi)溶解氧含量,使其在2.03.5mg/L之間為宜。2) 日常維護(hù)正常運(yùn)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(dāng)?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(yīng)采用地埋式構(gòu)筑物或采用其它保溫設(shè)施,并適當(dāng)增加曝氣時間。池體可參照上述參數(shù)采用鋼筋混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)施工,也可直接選用一體化處理設(shè)備。需配備人員維護(hù)管理。定期對二沉池中污泥進(jìn)行處理,可由市政槽車抽吸外運(yùn)處理,也可經(jīng)衛(wèi)生處理達(dá)到相關(guān)要求后用做農(nóng)田施肥。3

36、.4 土地滲濾3.4.1 概述土地滲濾處理系統(tǒng)是一種人工強(qiáng)化的污水生態(tài)工程處理技術(shù),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(xué)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(diǎn):處理效果較好,投資費(fèi)用省,無能耗,運(yùn)行費(fèi)用很低,維護(hù)管理簡便。土地滲濾的不足:污染負(fù)荷低,占地面積大,設(shè)計(jì)不當(dāng)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。3.4.2 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

37、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(shè)計(jì)為處理型和利用型兩類。處理型以污水處理為主要目的,設(shè)計(jì)時應(yīng)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(qiáng)。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(jìn)行生產(chǎn)活動,以便獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。慢速滲濾系統(tǒng)的具體場地設(shè)計(jì)參數(shù)包括:土地滲透系數(shù)為0.0360.36m/d,地面坡度小于30%,土層深大于0.6m,地下水位大于0.6m。2) 快速滲濾快速滲濾

38、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??焖贊B濾可用于兩類目的:地下水補(bǔ)給和污水再生利用,用于前者時不需要設(shè)計(jì)集水系統(tǒng),而用于后者則需要設(shè)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(shè)計(jì)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(jìn)入地表水體。最優(yōu)滲透系數(shù)0.450.6m/d,地面坡度小于15%,以防止污水下滲不足,土層厚大于1.5m,地下水位大于1.0m。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

39、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(xì)管浸潤和滲透作用,使污水向四周擴(kuò)散中經(jīng)過沉淀、過濾、吸附和生物降解達(dá)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。3.4.3 設(shè)計(jì)事項(xiàng)土地滲濾處理對污水的緩沖性能較強(qiáng),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(shù)的工藝類型選擇,主要根據(jù)處理水量、出水要求、土壤性

40、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(shè)計(jì)參數(shù)與工藝特點(diǎn)如表3-4所示。表3-4 土地滲濾系統(tǒng)的典型設(shè)計(jì)參數(shù)與工藝特點(diǎn) 土地滲濾類型設(shè)計(jì)事項(xiàng)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(fù)荷(m/a)0.56.06.0125.03200.43周負(fù)荷率(典型值)(cm/week)1.310.010.0240.06.040.0最低預(yù)處理要求通常沉淀預(yù)處理通常沉淀預(yù)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)6.174.00.86.11.711.1投配廢水的去向蒸發(fā)、下滲下滲地面徑流,蒸

41、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(dāng)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-1.5-4.5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(fù)荷率(kg/104m2a)210321043.6104 4.71041.51041.8104(kg/104m2d)5050015010004012018140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%土地滲濾速率中等0.63.0高低地下水埋深/m布水期:0.9干化期:1.53.0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(diǎn)運(yùn)行管理種

42、作物時管理嚴(yán)格簡單比較嚴(yán)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3.4.4 施工事項(xiàng)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(dá)到最佳處理效果,要求布水盡量均勻一致。3.4.5 造價(jià)指標(biāo)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(fèi)用??焖贊B濾出水進(jìn)行回用時,要安裝地下排水管或管井,開挖土方量、人工費(fèi)、材料費(fèi)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(jì)效益,彌補(bǔ)了造價(jià)的上升。有工程表明,土地滲濾系統(tǒng)造價(jià)在100400元/m2。3.4.6 運(yùn)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(shù),其運(yùn)行維護(hù)

43、方便,管理簡單,僅需定時對格柵進(jìn)行清渣,對植物進(jìn)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(jī)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(fù)荷過大使土地污染及出水不達(dá)標(biāo)。維護(hù)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(fù)荷過大,此時應(yīng)停止布水,作進(jìn)一步的檢查。收割牧草時應(yīng)注意用輕型收割機(jī)或人工進(jìn)行,防止重物壓實(shí)填料層。慢速滲濾和快速滲濾系統(tǒng)的主要維護(hù)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(yùn)

44、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(fù)充氧同時也有益于硝化和反硝化,加強(qiáng)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(yùn)行時要特別注意寒冷氣候?qū)ο到y(tǒng)的影響。3.5 人工濕地3.5.1 概述人工濕地是一種通過人工設(shè)計(jì)、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(diǎn):投資費(fèi)用省,運(yùn)行費(fèi)用低,維護(hù)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(fù)荷低,占地面積大,設(shè)計(jì)不當(dāng)容易堵塞,處理效果受季節(jié)影響,隨著運(yùn)行時間延長除磷能力逐漸下降。人工濕地的適用范圍:

45、適合在資金短缺、土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用,不僅可以治理農(nóng)村水污染、保護(hù)水環(huán)境,而且可以美化環(huán)境,節(jié)約水資源。3.5.2 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3-4)、潛流人工濕地(圖3-5)、垂直流人工濕地(圖3-6)。表流人工濕地建造費(fèi)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(jìn)水圖 3-4 表流人工濕地示意圖出水進(jìn)水圖 3-5 潛流人工濕地示意圖進(jìn)水出水圖 3-6 垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖3.5.3 設(shè)計(jì)事項(xiàng)人工濕地應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況因地制宜進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)行。設(shè)計(jì)時首先確定污水的水量和水質(zhì),并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、地貌、氣候等

46、自然條件選擇合適的人工濕地類型,然后根據(jù)相應(yīng)的濕地類型進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要涉及以下幾個方面:污染負(fù)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(jìn)水和排水周期等。1) 污染負(fù)荷相對生物接觸氧化池和氧化溝等好氧生物技術(shù),人工濕地污染負(fù)荷低,其進(jìn)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(fù)荷取值范圍變化較大。2) 濕地面積人工濕地的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)水力負(fù)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

47、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(yàn),人工濕地系統(tǒng)的坡度宜為0.5%1%,長寬比應(yīng)大于2,深度一般在0.21.2m。人工濕地設(shè)計(jì)時應(yīng)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(yīng)設(shè)計(jì)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(fù)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(fù)荷大于表面流濕地的水力負(fù)荷。國內(nèi)外人工濕地的水力負(fù)荷一般為1020cmd-1,水力停留時間為0.57d。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

48、過大不利于植物固定生長的基質(zhì),需在基質(zhì)上方覆蓋1525 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(yīng)用時需采用一定的預(yù)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(dá)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(yīng)確定基質(zhì)的粒徑,以調(diào)整濕地的水

49、力傳導(dǎo)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(diǎn)。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(dǎo),從而盡量克服濕地堵塞問題。此外,基質(zhì)的選擇上還應(yīng)考慮便于取材、經(jīng)濟(jì)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(qiáng)且具有一定美學(xué)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物。這些水生植物通常應(yīng)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(yīng)性好

50、,最好是本土植物。植物種類一般 37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(qiáng);(5) 有廣泛用途或經(jīng)濟(jì)價(jià)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0.15 m的環(huán)境中生存占優(yōu)勢;燈心草為0.050.25 m;蘆葦適宜生長在岸邊和淺水區(qū)中,最深可生長于1.5m的深水區(qū)域。香蒲和燈心草的根系主要在0.3 m以內(nèi)的區(qū)域,蘆葦?shù)母颠_(dá) 0.6 m,寬葉香蒲則達(dá)到0.8 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(kuò)大污水的處理空間。而對

51、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(qiáng)的適應(yīng)能力,既能抗干旱又能耐濕,而且還應(yīng)具有抗病災(zāi)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2080cm,潛流人工濕地水位則一般保持在土壤表面下方1030cm,并根據(jù)待處理的污水水量等情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。需重點(diǎn)考慮造成濕地堵塞的各種影響因素。濕地堵塞多發(fā)生在系統(tǒng)床體前端25%左右的部分,造成堵塞的物質(zhì)大部分為無機(jī)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地堵塞的一大誘因。3.5.4 施工事項(xiàng)人工濕地在建設(shè)過程中涉及的建筑材料主要包括磚、水泥、砂子、碎石、土壤等。人工

52、濕地的施工主要包括土方的挖掘、前處理系統(tǒng)的修建、土工防滲膜的鋪裝、布水管道的鋪設(shè)、基質(zhì)材料的填裝、土壤的回填和植物的種植。在施工過程中要合理安排施工順序,嚴(yán)格按照濕地設(shè)計(jì)中配水區(qū)、處理區(qū)和出水集水區(qū)中各種基質(zhì)材料的粒徑大小,分層進(jìn)行施工,詳情見人工濕地基質(zhì)材料組成剖面圖(圖3-7)。防滲層礫石層100mm土工布碎石層100mm粗砂層200mm土壤層 200mm進(jìn)水區(qū)出水區(qū)處理區(qū)進(jìn)水出水水流方向圖 37 人工濕地基質(zhì)材料組成剖面圖人工濕地表層一般種植喜陽的水生植物,因此應(yīng)建設(shè)在能被陽光直射的空曠的地方。在山區(qū)或丘陵可建成多級呈階梯狀的人工濕地,采取多級跌水充氧,與植物復(fù)氧一起,共同為濕地補(bǔ)充溶解

53、氧。3.5.5 造價(jià)指標(biāo)綜合國內(nèi)外的研究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),人工濕地的投資和運(yùn)行費(fèi)一般僅為傳統(tǒng)的二級污水廠的1/101/2,具有廣泛應(yīng)用推廣價(jià)值,尤其適用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后市郊、中小城鎮(zhèn)及廣大的農(nóng)村地區(qū)。具體的投資費(fèi)用視地理位置,地質(zhì)情況以及所采用的濕地基質(zhì)而有差別,但大體上,表流人工濕地建設(shè)投資費(fèi)用約150400元/m2,潛流人工濕地建設(shè)投資費(fèi)用約200600元/m2。3.5.6 運(yùn)行管理東北地區(qū)人工濕地技術(shù)的選擇應(yīng)考慮當(dāng)?shù)赝恋乩脿顩r與冬季運(yùn)行的影響。進(jìn)入人工濕地前污水應(yīng)經(jīng)過化糞池、厭氧、好氧生物接觸氧化預(yù)處理,以保證處理效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外,人工濕地的定期維護(hù)管理對于保持人工濕地的運(yùn)行效果至關(guān)重

54、要。人工濕地的維護(hù)包括三個主要方面:水生植物的重新種植、雜草的去除和沉積物的挖掘。當(dāng)水生植物不適應(yīng)生活環(huán)境時,需調(diào)整植物的種類,并重新種植。植物種類的調(diào)整需要變換水位。如果水位低于理想高度,可調(diào)整出水裝置;雜草的過度生長也給濕地植物的生長帶來了許多問題。在春天,雜草比濕地植物生長的早,遮住了陽光,阻礙了水生植株幼苗的生長。雜草的去除將會增強(qiáng)濕地的凈化功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。實(shí)踐證明,人工濕地的植被種植完成以后,就開始建立良好的植物覆蓋,并進(jìn)行雜草控制是最理想的管理方式。在春季或夏季,建立植物床的前三個月,用高于床表面5cm的水深淹沒可控制雜草的生長,當(dāng)植物經(jīng)過三個生長季節(jié),就可以與雜草競爭。由于污水中

55、含有大量的懸浮物,在濕地床的進(jìn)水區(qū)易產(chǎn)生沉積物堆積,運(yùn)行一段時間,需挖掘沉積物,以保持穩(wěn)定的濕地水文水力及凈化效果。3.6 穩(wěn)定塘3.6.1 概述穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘,是一種利用水體自然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施,主要借助了水體的自凈過程來進(jìn)行污水的凈化。穩(wěn)定塘的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,出水水質(zhì)好,投資成本低,無能耗或低能耗,運(yùn)行費(fèi)用省,維護(hù)管理簡便。穩(wěn)定塘的不足:負(fù)荷低、污水進(jìn)入前需進(jìn)行預(yù)處理、占地面積大,處理效果隨季節(jié)波動大,塘中水體污染物濃度過高時會產(chǎn)生臭氣和滋生蚊蟲。穩(wěn)定塘的適用范圍:適于中低污染物濃度的生活污水處理;適用于有山溝、水溝、低洼地或池塘,土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)。3.6.2 類型和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定塘有多種類型,按照塘的使用功能、塘內(nèi)生物種類、供氧途徑進(jìn)行劃分,一般可分為好氧塘、兼性塘、厭

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