农村生活污水处理常用工艺技术介绍1.1 预处理1.1.1 化粪池1、概述化粪池是一种利用沉淀和厌氧微生物发酵的原理,以去 除粪便污水或其他生活污水中悬浮物、有机物和病原微生物 为主要目的的小型污水初级处理构筑物污水通过化粪池的沉淀作用可去除大部分悬浮物(SS), 通过微生物的厌氧发酵作用可降解部分有机物( CODcr、 bod5),池底沉积的污泥可用作有机肥通过化粪池的预处 理可有效防止污水管道被堵塞,亦可有效降低后续处理单元 的有机污染负荷但化粪池处理效果有限,一般不能直接排 放水体,需经后续好氧生物处理单元或生态技术单元进一步 处理化粪池应进行防水、防渗和防腐处理,以防止污染地 下水并保证后续污水处理单元处理水量化粪池应定期清 淘,保持进出水畅通,清掏物作为固废进一步处理或用于农 田施肥化粪池的优点:结构简单、易施工、造价低、维护管理 简便、无能耗、运行费用省、卫生效果好化粪池的不足:沉积污泥多,需定期进行清理;沼气回 收率低,综合效益不高;化粪池处理效果有限,一般不能直 接排放水体,需经后续好氧生物处理单元或生态技术单元进一步处理化粪池适用范围:可广泛应用于省内农村生活污水的预 处理,特别适用于生态卫生厕所的粪便与尿液的预处理。
2、类型和结构化粪池根据建筑材料和结构的不同,主要可分为砖砌化 粪池、现浇钢筋混凝土化粪池、预制钢筋混凝土化粪池、玻 璃钢化粪池等根据池子形状可以分为矩形化粪池和圆形化 粪池河南省农村化粪池可根据使用人数分为双格化粪池和 三格化粪池(如图 8-1 所示)化粪池宜用于使用水冲厕所的 场所,并宜设置在接户管下游且便于清掏的位置粪渣口粪渣口粪渣口—1第一格第二格沪 第三格出水口图 8-1 典型三格化粪池结构示意图3、设计事项 化粪池的具体设计可参见《给水排水设计手册》第2册 农村化粪池规模和参数可参考如下事项:① 为防止污染地下水,化粪池须进行防水、防渗设计② 化粪池的设计应与村庄排污和污水处理系统统一考虑设计,使之与排污或污水处理系统形成一个有机整体,以 便充分发挥化粪池的功能③ 化粪池选址应充分考虑当地地质、水文情况和基底处 理方法,以免施工过程中出现基坑护坡塌方、地下水过多而 无法清底等问题④ 化粪池距地下给水排水构筑物距离应不小于30m,距 其他建筑物距离应不小于5m,化粪池的位置应便于清掏池 底污泥⑤ 农村化粪池的水力停留时间宜不小于 48h⑥ 当化粪池污水量小于或等于10m3/d,首选两格化粪 池 , 第一格容积占总容积 65%~80% , 第二格容积占 20%〜35%;若化粪池污水量大于10m3/d,一般设计为三格化 粪池,第一格容积占总容积的 50%~60%,第二格容积占 20%〜30%,第三格容积占 20%〜30%;若化粪池污水量超过 50m3/d,宜设两个并联的化粪池;化粪池容积最小不宜小于 2.0m3,且此时最好设计为圆形化粪池(又称化粪井),采取 大小相同的双格连通方式,每格有效直径应大于或等于 1.0m。
⑦ 化粪池水面到池底深度不应小于1.3m,池长不应小于 1m,宽度不应小于0.75m4、施工事项可根据当地气候和工期要求,购买预制成品化粪池安 装,或现场建造化粪池预制成品化粪池有效容积从 2.0m3 至 100m3 不等,应根据当地处理水量、地下水位、地质条件 等具体情况,参照《给水排水标准图集》S2中相关内容,选 择相应型号的预制成品化粪池成品化粪池的加工在生产厂 家完成,其现场安装和施工工序主要包括:开挖坑槽、安装 化粪池、分层回填土、砌清掏孔和砌连接井由于化粪池易产生臭味,现场建造化粪池最好建成地埋 式,并采取密封防臭措施若周围环境容许溢出,且地质条 件较好,土壤渗滤系数很小,则可采取砖砌化粪池,其内外 墙可采用1: 3水泥砂浆打底,1: 2水泥砂浆粉面,厚度20mm 若当地地质条件较差,比如山区、丘陵地带,临近河流、湖 泊或道路,则建议采取钢筋混凝土化粪池,对池底、池壁进 行混凝土抹面避免化粪池污水渗滤污染周边土壤和地下水, 同时配套安装PVC或混凝土管道5、技术经济指标① 经济指标 运行费用极少,费用忽略不计② 处理效果污水通过化粪池的沉淀作用可去除大部分悬浮物(SS), 通过微生物的厌氧发酵作用可降解部分有机物( CODcr、 bod5等),池底沉积的污泥可用作有机肥。
通过化粪池的预 处理也可有效防止污水管道被堵塞,亦可有效降低后续处理 单元的有机污染负荷化粪池处理效果有限,一般不能直接排放水体,需经后 续处理单元及深度处理单元进一步处理6、运行管理① 化粪池的日常维护检查包括化粪池的水量控制、防 漏、防臭、清理格栅杂物、清理池渣等工作② 水量控制:化粪池水量不宜过大,过大的水量会稀释 池内粪便等固体有机物,缩短了固体有机物的厌氧消化时 间,会降低化粪池的处理效果;且大水量易带走悬浮固体, 易造成管道的堵塞③ 防漏检查:应定期检查化粪池的防渗设施,以免粪液 渗漏污染地下水和周边环境④ 防臭检查:化粪池的密封性也应进行定期检查,要注 意化粪池的池盖是否盖好,避免池内恶臭气体溢出污染周边 空气⑤ 清理格栅杂物:若化粪池第一格安置有格栅时,应注 意检查格栅,发现有大量杂物时应及时清理,防止格栅堵塞⑥ 清理池渣:化粪池建成投入使用初期,可不进行污泥 和池渣的清理,运行 1~3 年后,可采用专用的槽罐车,对化 粪池池渣每年清抽一次⑦ 其他注意事项:在清渣或取粪水时,不得在池边点灯、 吸烟等,以防粪便发酵产生的沼气遇火爆炸;检查或清理池渣后,井盖要盖好,以免对人畜造成危害。
1.1.2 净化沼气池1、概述净化沼气池是一种分散处理生活污水的装置,它采用生 物厌氧消化和好氧过滤相结合的办法,集生物、化学、物理 处理于一体,采用“多级发酵、多种好氧过滤和多层次净化” 实现污水中多种污染物的逐级去除,可作为农村生活污水处 理的预处理单元净化沼气池的优点:结构简单、易施工、维护管理简便、 投资少、资金分散,见效快,相对于化粪池污泥减量效果明 显,有机物降解效果高净化沼气池的不足:需专人管理,且目前采用的直通式 安全排放沼气法和沼气池全封闭法均存在缺陷净化沼气池适用范围:该技术适用于一家一户或联户的 分散处理,如果有畜禽养殖、蔬菜种植和果林种植等产业, 可形成适合不同产业结构的沼气利用模式2、类型和结构净化沼气池有条形、矩形和圆形 3种池型,在建池前, 通常要根据工程现场地面和地形情况选用不同的池型结构 净化沼气池(如图8-2)可以根据黑水和灰水是否共用管道 将污水流程分为分流型和合流型两种图 8-2 污水净化沼气池示意图3、设计事项 净化沼气池的具体设计参数,应参考《生活污水净化沼 气池技术规范》(NY/T1702-2009),在河南省农村环境综合 整治生活污水处理设计中,应着重考虑以下内容:① 污水应单向流动,并采取进水压气,不应采用返水压 气;② 净化池的水力坡度〉0.5%,且进出水表高差应〉 200mm;③ 净化池应设置检查威胁用的旁通管;④ 净化池排除的污泥必须经过消毒处理;⑤ 净化池平面布局应因地制宜,且便于清掏、管理;距 离地下水构筑物不得小于30m,离建筑物近距不宜小于5m;⑥ 净化池总容积不小于10m3,,深度不应低于1.60m,宽 度不应小于1.00m,长度不应小于2.00m,圆形井口直径不 应小于0.60m,长方形井口宽度不应小于0.50m,长度不应 小于 0.70m;⑦ 净化池的输料管直径不宜小于 200mm;⑧ 净化池内各处理单元过程均应合理布水;⑨ 净化池采用土木结构时,应符合GB50009、GB50010、GB50003、GB50007、GB50069 及相关标准的规定;采用非 土木工程结构制造时,应符合现行有关标准技术要求。
4、施工事项 净化沼气池的具体施工,应参考《生活污水净化沼气池 技术规范》(NY/T1702-2009),在河南省农村环境综合整治 生活污水处理施工中,应着重考虑以下内容:① 施工前设计人员应与施工人员进行技术交底;拟定施 工方案;确定施工工艺;做好施工前的技术准备工作,组织 好施工队伍;平均气温低于5°C时不宜进行混凝土和抹灰施 工;② 管道工程的施工和验收应符合 GB50268 的规定;砌体 结构工程的施工和验收应符合 GB50203 的规定;混凝土结构 工程的施工和验收应符合 GB50204 的规定;构筑物的施工和 验收应符合 GBJ141 的规定;③ 回填土以“手捏成团,落地开花”为宜,支撑的拆除应 与坑槽回填的进度同步进行5、技术经济指标① 经济指标运行费用较少,参考费用为0.07〜0.10元/m3② 处理效果净化沼气池除起到过滤效果外,污水经过发酵后能够去 除部分有机物,达到净化目的,有机物厌氧发酵产生的沼气 可作为清洁能源加以利用,发酵后的沼渣为活性态养分,可 替代部分化肥净化沼气池处理效果有限,一般不能直接排放水体,需 经后续处理单元及深度处理单元进一步处理6、运行管理净化沼气池的具体运行管理,应参考《生活污水净化沼 气池技术规范》(NY/T1702-2009),在河南省农村环境综合 整治生活污水处理工程运行管理中,应着重考虑以下内容:① 净化池验收合格后应尽快启动,非自然启动时宜加入 厌氧消化单元有效容积 5%~15%的接种物;② 净化池投产使用或淘渣、维修重新进料,3个月后,应进行一次进出水水质水量监测。
以后每年至少应进行一次检测项目为BOD5、COD、SS、pH、色度、氨氮、寄 5cr生虫卵、大肠菌值;③ 净化池宜采用机械出渣残渣清掏期为365d〜730d,沉沙除渣单元 30d~60d 清掏一次;④ 净化池出残渣时,应保留厌氧消化单元有效容积 10%〜15%的活性污泥做接种物;⑤ 残渣经无害化处理后宜用于制造颗粒肥或作农肥;⑥ 净化池 2〜4 年应进行一次全面的检查维修,池内填料及滤料应按设计要求进行更换、清洗;⑦ 净化池的所有露天井口及其他附属管口均应加盖,盖板应有足够的强度,防治人畜掉进池内;⑧ 净化池排渣时应停止使用沼气,并开启活动盖;⑨ 净化池检修时,应参照《沼气工程安全技术规范》1.2 生化处理1.2.1 厌氧-缺氧-好氧活性污泥法1、概述厌氧-缺氧-好氧活性污泥法是指通过厌氧区、缺氧区和 好氧区的各种组合以及不同的污泥回流方式来去除水中的 有机污染物和氮、磷等的活性污泥法污水处理技术,简称 A2/O 法通过好氧区混合液回流到缺氧区来去除水中的氮, 通过沉淀区污泥回流到厌氧区来去除水中的磷,从而达到脱 氮除磷的目的A2/O 法的优点:工艺设计方法成熟,设计参数容易获得; 占地面积较小;能够同时脱氮除磷,有机物降解率高,且污 泥沉降性能好。
A2/O 法的不足:生物脱氮效果受内回流比的影响;聚磷 菌和反硝化菌都需要易降解有机物;出水水质的影响因素较 多,如pH、DO、温度、污水成分、污泥泥龄、水力停留时 间及二沉池的沉淀效果等A2/O 法适用范围:适用于出水水质要求较高的农村,如 风景区旅游村、湖泊河流沿岸农村等2、类型和结构A2/O 工艺是由厌氧池、缺氧池和好氧池三部分组成一 般的 A2/O 工艺池体一般为矩形,用钢筋混凝土筑成,主要 包括进出水管、剩余污泥排放管、曝气机、混合液回流管、 污泥回流管及污泥回流泵等厌氧池主要降解有机物和释放 磷,缺氧池主要是降解有机物和脱氮,好氧池除了进一步降 解有机物外,主要进行氨氮的硝化和磷的吸收,工艺流程如 图 8-3 。