【正文】 人工濕地中使用最多的水生植物為香蒲、蘆葦和燈 芯 草，這些植物都廣泛存在并能忍受冰凍。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。 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。不同類型人工濕地污染負荷取值范圍變化較大。 圖 37 表流人工濕地示意圖 圖 38 潛流人工濕地示意圖 進水 出水 進水 出水 21 圖 39 垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖 設(shè)計事項 人工濕地的設(shè)計可參考《人工濕地污水處理技術(shù)導(dǎo)則》（ RISNTG0062020）。 人工濕地 概述 人工濕地是一種通過人工設(shè)計、改造而成的半生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，主要由 20 土壤基質(zhì)、水生植物和微生物三部分組成。在占地方面，生物接觸氧化工藝也體現(xiàn)了占地面積小的優(yōu)勢。 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。 (5) 填料對微生物無毒害、易掛膜、比表面積較大、空隙率較高、氧轉(zhuǎn)移性能好、機械強度大、經(jīng)久耐用、價格低廉 。最好配置調(diào)節(jié)氣量的氣體流量計和方便維修的設(shè)施。每格面積不宜 17 大于 25m2；處理規(guī)模超過 40 人，有效水深宜大于 。 接觸氧化池主要由池體、填料、支架及曝氣裝置、進出水裝置以及排泥管道等部件組成，如 （圖 36） 所示。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)。 生物接觸氧化 池 概述 生物接觸氧化池是生物膜法的一種，在華北地區(qū)應(yīng)用最多。d 。氧化溝曝氣轉(zhuǎn) 刷的技術(shù)參數(shù)可參照《曝氣轉(zhuǎn)刷認(rèn)定技術(shù)條件》（ HCRJ 0341998）。 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(guī)模宜大不宜小，適合村落污水處理。 12 氧化溝 概述 氧化溝是普通曝氣池法的一種變型，因污水和活性污泥在溝中不斷循環(huán)流動，也稱其為 “循環(huán)曝氣池 ”。 (4) 排水系統(tǒng)：上清液排出裝置應(yīng)能在設(shè)定的排 水時間內(nèi)，活性污泥不發(fā)生上浮的情況下排出上清液，同時設(shè)置事故用排水和防浮渣流出裝置。 設(shè)計事項 此法應(yīng)用于小型污水處理設(shè)施，為適應(yīng)流量的變化，反應(yīng)池的容積應(yīng)留有余量或采用設(shè)定運行周期等方法。 SBR 的優(yōu)點： 具有工藝流程簡單，運轉(zhuǎn)靈活，基建費用低等優(yōu)點，能承受較大的水質(zhì)水量的波動，具有較強的耐沖擊負荷的能力，較為適合農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用。 施工中注意混凝土質(zhì)量 常見狀況 ， 例如 蜂窩、露筋、麻面和鋼筋保護層墊塊脆裂等問題，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。葉輪裝在池內(nèi)廢水表面， 故又 稱為表面曝氣。 普通曝氣池 適用范圍： 適應(yīng)較大污水量情況，可用于對污水中有機物、氮和磷的凈化處理。 (5) 要 對出水定期進行監(jiān)測， 出現(xiàn)問題及時解決。 沼氣池的副產(chǎn)品沼渣和沼液 作為 優(yōu)質(zhì)有機肥可進一步處理或 進行農(nóng)田回用。 (6) 單戶使用的 生活污水凈化沼氣池 池容 30m3。合流型是指 糞便污水和其他生活污水混合收集，同時進入池內(nèi)。若將沼氣池徹 底密閉，沼氣無法排出，天長日久或遇夏季氣溫高時，又很容易導(dǎo)致沼氣池爆裂，造成事故。 清理池渣：化糞池建成投入使用初期，可不進行污泥和池渣的清理，運行 1~3年后，可采用專用的槽罐車，對化糞池池渣每年清抽一次。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、池壁進行混凝土抹面避免化糞池污水滲濾污染周邊土壤和地下水，同時配套安裝 PVC 或混凝土管道。 (5) 農(nóng)村化糞池的水力停留時間宜選 48h 或以上。根據(jù)池子形狀可以分為矩形化糞池和圓形化糞池。通過化糞池的預(yù)處理可有效防止 污水 管道 被 堵塞，亦可有效降低后續(xù)處理單元的有機污染負荷。 (2) 雨水應(yīng)充分利用地面徑流和溝渠排除， 污水管可根據(jù)地方實際 情況 選擇混凝土管、塑料管等； (3) 雨、污水均應(yīng)盡量考慮自流排水。 圖 22 戶廁建在室內(nèi)的農(nóng)戶院落典型排水系統(tǒng)示意圖 當(dāng)農(nóng)民使用戶外洗衣設(shè)施時，洗衣污水宜納入排水系統(tǒng)，通過管道進入化糞池。因此，華北地區(qū)農(nóng)村生活污水排放量 與農(nóng)戶衛(wèi)生設(shè)施水平、 用水習(xí)慣、 排水系統(tǒng)完善程度等因素有關(guān)， 可 根據(jù) 實測 數(shù)據(jù)確定， 或參照表 11 中的用水量和 12 中 的 排水系數(shù) 確定 。 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） 北京建筑工程學(xué)院 2 1 華北地區(qū)農(nóng)村生活污水特征與排放要求 水量 用水量 華北 農(nóng)村 地區(qū) 用水 類型包括自來水，井水和河水等 。區(qū)域內(nèi)各地經(jīng)濟發(fā)展水平不同，目前大部分農(nóng)村還沒有開展農(nóng)村污水治理工作。華北地區(qū)屬嚴(yán)重缺水地區(qū)，污水處理應(yīng)與資源化利用結(jié)合。 近年來，隨著新農(nóng)村建設(shè)的推進，農(nóng)民生活水平日益提高，部分發(fā)達地區(qū)農(nóng)村的用水量已接近城市居民用水量 。 3 表 12 華北地區(qū)農(nóng)村居民生活排水量參考取值 排水收集特點 排水系數(shù) 全部生活污水混合收集進入污水管網(wǎng) 只收集全部灰水進入污水管網(wǎng) 只收集 部分混合生活污水 進入污水管網(wǎng) 只收集部分灰水進入污水管道 水質(zhì) 農(nóng)村生活日漸城市化，生活污水主要來自農(nóng)家的廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、淋浴排水及其他排水等。 農(nóng)戶廁所廢水到化糞池前的排水管徑在 100mm 以上，廚房的排水管 徑 在75mm以上，并應(yīng)在轉(zhuǎn)彎處設(shè)置檢查清掃口。 污水管道依據(jù)地形坡度鋪設(shè)，坡度不應(yīng)小于 %，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。 但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)單元進一步處理。 華北地區(qū)農(nóng)村化糞池可根據(jù)使用人數(shù)分為雙格化糞池和 3 三格化糞池 （如圖 31 所示） 。 (6) 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 20%~30%；若化糞池污水量超過 50m3/d，宜設(shè)兩個并聯(lián)的化糞池；化糞池容積最小不宜小于 ，且此時最好設(shè)計為 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 。 造價指標(biāo) 化糞池類型和材質(zhì)不同，其造價亦不同。 其他注意事項：在清渣或取糞水時，不得在池 邊點燈、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。 污水凈化沼氣池的適用范圍 ： 該技術(shù)適用于一家一戶 或聯(lián)戶的 分散處理，如 6 果有畜禽養(yǎng)殖、蔬菜種植和果林種植等產(chǎn)業(yè)，可形成適合不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的沼氣利用模式。分流型是指糞便污水與其他生活污水分開收集， 糞便污水進入?yún)捬醢l(fā)酵 I池，其他生活污水從厭氧發(fā)酵 II池進入。 施工事項 (1) 污水凈化沼氣池 在選址時與主建筑物 距離 應(yīng)大于 5 米。 造價指標(biāo) 污水凈化沼氣池類型和材質(zhì)不同，其造價不盡相同。 (6) 防 止 超過設(shè)計負載的車輛駛進池面 ，并 防 止 出料更換填料等操作中對池壁的 8 機械損傷。 結(jié)構(gòu)和類型 曝氣池主要由池體、曝氣系統(tǒng)和進出水口三個部分組成。這種裝置通過葉輪的提水作用 ， 促使池內(nèi) 廢水不斷循環(huán)流動 ， 不斷更新氣液接觸面以增大吸氧量。 造價指標(biāo) 曝氣池造價主要考慮是 建在地面還是地下 ， 土質(zhì)情況等諸多因素 ， 一般來說 ，鋼筋混凝土 池可按 600~1000 元 /m3估價 。 SBR 的不足： SBR 的工作周期通常包括進水、反應(yīng)（曝氣）、沉淀、排水和空載五個階段，需要自動控制，因此對自控系統(tǒng)的要求較高； 間歇排水，池容的利用率不理想；在實際運行中，廢水排放規(guī)律與 SBR 間歇進水的要求存在不匹配問題，特別是水量較大時，需多套反應(yīng)池并聯(lián)運行，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。但是，對于民俗旅游村等流量變化很大的場合，應(yīng)根據(jù)維護管理和經(jīng)濟條件，考慮設(shè)置流量調(diào)節(jié)池。 (5) 排泥設(shè)備：此法不設(shè)初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應(yīng)采用不易堵塞的泵型。 氧化溝通常按延時曝氣條件運行，以延 長污水和生物固體的停留時間和降低有機污染負荷。污水經(jīng)過農(nóng)村適用的氧化溝工藝的處理后，出水通常達到或優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級標(biāo)準(zhǔn)。在有條件的地區(qū)，也可自行加工，以降低成本。 施工事項 氧化溝溝渠邊壁一般推薦采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，土建施工應(yīng)重點控制池體的抗浮處理、地基處理、池體抗?jié)B處理，滿足設(shè)備安裝對土建施工的要求。該 技術(shù)是在池體中填充填料，污水浸沒全部填料，氧氣、污水和填料三相接觸過程中，通過填料 15 上附著生長的生物 膜 去除污水中的懸浮物、有機 物、氨氮、總氮等污染物的一種好氧生物技術(shù)。 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 。 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)計參數(shù) 200 人以下所采用的生物接觸氧化池的有效（填料）容積宜按下列公式計算： V=nQ（ La20） / M 式中： V——生物接觸氧化池的有效容積（ m3） 。 單戶或多戶規(guī)模的池體可用熱塑性復(fù)合材料、 PVC 塑料和玻璃鋼等；村落規(guī)模的接觸氧化池池體應(yīng)采用鋼板焊接制成或用鋼筋混凝土澆注砌成。生物接觸氧化池底部應(yīng)設(shè)置放空閥。 填料的種類可按形狀、性狀及材質(zhì)等方面進行區(qū)分。 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行結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證其結(jié)構(gòu)可靠性和穩(wěn)定的承載能力。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(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。 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。 在實際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況因地制宜進行設(shè)計和運行。 2) 濕地面積 人工濕地的 設(shè)計面積根據(jù)擬處理的水量確定，包括 污水量和 匯流區(qū)域內(nèi)的 暴雨徑流量 ， 可以按下面的公式近似估算： A=（ Q 污水量 +Q 徑流量 ） /q 式中： A－ 濕地的最大占地面積 進水 出水 22 q－水力負荷 3) 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。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) 。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。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(huán)境中生存占優(yōu)勢；燈 芯 草為 ~ m；蘆葦適宜生長在岸邊和 淺水區(qū) 中 ，最深可生長于 。植物種類一般 3~7 種，其中至少 3 種為優(yōu)勢物種；對污染物具有較好的去除效果；成活率高，種苗易得，繁殖能力強；有廣泛用途或經(jīng)濟價值高。 在確定基質(zhì)材料種類后，還應(yīng)確定基質(zhì)粒徑，以調(diào)整濕地的水力傳導(dǎo)率和孔隙率。d1，水力停留時間為 ~7d。 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(shù)，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。各地區(qū)應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況因地制宜進行設(shè)計和運行。 定期 對二沉池中污泥進行處理，可以由市政槽車抽吸外運處理，也可 經(jīng)衛(wèi)生處理后 用做農(nóng)田施肥。而在日 常 運行成本上，生物接觸氧化法要低于活性污泥法和氧化溝工藝。板的厚度應(yīng)大于 10mm，若板較高，較長，則板中間需進行加固處理，以防池體裝滿水后池體中央向外凸出導(dǎo)致最終破裂。 (4) 在好氧生物接觸氧化池中應(yīng)與底部保持合適的距離。為防止堵塞，曝氣時應(yīng)保證開孔朝下。 處理規(guī)模超過 30 人，分格數(shù)不少于 2，并按同時工作設(shè)計。填料裝填要合理，防止堵塞。 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。 運行管理 主要是氧化溝設(shè)備的 維護 。d ，一體化氧化溝固液分離器表面負荷 30m3/m2氧化溝機械曝氣設(shè)備除具有良好的充氧性能外，還具有混合和推流作用，設(shè)備選型時要注意充氧和混合推流之間的協(xié)調(diào)。 氧化溝的不足： 長污泥齡運行 情況下有時 出水中懸浮物較高，影響出水水質(zhì)；相對其他好氧生物處理工藝， 傳統(tǒng)氧化溝的占地面積大、耗電 量 高于曝氣池。為使污泥具有良好的沉降性能，應(yīng)注意每個運行周期內(nèi)污泥的 SVI 變化趨勢，及時調(diào)整運行方式以確保良好的處理效果。曝氣裝 置應(yīng)不易堵塞 ，同時考慮反應(yīng)池的攪拌性能等。潷水器是一類專用排水設(shè)備，其實質(zhì)是一種 可以隨水位高度變化而調(diào)節(jié)的出水堰，排水口淹沒在水面以下一定 深度，可以防止浮渣進入。由于只有一個反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負荷且運行方式靈 10 活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的