【導(dǎo)讀】華北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南。中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

　　

【正文】 觸氧化池，其基本結(jié)構(gòu)如 圖 36 所示。 出水 排泥 進(jìn)水裝置 曝氣管 填料支架 填料 池體 液面 出水槽 進(jìn)水 空氣 圖 36 內(nèi)循環(huán)直流式接觸氧化池基本結(jié)構(gòu)圖 16 設(shè)計事項 在 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、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 36） 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） 。 Q——每人每天污水量 （ m3/人 d ） ； n—— 人數(shù)； La——進(jìn)水 BOD5濃度； M——BOD5負(fù)荷 （ gBOD5/） ,宜按照表 34 計算： 表 34 生物接觸氧化池 BOD5 負(fù)荷參數(shù)（ gBOD5/m3d） 功能 處理對象人數(shù) n 1≤n≤50 50≤n≤200 去除有機物 好氧生物接觸氧化池（ 1） 180 225 厭氧生物接觸氧化池（ 1） 120 240 同時去除有機物和氮 厭氧接觸氧化池（ 2） 80 140 好氧生物接觸氧化池（ 2） 120 140 注：有脫氮需求時將好氧生物接觸氧化池與厭氧接觸氧化池聯(lián)合使用，反應(yīng)池依順序為與厭氧接觸氧化池（ 2）、好氧生物接觸氧化池（ 2），并設(shè)置污水回流裝置。 此外，還應(yīng)滿足下列要 求： 好氧式生物接觸氧化池 (1)的曝氣時間為 ~3h，停留時間為 左右，池內(nèi)溶解氧含量維持 ~。 池體底面多采用矩形或方形，長與寬之比應(yīng)該在 1:2~1:1 之間。 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。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 。 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 ~。出水一側(cè)斜板與水平方向的夾角應(yīng)在 50176。~60176。之間。 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，材質(zhì)可選擇 PVC 塑料或不銹鋼，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)氣量的氣體流量計和方便維修的設(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)計參數(shù) 處理規(guī)模 200 人以上的村落污水處理站如采用生物接觸氧化池，在能按照城市污水廠運行管理的前提下，可參 照城市生活污水處理生物接觸氧化池的設(shè)計和運行參數(shù)。 池體底面多采用矩形或方形，長與寬之比應(yīng)該在 1:2~1:1 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 1000~1500g BOD5/(m3?d)； 溶解氧一般維持在 ~，氣水比 15:1~20:1。 2) 填料 填料的合適與否是決定生物接觸氧化法處理效果好壞的關(guān)鍵 ， 生物填料須滿足以下要求： (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%。 (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。 (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 。 填料的種類可按形狀、性狀及材質(zhì)等方面進(jìn)行區(qū)分。在形狀方面，可分為蜂窩狀、束狀、筒狀、列管狀、波紋狀、板狀、網(wǎng)狀、盾狀、圓環(huán)輻射狀以及不規(guī) 18 則粒狀和球狀等 ； 按性狀分有，硬性、半軟性、軟性等 ； 按材質(zhì)則有塑料、玻璃和纖維等。 3) 設(shè)計尺寸 不同處理規(guī)模的生物接觸氧化池的設(shè)計參數(shù)可參考 表 35。其中村落規(guī)模的生物接觸氧化池可設(shè)計成二段式。 表 35 不同處理規(guī)模的生物接觸氧 化池設(shè)計參數(shù)表 規(guī)模 池體尺寸 適宜填料 施工材料 備注 單戶 底面積 ～ ，池高 ～ m，填料層高度 ～ 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 ～ m2，池高 ～ m，填料層高度 ～ 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 10～ 15m2，池高 ～， 填料層高度 ～ 球形、蜂窩 鋼板或鋼筋混凝土 可 采 取 二段式 施工事項 生物接觸氧化 池的施工包括池體的建造、填料的安裝和曝氣裝置的布設(shè)等。 1) 池體建造 散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 塑料材料和玻璃鋼等材質(zhì)。板的厚度應(yīng)大于 10mm，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，保證其結(jié)構(gòu)可靠性和穩(wěn)定的承載能力。填料的安裝有一定的要求，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)計院進(jìn)行專業(yè)計算設(shè)計方可施工。 3) 曝氣裝置的布設(shè) 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 19 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)計后請專門的施工隊進(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。 造價指標(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。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。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。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(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。 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(jìn)水，并觀察檢測出水水質(zhì)，逐漸增大進(jìn)水流量至設(shè)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(yīng)檢測反應(yīng)池內(nèi)溶解氧含量，使其在 ~。 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(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。 定期 對二沉池中污泥進(jìn)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。 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。 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(fù)荷低，占地面積大，設(shè)計不當(dāng)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(yīng)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) 人工濕地按其內(nèi)部的水位狀態(tài)可以分為表流濕地（ 圖 37）和潛流濕地，而潛流濕地又可以按水流方向分為水平潛流濕地（ 圖 38）和垂直潛流濕地（ 圖 39）。 表流濕地處理系統(tǒng)的優(yōu)點是投資及運行費用低，建造、運行和維護簡單，但占地面積大，冬季表流濕地表面易結(jié)冰，夏季易繁殖蚊蟲，并有臭味。潛流濕地的優(yōu)點在于占地面積小，且衛(wèi)生條件好，但建設(shè)費用較高。各地區(qū)應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況因地制宜進(jìn)行設(shè)計和運行。 圖 37 表流人工濕地示意圖 圖 38 潛流人工濕地示意圖 進(jìn)水 出水 進(jìn)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）。 在實際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況因地制宜進(jìn)行設(shè)計和運行。設(shè)計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。不同類型 的濕地可通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行組合應(yīng)用，以達(dá)到逐級削減水中污染物負(fù)荷的目的。多級濕地組合不僅可以充分發(fā)揮各種類型濕地的優(yōu)點，而且具有較穩(wěn)定的去除率，抗干擾能力強，受季節(jié)影響不大。常見的組合方式有表流與水平潛流濕地的串聯(lián)、并聯(lián)組合；水平潛流與垂直流濕地的串聯(lián)組合等。 人工濕地設(shè)計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(jìn)水 出水 22 q－水力負(fù)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。據(jù)工程經(jīng)驗，人工濕地系統(tǒng)的坡度宜為 %~1%，長寬比應(yīng)大于 2，深度的波動范圍為 ~。 人工濕地設(shè)計時應(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，濕地的出水口高程應(yīng)可調(diào)節(jié)，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 最常見的水力負(fù)荷為 10~20cmd1，水力停留時間為 ~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(yīng)用時需采用一定的預(yù)處理，如充分浸泡等措施。 基質(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。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(dǎo)，從而盡量克服濕地堵塞問題。 此外，選擇基質(zhì)時還應(yīng)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、 23 成活率高、抗污能力強且具有一定美學(xué)和經(jīng)濟價值的水生植物。這些水生植物通常應(yīng)具有下列特性： 能忍受較大變化范圍內(nèi)的水位、含鹽量、溫度 和 pH 值； 對本地適應(yīng)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；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。 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。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 。香蒲和燈 芯 草的根系主要在 m 以內(nèi)的區(qū)域，蘆葦?shù)母颠_(dá) m，寬葉香蒲 則達(dá)到 m。 在潛流型濕地中，一般