西南地区农村生活污水处理技术指南 51页

'西南地区农村生活污水处理技术指南（试行）中华人民共和国住房和城乡建设部2010年9月4 目录前言11西南地区农村生活污水特征与排放要求31.1水量31.1.1用水量31.1.2排水量41.2水质41.3排放要求42排水系统52.1农户庭院排水52.2村落排水63农村生活污水处理技术83.1化粪池83.1.1概述83.1.2类型和结构83.1.3设计事项93.1.4施工事项103.1.5造价指标103.1.6运行管理103.2沼气池113.2.1概述113.3厌氧生物膜池123.3.1概述123.3.2类型和结构123.3.3设计事项123.3.4施工事项133.3.5造价指标133.3.6运行管理133.4生物接触氧化池143.4.1概述143.4.2类型和结构143.4.3设计事项153.4.4施工事项173.4.5造价指标183.4.6运行管理183.5生物滤池193.5.1概述193.5.2类型和结构193.5.3设计事项203.5.4施工事项203.5.5造价指标204 3.5.6运行管理213.6氧化沟213.6.1概述213.6.2类型和结构223.6.3设计事项233.6.4施工事项243.6.5造价指标243.6.6运行管理243.7人工湿地243.7.1概述243.7.2类型和结构253.7.3设计事项253.7.4施工事项283.7.5造价指标283.7.6运行管理293.8土地渗滤293.8.1概述293.8.2类型和结构293.8.3设计事项323.8.4施工事项333.8.5造价指标333.8.6运行管理334农村生活污水处理技术选择354.1农村生活污水处理技术选择原则354.2以去除COD为目的污水处理设施或污水站354.2.1散户污水处理工艺354.2.2村落污水处理工艺374.3以去除氮、磷为目的污水处理设施和污水站375农村生活污水处理设施的管理395.1污水水质检测395.1.1水样的采集与保存395.1.2现场简易检测指标与方法395.2排水系统的维护与管理405.3污水处理设施的运行、维护与管理406工程实例416.1氧化沟处理村落污水工程实例416.1.1概述416.1.2工艺流程416.1.3工艺参数416.1.4处理效果426.1.5经济成本分析436.1.6运行与管理方式436.2自然跌水曝气下水道处理工艺446.2.1工程地点444 6.2.2适用范围446.2.3工艺流程446.2.4工程概况456.2.5运行情况46参考文献474 前言为推进农村生活污水治理，住房和城乡建设部组织编制了东北、华北、东南、中南、西南、西北六个地区的农村生活污水处理技术指南。本册《西南地区农村生活污水处理技术指南（试行）》所指的西南地区包括四川省、云南省、贵州省、重庆市、广西壮族自治区和西藏自治区部分地区。西南地区地跨全国地势第一、二阶梯，地形复杂，主要有横断山区、云贵高原和四川盆地；主要江河有大渡河、雅碧江、金沙江、澜沧江、怒江、长江并有大量的高原湖泊；西南地区还含有大量的高原湖泊；西南地区气候类型多样，大部分地区属于亚热带、热带季风气候；地形以丘陵、山地、高原和平原为主。西南地区经济在全国处于中下水平；农村人口众多；少数民族众多，是我国少数民族聚集集中的地区，定居了我国近八成的少数民族人口。独特的自然风光和人文风光使该区域成为自然风光旅游和人文旅游的热点区域。随着近年来经济发展、生活习惯的改变以及旅游业的发展，农村污水总量迅速增长。大量未经处理的生活污水直接排放，引起周边环境的污染，因此，加强西南地区农村水污染控制，对解决当地农村的生活环境和维持旅游资源的可持续发展，均有十分重要的意义。西南地区又是农村水污染控制技术较为薄弱的地区，目前农村污水治理主要集中在经济发达的村落和旅游业发达的村落，大部分地区还没有开展农村污水治理工作。根据西南地区的区域特征和水污染控制的特征，农村污水处理技术应选择投资较低、运行费用较低、便于运行管理的技术，并综合考虑污水治理与利用相结合；在对水环境要求较高的农村，应采用生物生态结合的工艺。本册包括6章内容：西南地区农村生活污水特征与排放要求、排水系统、农村生活污水处理技术、农村生活污水处理技术选择、农村生活污水处理设施的管理、工程实例。指南作为农村污水处理的技术指导，是可供住房城乡建设部门、设计单位、农村基层组织和其他农村用户使用的农村污水治理指导性技术文件。指南为首次发布，将根据农村人居环境管理要求及污水处理技术发展情况适时修订。在试行过程中如有完善和补充建议，请与住房和城乡建设部农村污水处理技术北方研究中心联系。4 指南由住房和城乡建设部发布，并由住房和城乡建设部解释。本册起草单位：中国科学院生态环境研究中心（住房和城乡建设部农村污水处理技术北方研究中心）重庆大学4 1西南地区农村生活污水特征与排放要求1.1水量1.1.1用水量用水量宜根据当地的调查结果确定。在没有调查数据的地区，可参考同类地区经验或参考表11推荐的用水量或表12西南各省的调查结果。表11西南地区农村居民生活用水量参考取值农村居民类型用水量（L/人.日）经济条件好，有水冲厕所，淋浴设施80-160经济条件较好，有水冲厕所，淋浴设施60-120经济条件一般，无水冲厕所，简易卫生设施40-80无水冲厕所和淋浴设施，主要利用地表水、井水20-50游客（住带独立淋浴设施的标间）150-250游客（住不带独立淋浴设施的标间）80-150注：农村用水量没有具体的标准，仅有城市居民生活用水量标准（GB/T50331-2002）可供参考，但由于农村自然、经济和生活习惯等的不同，用水量相差很大，因此，本指南根据住房和城乡建设部收集的《村庄污水处理案例集》和编写单位对农村的实地调查结果（见表12），得出表11的用水量参考值。表12西南地区农村用水量调查结果调查地点类型水量范围平均值备注西南地区100～140L/dGB/T50331-2002西南地区20～180L/dGB11730-89贵州1集镇居民172L/d根据水表统计贵州2农村居民71L/d调查结果四川1集镇居民153L/d根据工程计算四川2农村集镇居民95L/d根据工程计算四川3农村居民60L/d根据工程计算四川4农村居民59L/d调查结果重庆农村居民87L/d调查结果广西120L/d调查结果云南1农村居民6.25-203.75L/d85L/d调查结果云南2外来游客（标间）140～356L/d193L/d调查结果云南3外来游客（普间）80～100L/d85L/d调查结果云南4餐饮用水95L/d.人次调查结果注：表中“标间”指宾馆房间含有独立的卫浴，“普间”指宾馆房间没有独立的卫浴。“餐饮用水”指将餐厅用水量折算为顾客用水量。4 1.1.1排水量农村居民的排水量宜根据实地调查结果确定，在没有调查数据的地区，可取用水量的60%-90%作为排水量。1.2水质农村居民生活污水水质宜根据实地调查结果确定，在没有调查数据的地区，可参考同类地区的调查数据，或表13建议取值范围，或表14西南各省的调查结果。表13农村生活污水水质单位：mg/l主要指标pHSSCODBOD5NH3-NTP建议取值范围6.5～8.0150～200150～400100～15020～502.0～6.0注：表13根据城市生活排水水质和西南地区农村污水处理工程的监测结果得出。西南地区农村污水处理工程的检测结果见表14。表14西南地区农村生活污水处理工程进水水质检测单位：mg/l项目pHSSCODBOD5NH3-NTP贵州150150~25060~15035~503~5云南7.1~7.3162~24228~683.9~4.9四川6~9150~200300~350100～15020~402.0~3.0四川142.0355.5118.030.42.21重庆99~41314~241.1~5.71.3排放要求我国目前还没有专门针对农村污水处理的排放标准，根据西南地区不同区域对出水水质要求的差异，可参考表15有关现行标准以及各个地区对排水水质的具体要求。表15农村污水排放执行的相关参照标准排水用途直接排放灌溉用水渔业用水景观环境用水参考标准污水综合排放标准GB8978-1996城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002农田灌溉水质标准GB5084-2005渔业水质标准GB11607-89城市污水再生利用景观环境用水水质GB/T18921-20024 1排水系统农村排水系统包括农村污水、雨水排除系统。村落排水体制可分为分流制和合流制两种。分流制指用管道分别收集雨水和污水，各自单独成为一个系统，污水管道系统专门收集和输送生活污水和生产污水（畜禽污水）。合流制指单一管渠收集和输送污水、雨水和生产污水。根据西南地区山地和丘陵地形多、雨水汇集快等特征，对采用水冲厕所的农村，排水体制原则上宜选分流制，用管道排除污水；雨水可采用明渠收集排放。应在污水排入管网前设置化粪池、沼气池等方法进行预处理，并在化粪池、沼气池适当位置设置粪便取运口，以便将粪便作为农家肥利用。1.1农户庭院排水由于西南地区幅员辽阔，地区差异较大，且少数民族众多，人们的生活习惯、风俗文化也不尽相同，因此庭院的布局也多种多样。针对采用了水冲厕所的农户，典型的庭院生活污水排水系统宜采用图21和图22所示方式：房屋厨房厕所化粪池统一收集处理或单独处理农用图21农户厕所建在室内的生活污水排水系统房屋厨房厕所圈舍化粪池或沼气池统一收集处理或单独处理农用图22农户厕所建在室外的生活污水排水系统化粪池或沼气池的污水可作为农肥使用，当不做农肥使用时，宜接污水设施或纳入村落管网处理后再排放。-47- 农户厨房用水目前一般排向房屋外周边的明沟。宜用管道收集排入化粪池；当建有洗衣设施时，洗衣污水宜纳入排水系统。农户厕所废水到化粪池前的排水管径宜在110mm以上，厨房排水管宜在75mm以上，并应在入水口设置格网，在转弯处设置检查清扫口。目前建筑内广泛使用的排水管道是硬聚氯乙烯塑料管，室外庭院生活污水排水管也可采用硬聚氯乙烯塑料管或其它管材的管道。1.1村落排水村落污水水量大，对周边环境污染严重，应收集处理后再排放。西南地区村落受地形影响，村落一般沿河流、公路等布置，根据当地地形和经济的状况可因地制宜采用合流制或分流制，污水收集宜优先采用分流制，通过管道或暗渠收集处理后排放。西南地区村落宜利用重力自流排水。距离城市较近的村落，经技术与经济比较后，可将村落污水统一收集，就近排入城市排水系统集中处理。村落污水收集系统常用收集方式如下图23和图24所示。农户污水经化粪池或沼气池处理后进入村落污水收集。进入下一级处理单元或直接利用农户污水化粪池或沼气池农户污水图23多户污水统一预处理工艺流程农户污水经过化粪池或沼气池进入下一级处理单元或直接利用农户污水经过化粪池或沼气池图24多户污水独立预处理工艺流程村落排水工程要服从总体规划。村落总体规划中的规模、设计年限、功能分区布局、人口的发展、水量、水质资料等，是排水工程规划的主要依据。近远期规划与分期建设相结合。排水工程一般可按远期规划预留用地，按近期规划设计实施。在规划中对污水的污染问题全面安排，合理布局，防患于未然，尽可能减少污染源数量和排污规模，并积极开展污水的综合利用。-47- 排污管道管材可根据地方实际选择混凝土、塑料管等多种材料。污水管道依据地形坡度铺设，坡度应满足污水重力自流的要求；同时应防止因地形坡度过大，冲刷管道或管道露出地面。污水管道铺设应尽量避免穿越场地，公路和河流，并应设置检查井。村落生活污水排水管径在150mm以上。-47- 1农村生活污水处理技术根据西南地区农村的经济和技术特征，本指南将人工湿地、土地渗滤、厌氧生物膜技术、生物接触氧化池、氧化沟活性污泥法、生物滤池作为西南地区农村污水处理的推荐技术；将化粪池和沼气池作为污水处理的预处理技术。其它能达到处理要求并与西南地区技术与经济相适应的技术也可以在该地区推广应用。西南地区宜合理利用丘陵地区的高差减少污水处理设施的动力消耗。1.1化粪池1.1.1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污水初级处理设施。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（COD、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管道堵塞，亦可有效降低后续处理单元的污染负荷。化粪池的优点：化粪池具有结构简单、易施工、造价低、无能耗、运行费用省、卫生效果好、维护管理简便等优点。化粪池的不足：沉积污泥多，需定期进行清理；综合效益不高；污水易渗漏。化粪池处理效果有限，出水水质差，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：可广泛应用于西南地区农村生活污水的初级处理，特别适用于厕所的粪便与尿液的预处理。1.1.2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。根据池子格数可以分为单格化粪池、两格化粪池、三格化粪池（如图31所示）和四格化粪池等。根据农村的水质和水量特点，宜采用两格化粪池或三格化粪池。-47- 图31三格化粪池典型结构示意图1.1.1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)化粪池的平面布置选位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选48h或以上。(6)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0.75m。-47- 1.1.1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。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漏污染周边土壤和地下水，同时配套安装PVC或混凝土管道。1.1.2造价指标化粪池类型和材质不同，其造价亦不同。国标砖砌化粪池与预制钢筋混凝土组合式化粪池的单池价格预算如表31所示。表31国标砖砌化粪池与预制钢筋混凝土化粪池单池预算表容积（m3）1.82.5152040100国标砖砌（万元）0.170.211.371.422.516.27预制钢筋混凝土（万元）----0.821.232.134.931.1.3运行管理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。(1)水量控制：化粪池瞬时流量不宜过大，过大的流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。(2)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。(3)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。(4)-47- 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的清理，防止格栅堵塞。(1)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。(2)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沼气池1.1.1概述沼气池应用的主要目的是能源的回收利用，沼液是沼气池的附属产物。因此沼气池的设计、施工和运行管理可参考其它相关的规程和图集。沼气池是采用厌氧发酵技术和兼性生物过滤技术相结合的方法，在厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成甲烷、二氧化碳和水，达到净化处理生活污水的目的，并实现资源化利用。沼气池作为污水资源化单元和预处理单元，其副产品沼渣和沼液是含有多种营养成分的优质有机肥，如果直接排放会对环境造成严重的污染，可回用到农业生产中，或后接污水处理单元进一步处理。沼气池的优点：沼气池相比较化粪池来讲，污泥减量效果明显，有机物降解率较高，处理效果好；可以有效利用沼气。沼气池的不足：沼气池处理污水效果有限，出水水质差，一般不能直接排放，需经后续好氧生物处理单元或生态技术单元进一步处理；与化粪池比较，管理较为复杂。沼气池适用范围：可应用于西南地区一家一户或联户农村污水的初级处理。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。1.2厌氧生物膜池1.2.1概述厌氧生物膜池是通过在厌氧池内填充生物填料强化-47- 厌氧处理效果的一种厌氧生物膜技术。污水中大分子有机物在厌氧池中被分解为小分子有机物，能有效降低后续处理单元的有机污染负荷。正常运行时，厌氧生物膜池对COD和SS的去除效果一般能达到40%~60%。厌氧生物膜池优点：投资省、施工简单、无动力运行、维护简便。厌氧生物膜池不足：对氮、磷基本无去除效果，须接后续处理单元进一步处理后排放。适用范围：可广泛应用于西南地区各区域污水经化粪池或沼气池处理后，人工湿地或土地渗滤处理前的处理单元。1.1.1类型和结构厌氧生物膜池典型结构如图32所示。其中填充的填料应有利于微生物生长，易挂膜，且不易堵塞，从而提高厌氧池对BOD5和悬浮物SS的去除效果。进水出水泥斗填料图32厌氧生物膜结构示意图1.1.2设计事项厌氧生物膜池的设计参数主要包括：水力停留时间HRT、有机负荷、池体有效容积、污泥排泥时间、污泥斗有效容积、填料类型及规格、填料安装高度和间距等。厌氧池HRT一般取2~5d。由于增加了填料，使微生物附着生长于填料上，脱落的生物膜污泥定期排放，其排泥时间可为3个月至1年，具体可视污泥斗的容积和处理量而定。污泥斗的有效容积可取上层反应池有效容积的1/8~1/4。厌氧池中的填料特征需满足以下条件：(1)具有高比表面积，有利于微生物生长；-47- (1)材料抗腐蚀性，在厌氧酸化条件下稳定可靠；(2)不易堵塞，质量轻，易于安装或悬挂；(3)价格低廉，运输方便。常用的填料有纤维填料、软性填料、弹性填料或其组合。1.1.1施工事项厌氧生物膜池通常可位于化粪池后，建为地下式或半地下式，其中反应区装填填料，以强化厌氧处理效果，兼具厌氧反应和沉淀双重功能；也可对现有三格式化粪池的第三格进行改造，在其中安装填料，形成厌氧生物膜池。其施工中应注意三防：(1)防水：防止地下水渗入，应注意地下水位对池体的影响；应防雨水落入或流入，特别是在西南地区降雨量大的地方，因此需做封顶处理，并预留人孔。(2)防漏：防止厌氧池污水渗漏污染周边池塘和河流等水体或者地下水，因此厌氧池底和池壁需做防渗处理，其渗漏系数应达到相关国家标准。(3)防臭：微生物厌氧分解有机物，会产生氨气、硫化氢等臭味气体，因此需对厌氧池进行密封，必要时可增加除臭装置，对厌氧池产生的臭味气体进行除臭。1.1.2造价指标厌氧生物膜池用于处理污水，其费用主要产生于厌氧池建造，其建造费用因池壁采取的材料、内部安装的填料和池体大小不同而不同，一般而言池壁采用钢筋混凝土建造比砖砌抹面高，处理规模越大，单位污水量的建造费用越低；池体建造费用和填料购置费用可咨询土建结构专家和填料供货商。厌氧生物膜池运行费用仅来自于池底污泥的定期排放处置和日常检查，基本无电耗，运行费用很低。1.1.3运行管理厌氧池的运行管理主要为污泥的定期排放与处置，污泥排放后不能随意堆置，否则易生蚊蝇，渗漏水会对周边水体环境造成二次污染。排放污泥量少，建议返回化粪池，进行循环处理。-47- 1.1生物接触氧化池1.1.1概述生物接触氧化池是生物膜法的一种。其特征是池中填充填料，污水浸没全部填料，通过曝气使氧气、污水和填料三相接触充分接触，填料上附着生长的微生物可有效地去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮、总氮等污染物。生物接触氧化技术优点：结构简单，占地面积小；污泥产量少，无污泥回流，无污泥膨胀；生物膜内微生物量稳定，生物相丰富，对水质、水量波动的适应性强；操作简便、较活性污泥法的动力消耗少，；对污染物去除效果好。生物接触氧化技术不足：曝气充氧需耗电能。加入生物填料导致建设费用增高；可调控性差；生物接触氧化池对磷的处理效果较差，对总磷指标要求较高的农村地区应配套建设深度除磷单元。适用范围：适用于有一定经济承受能力，处理规模为单户、多户污水处理设施或村落的污水处理站。若作为单户或多户污水处理设施，为减少曝气耗电、降低运行成本，宜利用地形高差，通过跌水充氧完全或部分取代动力曝气充氧。1.1.2类型和结构生物接触氧化池根据污水处理流程，可分为一级接触氧化、二级接触氧化和多级接触氧化。二级接触氧化和多级接触氧化可在各级接触氧化池中间设置中间沉淀池，提高出水水质。根据曝气装置位置的不同，接触氧化池在形式上可分为分流式和直流式，分流式接触氧化池污水先在单独的隔间内充氧后，再缓缓流入装有填料的反应区，直流式接触氧化池是直接在填料底部曝气。若按水流特征，又可分为内循环和外循环式，内循环指单独在填料装填区进行循环，外循环指在填料体内、外形成循环。内循环直流式接触氧化池基本结构如图33所示。-47- 排泥进水装置曝气管填料支架填料池体液面出水槽出水进水空气图33内循环直流式接触氧化池结构示意图1.1.1设计事项生物接触氧化池前应设置沉淀池等预处理设施，以防止堵塞。沉淀单元可以是单独的沉淀池或一体化设备中的沉淀单元，已建符合防水要求的化粪池也可作为沉淀池。此外，需要合理布置生物接触氧化池的曝气系统，实现均匀曝气。填料装填要合理，防止堵塞。接触氧化池主要由池体、填料、支架及曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件组成，如图33所示。1)池体及内部构筑体处理规模在200人以下生物接触氧化池的设计参数200人以下生物接触氧化池的有效容积宜按下列公式计算：V=nQ（La-20）/M式中：V——生物接触氧化池的有效容积（m3）;Q——每人每天污水量（m3/人.d）；n——人数；La——进水BOD5浓度；(mg/L)M——BOD5负荷（gBOD5/m3.d）,宜按照表32计算：-47- 表32生物接触氧化BOD5负荷参数单位：gBOD5/m3.d处理对象人数n1≤n≤5050200mg/L时），开启回流泵，将处理水回流，稀释原水，降低BOD5负荷。1.2氧化沟1.2.1概述氧化沟因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在沟中不断循环流动，因此也称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟通常按延时曝气条件运行，以延长水和生物固体的停留时间和降低有机污染负荷。氧化沟使用卧式或立式的曝气和推动装置，向反应池内的物质传递水平速度和溶解氧。氧化沟的工艺特征：(1)在流态上，氧化沟介于完全混合式与推流式之间，从水流动来看是推流式，由于流速快，可达0.25~0.35m/s，进水能与沟内混合液快速混合，因此氧化沟的流态又是完全混合式。(2)水力停留时间长，有机负荷低，运行稳定，处理水质良好。(3)采用延时曝气法运行，污泥产率低，剩余污泥量少。(4)污泥龄长，达15~30d，为传统活性污泥系统的3~6倍。因此在反应器内能够存活增殖世代时间长的细菌如硝化菌和反硝化菌等，在沟内可发生硝化反应和反硝化反应，使氧化沟具有较强的脱氮能力。同时，氧化沟这种封闭循环式的结构能够交替产生好氧/缺氧区域，因而特别能满足污水的脱氮要求。(5)对水温、水质和水量的变化有较强的适应性。(6)工艺操作管理方便。可不设置初沉池，污水只经过格栅和沉砂池即可进入氧化沟。主要设备是氧化沟沟体和二沉池，设施少，工艺流程简单，操作和维护管理比较容易。在各种活性污泥处理系统中，氧化沟的维护管理最为简单，产生机械故障的可能性也相对较小。氧化沟优点：氧化沟一般不设初沉池、结构和设备简单、运行维护简单、-47- 投资较省；采用低负荷运行，剩余污泥量少，处理效果好。氧化沟不足：长污泥龄运行有时出水中悬浮物较高，影响出水水质；相对其他好氧生物处理工艺，传统氧化沟的占地面积大、耗电高于曝气池。氧化沟适用范围：适用于处理污染物浓度相对较高的污水；处理规模宜大不宜小，适合村落污水处理。污水经过农村适用的氧化沟工艺的处理后，出水通常达到或优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的二级标准。如果受纳水体有更严格的要求，则需要进一步处理。1.1.1类型和结构氧化沟沟型很多。如：帕思维尔（passever）氧化沟、卡罗塞（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、射流曝气氧化沟、障碍式氧化沟、T型（又称三沟式）、D型（又称双沟式）、DE型氧化沟、一体化氧化沟以及将曝气与推动循环流动功能相分离的氧化沟等。在上述种类繁多的氧化沟工艺中，Passever氧化沟和一体式合建氧化沟更适合农村经济状况和技术水平。Passveer氧化沟的沟渠为跑道形，沟上安装一个或数个转刷，通过转刷转动推动水流在沟内循环流动和充氧，如图34所示。图34Passveer氧化沟构造示意图-47- 一体化氧化沟将沉淀池与氧化沟建在同一构筑物中，利用水流动力实现无泵回流，从而节省污泥回流费用。一体化氧化沟需要专门的固液分离装置，按固液分离装置的位置分为沟内分离器型和沟外分离器型。沟内分离器型比较典型的是BMTS和BOAT。沟外分离器型将固液分离器放置在氧化沟主沟的外面，这样可以减少固液分离器放置对氧化沟流态的影响。立体循环一体化氧化沟是沟外分离器型一体化氧化沟的一种。BOAT其示意图如图35所示。BOAT型一体化氧化沟由于其分离器像水中的船而得名。其工作原理与BMTS型一体化氧化沟相似，其区别是BOAT型一体化氧化沟的固液分离器仅占据了部分表面沟道。AA污水固液分离器出水平面图曝气转刷A—A剖面图溢流堰隔墙沟内水流图35BOAT型一体化氧化沟示意图1.1.1设计事项氧化沟的设计可参考《氧化沟设计规程》CECS112:2000。为保证活性污泥呈悬浮状态，沟内平均流速应在0.3m/s以上。混合液在沉淀池进行泥水分离，污泥回流到氧化沟中，因目前农村管理水平有限，剩余污泥宜定期排放并作适当处理。沉淀池可以采用常用的竖流沉淀池或平流沉淀池。氧化沟的设计主要包括池体设计、曝气装置设计和沉淀池设计。氧化沟的参数宜根据实验资料确定，在无试验资料时，可参照类似工程选择，或参考以下参数：污水停留时间：6~30h；污泥停留时间：10~30d；-47- 沟内流速：0.25~0.35m/s；沟内污泥浓度：1500~5000mg/L；氧化沟工艺二沉池的表面负荷0.6~1.0m3/m2.h，一体化氧化沟固液分离器表面负荷1.0m3/m2.h左右。氧化沟机械曝气设备除具有良好的充氧性能外，还具有混合和推流作用，设备选型时要注意充氧和混合推流之间的协调。氧化沟曝气转刷的技术参数可参照《曝气转刷认定技术条件》（HCRJ034-1998）。在有条件的地区，也可自行加工，以降低成本。1.1.1施工事项氧化沟宜选用专业施工队进行施工和安装。1.1.2造价指标氧化沟的建设成本主要包括池体建设和购置设备。一般钢筋混凝土池体的建设费用为600~1000元/m3，不同地区或池体埋地与否会有差别，采用钢板或玻璃钢池体的造价约为1000元/m3。转刷的费用约为15000~30000元/m，如果定做，会大幅度节省费用。转盘的费用更贵一些。1.1.3运行管理主要是氧化沟设备的维护。1.2人工湿地1.2.1概述人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统，主要由土壤基质、水生植物和微生物三部分组成。此外，人工湿地对改善环境和提高环境质量有明显的作用，它增加了植被覆盖率，保持了生物多样性，改善了生态环境。人工湿地的优点：投资费用省，运行费用低，维护管理简便，水生植物可以美化环境，增加生物多样性。人工湿地的不足：污染负荷低，占地面积大，设计不当容易堵塞，-47- 处理效果受季节影响，随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。人工湿地的适用范围：适于资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区，不仅可以治理农村水污染、保护水环境，而且可以美化环境，节约水资源。1.1.1类型和结构人工湿地按水流特征，可分为表面流人工湿地（图36）、潜流人工湿地（图37）。表流人工湿地建造费用较省，但占地面积大于潜流和垂直流人工湿地，且冬季表面易结冰，夏季易繁殖蚊虫，并有臭味。潜流型湿地的优点在于其充分利用了湿地的空间，发挥了系统间的协同作用，且卫生条件好，但建设费用较高。图36表流湿地示意图图37潜流湿地示意图1.1.2设计事项人工湿地的设计可参考《人工湿地污水处理技术导则》（RISN-TG006-2009）。-47- 应当根据实际情况因地制宜进行设计和运行。设计时首先确定污水的水量和水质，并根据当地的地质、地貌、气候等自然条件选择合适的人工湿地类型，然后根据相应的湿地类型进行设计。设计主要涉及以下几个方面：污染负荷、湿地面积、湿地床结构、基质材料选择、植被选择、水力状况、进水和排水周期等。1)污染负荷相对接触氧化和氧化沟等好氧生物技术，人工湿地污染负荷低，其进水污染物浓度特别是悬浮物SS浓度不能太高，建议不超过50mg/L，否则容易堵塞。不同类型人工湿地污染负荷取值范围变化较大。2)湿地面积人工湿地的设计面积根据拟处理的水量确定，包括常规的污水的水量和汇流区域内的暴雨径流量。3)湿地床结构湿地床的构型对湿地系统的水力状况有着重要影响，构型参数包括长宽比、坡度、深度等。据工程经验，人工湿地系统的坡度宜为0.5%~1%，长宽比应大于2，深度的范围为0.2~1.2m。人工湿地设计时应尽量采用重力流的布水方式，以保证排水顺畅，节省能源。另外，湿地的出水口应设计为可调的，以便使整个湿地床体的水位可以人为调控。人工湿地的水力负荷根据污水量和湿地类型的不同差异比较大，一般来说潜流湿地的水力负荷大于表面流湿地的水力负荷。国内外人工湿地最常见的水力负荷为10~20cm·d-1，水力停留时间为0.5~7d。4)基质材料选择人工湿地系统多采用碎石、沙子、矿渣等基质材料作为填料。对于缺乏养分供给的基质或者孔隙过大不利于植物固定生长的基质，需在基质上方覆盖15~25cm厚的土壤，作为植物生长的基质。不同类型的基质对湿地的影响不同。中性基质对生物处理影响不大，但矿渣等偏碱性的基质则在一定程度上会影响微生物和植物的生长活动，因此，应用时需采用一定的预处理，如充分浸泡等措施。基质对废水中磷和重金属离子的净化影响最大，含钙、铁、铝等成分的填料有利于离子交换。钙、镁等成分和污水中的磷、重金属相互作用形成沉淀；铁、铝等离子通过离子交换等作用将磷、重金属吸附于基质上。但随着时间的推移，基质对磷和重金属的吸附会达到饱和，湿地除磷和重金属能力便有明显下降。在确定选择的基质材料种类后，还应确定基质的粒径-47- ，以调整湿地的水力传导率和孔隙率。一般来说，小粒径基质具有比表面积大、孔隙率小、植物根及根区的发展相协调、水流条件接近层流等优点。但目前人工湿地的基质一般倾向于选择较大粒径的介质，以便具有较大的空隙和好的水力传导，从而尽量克服湿地堵塞问题。此外，基质的选择上还应考虑便于取材、经济适用等因素。1)植被选择湿地水生植物主要包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。不同的区域，不同的生长环境，适宜生长的湿地植物种类是不同的。人工湿地一般选取处理性能好、成活率高、抗污能力强且具有一定美学和经济价值的水生植物。这些水生植物通常应具有下列特性：（1）能忍受较大变化范围内的水位、含盐量、温度和pH值；（2）在本地适应性好，最好是本土植物。植物种类一般3~7种，其中至少3种为优势物种；（3）对污染物具有较好的去除效果；（4）成活率高，种苗易得，繁殖能力强；（5）有广泛用途或经济价值高。人工湿地中使用最多的水生植物为香蒲、芦苇和灯心草，这些植物都广泛存在并能忍受冰冻。不同种类的水生植物适宜生长的水深不同，香蒲在水深0.15m的环境中生存占优势；灯心草为0.05~0.25m；芦苇适宜生长在岸边和浅水区中，最深可生长于1.5m的深水区域。香蒲和灯心草的根系主要在0.3m以内的区域，芦苇的根系达0.6m，宽叶香蒲则达到0.8m。在潜流型湿地中，一般选用芦苇和香蒲，它们较深的根系可扩大污水的处理空间。而对于处理暴雨径流污染为主的人工湿地，要求湿地植物有很强的适应能力，既能抗干旱又能耐湿，而且还应具有抗病灾和昆虫的能力，一般选用芦苇和藨草。2)水力状况表流人工湿地水位一般为20~80cm，潜流人工湿地水位则一般保持在土壤表面下方10~30cm，并根据待处理的污水水量等情况进行调节。-47- 需重点考虑造成湿地堵塞的各种影响因素。湿地堵塞多发生在系统床体前端25%左右的部分，造成堵塞的物质大部分为无机物，这表明污水中的颗粒物在湿地床中的沉淀是造成湿地堵塞的主要原因。此外，植物根系及其附着物等也是湿地堵塞的一大诱因。1.1.1施工事项人工湿地在建设过程中涉及的建筑材料主要包括砖、水泥、砂子、碎石、土壤等。人工湿地的施工主要包括土方的挖掘、前处理系统的修建、土工防渗膜的铺装、布水管道的铺设、基质材料的填装、土壤的回填和植物的种植。在施工过程中要合理安排施工顺序，严格按照湿地设计中配水区、处理区和出水集水区中各种基质材料的粒径大小，分层进行施工，详情见人工湿地基质材料组成剖面图（图38）。防渗层砾石层100mm土工布碎石层100mm粗砂层200mm土壤层200mm进水区出水区处理区进水出水水流方向图38人工湿地基质材料组成剖面图人工湿地表层一般种植喜阳的水生植物，因此应建设在能被阳光直射的空旷的地方。在山区或丘陵可建成多级呈阶梯状的人工湿地，采取多级跌水充氧，与植物复氧一起，共同为湿地补充溶解氧。1.1.2造价指标综合国内外的研究实践经验，人工湿地的投资和运行费一般仅为传统的二级污水厂的1/10~1/2，。具体的投资费用视地理位置，地质情况以及所采用的湿地基质而有差别，一些工程统计表明，表流人工湿地建设投资费用约150~400元/m2，潜流人工湿地建设投资费用约200~600元/m2。-47- 1.1.1运行管理人工湿地的维护包括三个主要方面：水生植物的重新种植、杂草的去除和沉积物的挖掘。当水生植物不适应生活环境时，需调整植物的种类，并重新种植。植物种类的调整需要变换水位。如果水位低于理想高度，可调整出水装置；杂草的过度生长也给湿地植物的生长带来了许多问题。在春天，杂草比湿地植物生长的早，遮住了阳光，阻碍了水生植株幼苗的生长。杂草的去除将会增强湿地的净化功能和经济价值。实践证明，人工湿地的植被种植完成以后，就开始建立良好的植物覆盖，并进行杂草控制是最理想的管理方式。在春季或夏季，建立植物床的前三个月，用高于床表面5cm的水深淹没可控制杂草的生长，当植物经过三个生长季节，就可以与杂草竞争。由于污水中含有大量的悬浮物，在湿地床的进水区易产生沉积物堆积，运行一段时间，需挖掘沉积物，以保持稳定的湿地水文水力及净化效果。1.2土地渗滤1.2.1概述土地渗滤处理系统是一种人工强化的污水生态工程处理技术，它充分利用在地表下面的土壤中栖息的土壤动物、土壤微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化学特性将污水净化，属于小型的污水土地处理系统。土地渗滤的优点：处理效果较好，投资费用省，无能耗，运行费用很低，维护管理简便。土地渗滤的不足：污染负荷低，占地面积大，设计不当容易堵塞，易污染地下水。土地渗滤的适用范围：适合资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区，与农业或生态用水相结合，不仅可以治理农村水污染、美化环境，而且可以节约水资源。1.2.2类型和结构土地渗滤根据污水的投配方式及处理过程的不同，可以分为慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流和地下渗滤系统四种类型。-47- 1)慢速渗滤系统慢速渗滤系统适用于投放的污水量较少地区，通过蒸发、作物吸收、入渗过程后，流出慢速渗滤场的水量通常为零，即污水完全被系统所净化吸纳。其结构如图39所示。慢速渗滤系统可设计为处理型和利用型两类。处理型以污水处理为主要目的，设计时应尽可能少占地，选用的作物要有较高耐水性、对氮磷吸附降解能力强。利用型以污水资源化利用为目的，对作物就没有特别的要求，在土地面积允许的情况下可充分利用污水进行生产活动，以便获取更大的经济效益。慢速渗滤系统的具体场地设计参数包括：土地渗透系数为0.036~0.36m/d，地面坡度小于30%，土层深大于0.6m，地下水位大于0.6m。图39慢速渗滤系统示意图2)快速渗滤快速渗滤适用于具有良好渗滤性能的土壤，如砂土、砾石性砂土等。其结构如图310所示。可处理较大量污水。快速渗滤可用于两类目的：地下水补给和污水再生利用，用于前者时不需要设计集水系统，而用于后者则需要设地下水集水措施以利用污水，在地下水敏感区域还必须设计防渗层，防止地下水受到污染。地下暗管和竖井都是快速渗滤系统常用的出水方式，如果地形条件合适，可使再生水从地下自流进入地表水体。最优设计参数0.45~0.6m/d，地面坡度小于15%，以防止污水下渗不足，土层厚大于1.5m，地下水位大于1.0m。-47- 图310快速渗滤系统示意图1)地表漫流地表漫流适用于土质渗透性的黏土或亚黏土的地区，地面最佳坡度为2%~8%。其结构如图311所示。废水以喷灌法和漫灌（淹灌）法有控制地分布在地面上均匀地漫流，流向坡脚的集水渠，地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水体。图311地表漫流系统示意图2)地下渗滤地下渗滤系统将污水投配到距地表一定距离，有良好渗透性的土层中，利用土毛细管浸润和渗透作用，使污水向四周扩散中经过沉淀、过滤、吸附和生物降解达到处理要求。其结构如图312所示。地下渗滤的处理水量较少，停留时间较长，水质净化效果比较好，且出水的水量和水质都比较稳定，适于污水的深度处理。图312地下渗滤系统示意图-47- 1.1.1设计事项各类型土地渗滤系统的参考设计参数与工艺特点如表34所示。表34土地渗滤系统的参考设计参数与工艺特点土地渗滤类型设计事项慢速渗滤快速渗滤地表漫流地下渗滤废水投配方式地面投配（面灌、沟灌、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负荷（m/a）0.5~6.06.0~125.03~200.4~3周负荷率（典型值）（cm/week）1.3~10.010.0~240.06.0~40.0最低预处理要求通常沉淀预处理通常沉淀预处理沉砂、拦杂物和粉碎化粪池一级处理要求灌水面积（100m2/m3·d）6.1~74.00.8~6.11.7~11.1投配废水的去向蒸发、下渗下渗地面径流，蒸发，少量下渗下渗、蒸发是否需要种植植物谷物、牧草、林木有无均可牧草草皮、花卉等适用于土壤具有适当渗水性土壤亚砂土，砂质土亚粘土等地下水位最小深度/m-1.5-4.5无规定对地下水水质的影响一般有影响一般有影响有轻微影响BOD5负荷率（kg/104m2·a）2×103~2×1043.6×104~4.7×1041.5×1041.8×104（kg/104m2·d）50~500150~100040~12018~140场地条件坡度种作物不超过20%，不种作物不超过40%不受限制2%~8%土地渗滤速率中等0.6~3.0高低地下水埋深/m布水期：≥0.9干化期：1.5~3.0不受限制气候寒冷季节需蓄水一般不受限制冬季需蓄水系统特点运行管理种作物时管理严格简单比较严格系统寿命长磷去除率可能限制系统使用寿命长对土壤的影响较小可改良砂荒地小土地渗滤对污水的缓冲性能较强，但不能用于过高浓度污水的处理，否则会引起臭味和蚊虫滋生。土地渗滤技术的工艺类型选择，主要根据处理水量、出水要求、土壤性质、地形与气候条件等确定。-47- 1.1.1施工事项慢速渗滤并不需要特殊的收集系统，施工较简便。但为了达到最佳处理效果，要求布水尽量均匀一致。地下渗滤系统需要铺设地下布水管网，系统构筑相对较复杂。普通地下渗滤系统施工时先开挖明渠，渠底填入碎石或砂，碎石层以上布设穿孔管，再以砂砾将穿孔管淹埋，最后覆盖表土。穿孔管以埋于地表下50cm为宜，也可采用地下渗滤沟进行布水。强化型地下渗滤系统在普通型的基础上利用无纺布增加了毛管垫层，它高出进水管向两侧铺展外垂，穿孔管下为不透水沟，污水在沟中的毛管浸润作用面积要明显高于普通型，布水也更均匀，因而净化效果更好。1.1.2造价指标慢速渗滤和快速渗滤系统的主要成本是布水管网或渠道的修建费用。快速渗滤出水进行回用时，要安装地下排水管或管井，开挖土方量、人工费、材料费都会有所增加，但回收的水资源水质较好，可用于绿地浇灌或农业灌溉，形成经济效益，弥补了造价的上升。一般而言，土地渗滤系统造价在100~200元/m2。地下渗滤系统采用地下布水，工程量相对较大。其主要成本是开挖土方、人工费、渗滤沟或穿孔管，以及集水管网的费用，在绿化要求较高时应种植观赏性强的植物，草皮和花卉此时也会占用一定费用。维护的费用较少。1.1.3运行管理土地渗滤系统是一种无动力或微动力的利用自然土壤的污水处理技术，其运行维护方便，管理简单，仅需定时对格栅进行清渣，对植物进行收割，通过收割植物去除吸附在植物体中的营养物质。土壤对污染物的吸附是有一定限度的，污水中有机质含量较高时，土壤层中生物会快速生长，易引起布水系统和填料的堵塞。一定要考虑土壤的自净能力及植物对污染物的吸收、降解能力，防止因水力负荷过大使土地污染及出水不达标。维护时如检查到土壤表层有浸泡的现象，说明有堵塞现象或水力负荷过大，此时应停止布水，作进一步的检查。收割牧草时应注意用轻型收割机或人工进行，防止重物压实填料层。-47- 慢速渗滤和快速渗滤系统的主要维护工作是布水系统和作物管理，投配的水量要合适，不能出现持续淹没状态。快速渗滤系统通常采用淹水、干化间歇式运行，以便渗滤区处于干湿交替状态，好氧微生物和厌氧微生物各自有一段快速生长期，利于污染物迅速降解。反复充氧同时也有益于硝化和反硝化，加强脱氮功能。地下渗滤系统对入水的要求要比慢速渗滤系统和快速渗滤系统高一些。如果入水中颗粒物较多，则容易引起地下渗滤系统填料层堵塞，造成雍水，处理效率下降。地下渗滤系统表面可种植绿化草皮和植被，在居民点附近进行处理污水的时候，还应具有较好的观赏效果。但具有较长根系的植物不宜采用，因为长根系可能会引起土壤结构的破坏。-47- 1农村生活污水处理技术选择1.1农村生活污水处理技术选择原则(1)农村污水处理宜根据排水要求选择技术及其适宜的组合工艺。(2)农村污水治理按规模可分为散户（单户或多户）和村庄污水治理，在进行技术选择时宜根据污水处理规模选择适宜的技术。(3)对于便于统一收集污水的村落，经技术经济和环境评价后，宜采用村落集中处理污水。(4)按污水处理的目的，西南地区可按以去除COD为目的污水处理设施和污水站以及以去处氮、磷为目的污水处理设施和污水站进行分类。(5)污水处理工程控制措施不仅要满足村民对水质改善的需求，而且还要注重景观美化。(6)宜利用地形，污水采用重力自流和跌水充氧，节省运行费用。1.2以去除COD为目的污水处理设施或污水站适用于新农村建设、村容村貌整治或以农用为目的的农村污水处理的设施和污水处理站。1.2.1散户污水处理工艺1)化粪池或沼气池处理工艺适用范围：粪便作为农肥的农户。工艺流程如下图41所示。化粪池或沼气池农用污水图41污水初级处理技术工艺流程本模式在我国农村厕所改造过程中使用较多，比较适合我国目前农村的技术经济水平和生活习惯。经过化粪池或沼气池处理后的污水作为农用。采用本模式处理污水时，应防止雨水进入化粪池或沼气池导致污水溢出。2)生态处理工艺适用范围：该工艺投资和运行费用低、管理方便，适合有可利用土地的农户。-47- 当生活污水接化粪池或沼气池时，如果不进行农用或农用量较少时，有污水外排，如果农户房屋周边有土地可利用，宜在化粪池后接生态单元。由于化粪池或沼气池出水浓度较高，宜在生态单元前增设厌氧生物处理单元，如厌氧生物膜单元，以降低生态处理单元的负荷；生态处理单元技术宜采用人工湿地或土地渗滤等。工艺流程如下图42所示。污水生态处理单元排放化粪池或沼气池厌氧生物膜单元图42生态处理工艺流程1)生物处理工艺适用范围：没有可利用土地的散户或对排水水质要求较高的地区，该模式需要的运行费用。针对没有可利用土地的散户或对排水水质要求较高的地区，可采用生物处理单元处理污水。生物处理单元可采用生物接触氧化池或生物滤池的设备或工程。在丘陵或山地，宜利用地形高差，采用跌水曝气，节省部分运行能耗。其工艺流程如下图43所示。污水生物接触氧化池或生物滤池排放化粪池或沼气池图43生物处理工艺流程其中，生物接触氧化法可以与分段进水技术结合，强化脱氮效果，处理后的污水可直接排放或进一步生态处理后排放。该工艺的特点是处理效果好，占地面积小，但需要定期维护管理。2)黑灰分离处理工艺适用范围：适用于黑水农用的农户。针对黑水农用的农户，可采用黑灰分离的模式处理污水。黑水收集后农用。灰水收集沉淀后进入人工湿地或土地渗滤单元，出水可直接排放或作为景观用水利用。工艺流程如下图44所示。灰水人工湿地或土地渗滤排放或景观用水黑水农用收集池收集或沉淀农户图44黑灰分离处理工艺流程-47- 1.1.1村落污水处理工艺1)生物处理技术为主的处理工艺适用范围：该工艺投资省，占地面积小，处理效果好，缺点是需专门人员维护。可采用设备或工程。生物处理单元技术应采用好氧技术，如生物接触氧化池、生物滤池、氧化沟活性污泥法等。在处理规模较小低于100m3/d，宜采用生物接触氧化法、生物滤池；处理规模较大于100m3/d时，宜采用生物接触氧化池、生物滤池和氧化沟活性污泥法。为保证处理效果，应好氧处理，好氧池溶解氧宜保持在2.0mg/L以上。工艺流程如下图45所示。污水化粪池或沼气池排放或消毒排放生物处理单元调节池图45生物处理技术为主的村落污水处理工艺流程2)生态技术为主体的处理工艺适用范围：该工艺投资省、维护简单，缺点是占地面积大。工艺流程如下图46所示。污水生态处理单元排放或消毒排放化粪池或沼气池厌氧生物膜单元调节池图46生态处理技术为主的村落污水处理工艺流程生态处理单元技术宜采用人工湿地、土地渗滤或其它技术。调节池可与厌氧生物膜单元合建。1.2以去除氮、磷为目的污水处理设施和污水站适用于饮用水水源地保护区、风景或人文旅游区、自然保护区、重点流域等环境敏感区，污水处理不仅需要去除COD和悬浮物，还需要对氮、磷进行控制，以防止区域内水体富营养化，出水直接排放到附近水体或回用。主要在处理村落污水时采用。以去除COD、TN和TP为目的的地区，污水处理工艺可以采用生物与生态技术相结合的组合工艺。-47- 生物处理单元中的缺氧/厌氧处理单元宜采用厌氧生物膜单元；好氧生物处理单元宜采用生物接触氧化池、生物滤池、氧化沟或其它技术。在处理规模低于100m3/d，宜采用生物接触氧化法、生物滤池；处理规模大于100m3/d时，宜采用生物接触氧化法、生物滤池和氧化沟。生态处理单元宜采用人工湿地技术和土地渗滤等，以除磷和优化水质为主。调节池可与厌氧生物膜单元合建。工艺流程如下图47所示。污水好氧生物处理单元排放或消毒排放厌氧/缺氧生物处理单元硝化液生态处理单元调节池化粪池或沼气池图47生物—生态处理技术为主的村落污水处理工艺流程-47- 1农村生活污水处理设施的管理1.1污水水质检测农村污水设施宜定期进行检测，以保证污水的处理效果。检测宜由有资质和检测设施的专门单位进行。农村现场需定期进行常规的检测，常规检测可包括pH，臭、透明度等。1.1.1水样的采集与保存采样时，当水深大于1m，应在表层1/4深度处采取；水深小于或等于1m，在水深1/2处采取。采样注意事项有：用样品容器直接采样时，必须用水样冲洗容器三次后再采样，但当水面有浮油时，采油的容器不能冲洗。采样时应去除水面漂浮的杂物和垃圾等物体。采样水量要充满整个采样容器。采样容器上要贴上采样标签，注明样品编号、采样地点、采样日期和时间、采样人姓名等。如有必要，还需认真填写“污水采样记录表”，表中应有以下内容：污染源名称、监测目的、监测项目、采样点位、采样日期和时间、样品编号、污水性质、污水流量、采样人姓名及其他有关事项等。具体格式可根据相关环境监测站的要求制定。水样采集后，应尽快送往环境监测站分析，因样品放置久了，会受物理、化学和生物等因素的影响，某些组分的浓度可能会发生变化。水样的保存可采取冷藏或冷冻，即将样品在4℃冷藏或将水样迅速冷冻，贮存于暗处。水样的保存还可以根据具体测定项目的测定要求采取加入化学保存剂的方法。1.1.2现场简易检测指标与方法pH：采用便携pH试纸进行检测。臭：量取100ml水样置于250ml锥形瓶内，用温水或冷水在瓶外调节水温至20℃左右，振荡瓶内水样，从瓶口闻其气味，用以下六个等级臭强度进行描述，如表51所示。-47- 透明度：将振荡均匀的水样立即倒入透明度计筒内至30cm处，从筒口垂直向下观察，如不能清楚地看见印刷符号，缓慢地放出水样，直到刚好能辨认出符号为止，记录此时水柱高度。表51臭强度等级等级强度说明0无无任何气味1微弱一般人难于察觉，嗅觉敏感者可以察觉2弱一般人刚能察觉3明显已能明显察觉，需加以处理4强有很明显的臭味5很强有强烈的恶臭1.1排水系统的维护与管理应定期对排水系统进行检查和维护，发现堵塞立即疏通。由于接口处易松动，弯头处易堆积淤泥，应定期检查管道弯头和接口处。室外塑料管道在长期日照下，易产生裂纹，因此布设排水管道时应考虑到其使用寿命，如发现开始产生裂纹，宜进行管道更换。厨房下水道前应安装防堵漏斗，并定期清理其上残渣，厨余污水应先进入隔油池，防止管道堵塞；浴室排水应进入毛发过滤器，排水管道前需安装防堵细格栅。1.2污水处理设施的运行、维护与管理污水处理设施宜由专门单位负责启动，启动后将设计手册、运行管理手册交与运行方。同时应达到以下两项管理要求：(1)污水处理站宜有专人或兼职人员进行维护管理。(2)散户污水处理设施宜由农户看管，由专人定期巡查，巡查周期不宜大于3个月。-47- 1工程实例1.1氧化沟处理村落污水工程实例1.1.1概述该工程实例的地点位于云南高原湖泊风景旅游和人文旅游的一个自然村，湖泊的水质为一类水体。该村本地村民36户150人，另有大量外来人员和2游客，污水主要是生活污水和场院污染径流，水质水量受旅游季节变化影响很大。由于污水处理后最终将流入湖中，因此对污水处理的要求非常高。1.1.2工艺流程由于旅游区污水水量季节性变化大，初步统计高峰期水量约为300m3/d，旅游淡季水量低于70m3/d，常年水量为100~150m3/d。本工程根据该村水污染的具体特征，结合当地的技术经济特征，选定的污水处理方案为生物-生态结合处理技术，即：住户污水－化粪池－调节池－立体循环一体化氧化沟－过滤－生物滤池－亚表层促渗－生态沟－景观人工湿地－排湖1.1.3工艺参数1)设计水量和水质设计水质：处理的对象为餐饮废水和居民区生活污水。进水水质COD为150～250mg/L，pH为7.0～7.5，NH3-N为35～55mg/L，TP为4～5mg/L。设计水量：由于旅游区水量变化系数较大，设计时安全系数取得较大。设计污水量为200m3/d，处理水量Q=8.3m3/h。在游客高峰期可在300m3/d运行。2)化粪池以户为单位，修建三格式化粪池，化粪池出水统一收集送往污水站。3)调节池调节池容积约为200m3。4)立体循环一体化氧化沟正常运行停留时间10~15h。5)过滤滤罐处理量按Q=8.3m3/h计算。过滤速度为5.5m-47- /h。滤料为陶粒滤料，粒径2mm。1)生态滤池场地选择：在示范区域内充分利用自然坡度以减小工程投资，同时可减少对周围环境的影响。植物的选择：考虑植物的气候适应性、耐污性、根系的发达程度以及经济价值和美观等要求。得到国内外广泛认同和使用的植物有两种：芦苇和香蒲，尤其是芦苇，可以根生，也可以种植，具有生长速度快、根系发展快、耐水等优点，因此在本工程中应用。2)亚表层促渗面积为100m2,生活污水经由氧化沟降解大部分COD，湿地型生态滤池降解大部分N。因此亚表层渗滤净化系统的主要设计功能是深度去除污水中的P及其它各类残留污染物。3)生态沟污水站旁边有一条小排洪沟，沟宽1.5m左右，长约200m。在进入村落前，是一自然河道，为了维护原有生态系统，仅对河道的垃圾进行清理，对河道底部和边壁进行适当的修整。经过本污水处理工艺后，出水可以作为观光农业区的浇灌用水和景观湿地用水。整个污水处理站如图61所示。图61氧化沟与生态组合工艺处理村落污水工程实例1.1.1处理效果工程运行结果表明，此工程不仅有效去除了TSS，COD，NH3-47- -N、总氮等污染物，而且将出水总磷控制在0.1mg/L以下，出水浓度达到排湖标准，有效地控制了村落产生的生活污水对高原湖泊的污染。1.1.1经济成本分析为保证旅游旺季所增大的污水量能够得到及时有效的处理，处理工艺中用电设备的选择大于日常运行的需求。根据运行结果，处理每吨水的电费为0.253元；日常维护人员1名，该员工兼顾2个村落污水厂的运行维护，月工资800元/月，本污水处理站负责工资400元/月，则人工费为0.133元/m3水。因此，本工程的运行费用为0.386元/m3水。1.1.2运行与管理方式1)管理单位污水站建成后移交给当地，由当地负责污水站的运行，同时负责环境意识宣传。2)技术依托由设计单位培训当地的运行人员，同时提供长期的技术咨询。3)运行费用运行费用主要从当地旅游收入中支出。4)采样及测试由当地环保监测站负责取样检测和反馈检测数据。-47- 1.1自然跌水曝气下水道处理工艺1.1.1工程地点重庆市武隆县仙女山镇。1.1.2适用范围自然跌水曝气下水道处理工艺针对山地小城镇污水收集过程中地形落差大，管渠及污水处理系统建设投资高等问题，开发了一种充分利用下水道巨大的空间及管、渠中的微生物，并利用地形高差跌水自然曝气充氧，使污水在输送过程中得到净化，该技术集污水收集、输送及处理为一体，是一种简易经济型的污水处理新技术。适用于污水厂用地受限、地形坡度较大的小城镇或农村，适用规模：50立方米/日以上，出水各项水质一般可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的二级标准，COD、BOD5、氨氮等部分指标可以达到一级B标准。1.1.3工艺流程自然跌水曝气下水道处理系统主要由预处理单元和自然曝气下水道系统组成，工艺流程见图62所示。进水预处理池自然曝气下水道栅渣外运出水图62自然跌水曝气下水道处理工艺流程图污水首先经过格栅去除部分漂浮物及大颗粒悬浮物后，在预处理池内进一步去除漂浮物、悬浮物及无机砂，防止出现淤塞等问题，为后续渠道处理系统的稳定正常运行提供保障。自然曝气下水道系统充分-47- 利用山地小城镇的地形坡度及落差，强化渠道处理系统内的自然复氧过程，实现无能耗强化充氧效果；同时投加高效生物填料，利用填料巨大的表面，为微生物的生存提供载体，在空间上构建多级生物膜系统，利用各级生物膜表面形成的不同优势微生物菌群去除污水中的污染物，微生物系统的构建能够显著提高对各种不利因素的抗冲击能力，以确保出水水质。如图63所示。图63自然跌水曝气下水道处理系统平面大样图1.1.1工程概况1)工程概况本工程位于重庆市武隆县仙女山镇。仙女山镇地处武隆县中北部，属于武隆中山地带亚热带季风气候区，日照充足，温暖湿润，四季分明，呈明显的立体气候。年平均气温11.2℃，冬无严寒，夏无酷暑。无霜期230天，年降雨量超过1200毫米。仙女山镇近年来大力开发当地的旅游资源，但是镇区内无完善的排水系统，污水未经处理直接排入水体，对镇区环境造成严重污染。自然跌水渠道设计处理规模1200m3/d，处理渠道分两段，分别为A渠1000m，B渠880m；落差80m，于2009年8月建成并投入使用，示范工程照片见图64。图64示范工程现场照片2)工艺设计预处理池：钢筋混凝土结构，设计水力停留时间为4～5h。自然曝气下水道：砖混结构，下水道宽0.7m，深度0.7～1.5m，下水道渠底坡度1%，设计水力停留时间为3～5h。-47- 1.1.1运行情况1)运行管理自然跌水曝气下水道处理系统的运行维护由武隆县仙女山新区开发有限公司负责，该系统管理维护简单，不需要专业人员，预处理池中的浮渣及污泥仅需定期清理（2月左右）。2)处理效果自然跌水曝气下水道处理系统运行以来，处理效果稳定，出水各指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级排放标准，进水浓度低的渠道可达一级B标准，实际处理效果见表61至表62。表61自然跌水曝气下水道处理系统处理效果（A渠段）指标COD（mg/L）NH4+-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）进水水质99～41314～2423～301.1～5.7出水水质20～391～94～90.8～4.0去除率80%～90%60%～90%70%～80%30%表62自然跌水曝气下水道处理系统处理效果（B渠段）指标COD（mg/L）NH4+-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）进水水质640～91031～7838～823.6～6.5出水水质70～9315～2019～282.0～5.0去除率89%～90%52%～74%50%～66%30%～45%3)处理成本该处理系统无电耗无加药费用，日常维护人员1名，考虑定期泥渣清运费，则处理费用为0.05~0.08元/m3水。-47- 参考文献[1]张忠宝等编著.《预制钢筋砼组合式化粪池的应用》.2005[2]中国沼气学会，中国市政西南设计院.给排水试用图集《生活污水净化沼气池》.北京：中国标准出版社.1990[3]张自杰等编写.排水工程（第四版）.北京：中国建筑工业出版社.1999[4]给水排水设计手册（第二版）.北京：中国建筑工业出版社.2004[5]排水设施与污水处理.北京：中国建筑工业出版社.2010[6]村庄污水处理案例集.北京：中国建筑工业出版社.2010[7]高廷耀,顾国维.水污染控制工程（下册）.高等教育出版社1999-47-'