农村生活污水厌氧发酵--人工湿地处理技术.doc

- 1 - 农农农农村村村村生生生生活活活活污污污污水水水水厌厌厌厌氧氧氧氧发发发发酵酵酵酵人人人人工工工工湿湿湿湿地地地地 处处处处理理理理技技技技术术术术培培培培训训训训提提提提纲纲纲纲 江苏省建设科技成果服务中心 科研小组 - 2 - 农村生活污水厌氧发酵人工湿地处理技术培训提纲农村生活污水厌氧发酵人工湿地处理技术培训提纲 一、 农村生活污水处理的重要性、必要性农村生活污水处理的重要性、必要性(6) 1. 农村生活污水任意排放对环境影响 2. 农村生活污水处理是建设社会主义新农村的需要 二、二、 农村生活污水治理应纳入新农村建设的总体规划农村生活污水治理应纳入新农村建设的总体规划(7) 1. 坚持一同步三统一 2. 规划内容 3. 排水体制 4. 一次规划、分期实施 5. 污水处理设施选址原则 三、 农村生活污水处理技术农村生活污水处理技术(8) 1. 生活污水性质 2. 生活污水处理方法 3. 农村生活污水处理工艺比较与选择 生活污水净化沼气池 高效生物化粪池（SW 型生活污水自净装置） 埋地式无动力净化处理装置 人工湿地生活污水处理技术 厌氧发酵人工湿地生活污水处理技术 - 3 - 四、四、 厌氧发酵人工湿地生活污水处理设计厌氧发酵人工湿地生活污水处理设计(19) 1. 生活污水排放量的确定 2. 厌氧发酵池有效容积计算 3. 人工湿地设计 有效面积 径流时间 人工湿地床形式 人工湿地床布水方式 人工湿地床填料 人工湿地植物的选择 五、五、 农村生活污水处理设计应注意几点农村生活污水处理设计应注意几点(27) 1. 处理设施地址及组合形式选择 合并处理 与灌溉相合 与生物氧化塘相结合 人工湿地与生物氧化塘一体化 厌氧发酵池与人工湿地床合建或分建 因地制宜改造 2. 污水排放管网布置 排水体制 排水管线布置原则 室内卫生器具布置 - 4 - 排水管道管材选择 建筑物内生活污水排水管道设计（秒流量） 几种不同管径塑料管排水流量计算 室内污水排放管管径及坡度 各组团之间排放管管径及坡度 生活污水排水管流速及埋深 窖井和检查井设置 旧村庄排水管网改造 3. 污水排放管道、厌氧发酵池与人工湿地处理系统流程高度 的控制 室内排水管埋深原则 配水井，一二级厌氧发酵池流程标高控制 人工湿地床流程标高控制 人工湿地床排空管设置 4.污泥（沼渣）清掏设施与设置 六、六、 厌氧发酵与人工湿地处理设施施工及验收厌氧发酵与人工湿地处理设施施工及验收(33) 1.一级厌氧池（沼气池）的施工 放线、挖坑 整体混凝土池现浇施工 砖砌体池施工 密封层施工 2.二级厌氧发酵与人工湿地组合池的施工 - 5 - 土坑开控及地下水的处理 组合池池体的砌筑与内部粉刷及上下层之间的处理 3.工艺材料安装及人工湿地植物的栽种： 工艺材料安装 湿地填料的布置 4.工程质量验收 排污水管道施工质量验收 一级厌氧发酵池施工质量的验收 二级厌氧发酵池与人工湿地组合池施工质量的验收 七、运行管理七、运行管理(46) 1.人工湿地植物栽种初期管理及日常的维护 2.定期清掏污泥（沼渣） 3.安全注意事项： 施工过程应注意的安全事项 日常管理过程中主要的安全事项 4.禁止有毒有害物质进入处理设施 八、计算实例八、计算实例(50) - 6 - 一、农村生活污水处理的重要性、必要性一、农村生活污水处理的重要性、必要性 1 1、农村生活污水任意排放对环境影响、农村生活污水任意排放对环境影响 生活污水是人们在日常生活中排出的废水，由于生活污水 中含有多种有机物及病菌、虫卵，如果不经处理直接排放到水 体中，污染有机物分解腐烂，使水体中溶解氧消耗殆尽，发黑 变臭。因此，城市生活污水应送入污水处理厂处理，达标后才 能排放到水体。 农村生活污水以往都是作为农田肥料来使用的，生活污水 中的有机物在农田中被农作物吸收，转化为农作物的营养物质， 很少流失到水体中去，因此，对环境影响不大。但随着我国经 济社会的快速发展，农民经济收入的不断提高，农民的生活方 式也发生了巨大的变化，随着自来水的普及，卫生洁具、洗衣 机、沐浴设施等走进平常百姓家。农村的人均日用水量和生活 污水排放量急增，产生了大量生活污水；其肥效亦大大降低， 又因卫生要求，很难用作农肥了，同时由于化肥的大量使用， 减少了传统的农家肥的使用。造成农村生活污水失去了消化途 径，使近年来农村生活污水的无序排放，成为农村环境的重要 污染源，造成农村河道水体变黑发臭、鱼虾绝迹、蚊蝇孳生。 生活污水中病菌虫卵引起疾病传播，使群众的身体健康受到极 大的影响。 - 7 - 2 2、农村生活污水处理是建设社会主义新农村的需要、农村生活污水处理是建设社会主义新农村的需要 党的第十六届五次全会提出的我国“十一五”发展规划中， 要将我国农村建设成生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整 洁、管理民主的社会主义新农村，是大力推进全面小康社会建 设和农民奔小康、享受现代化生活的重要举措。推进农村“三 集中”建设，实现居住区市政公用设施统一规划、统一设计、 统一配套建设，是确保村容整洁的前提。农村生活污水排放实 现管网化，集中净化，化害为利，才可实现“清洁水源、清洁 田园、清洁家园” ，创建优美人居环境。 二、农村生活污水治理应纳入新农村建设的总体规划。二、农村生活污水治理应纳入新农村建设的总体规划。 1、坚持一同步三统一：农村生活污水收集、处理工程及尾 水排放，是一个系统工程，需做专业规划，作为新农村建设总 体规划重要组成部份，应坚持同步进行。做到统一规划、统一 实施、统一管理。 2、规划内容：生活污水管网的设计与布置；污水的排放量、 水质、污水处理设施规模、厂址及处理后尾水排放点等均要作 出具体规划。 3、排水体制：农村新的集中居住区污水和雨水在处理设施 之前应实行分流制，处理后排放可实行合流制；旧村庄的改扩 建，已建合流制管网，可采用截流方式将污水送入处理设施； 新建改建部分在污水处理设施前尽可能实行分流制。 - 8 - 4、一次规划，分期实施：污水排放量及污水处理设施规模 应考虑我省“两个率先”战略，远近结合，一次规划，分期实 施。近期 2010 年，远期 2020 年，排放管网满足远期，处理设 施满足近期、预留扩建用地，分期分批建设。 5、污水处理设施选址原则：污水处理设施应结合地形，尽 可能选用绿化地、荒地、洼地和河塘边，就近集中或分设，少 占良田，缩短排水管道，降低管道埋深和减少土方工程量。 三、农村生活污水处理技术三、农村生活污水处理技术 1 1、生活污水的性质、生活污水的性质 农村生活日渐城市化，生活污水主要来自农家的厕所冲洗 水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水等。生活 污水含纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机类物质，还 含有氮、磷等无机盐类，其 BOD5浓度约为：100250mgL 之 间。生活污水中含有多种微生物，新鲜生活污水中细菌总数在 51055106个L 之间，并含有多种病原体。生活污水中悬 浮固体物质含量一般在 200400mgL 之间。污染物平均浓度 见表 31。由于生活污水中污染物以有机物为主，同时生活污 水中还含有许多微生物，对有机污染物进行分解，因而生活污 水是不稳定的、生物可降解的和易腐烂的，如果不经处理直接 排放到环境中去会引起环境的污染。 表表 3 31 1 生活污水污染物平均浓度生活污水污染物平均浓度 - 9 - （单位： mg/L） 项 目 类 别 CODcrBOD5SSPH 原污水300350100250300350 6.5 （注：参考有关资料确定） 2 2、生活污水的处理方法、生活污水的处理方法 由于生活污水中的污染物是以有机物为主，其生化性较好， 所以通常情况下生活污水的处理都是采用生物处理的方法。生 活污水的处理方法从处理工艺上分有：厌氧生物处理和好氧生 物处理。从处理方式上分：有集中处理和分散处理。集中处理 的方法多采用好氧生物处理，运行可靠，处理效果好，但存在 着基建投资大、动力消耗多、运行费用高、剩余污泥处理难等 问题；分散处理方法大多数为厌氧生物处理，处理设施投资少、 运行费用低，但相当一部分处理设施存在着处理效果不稳定、 难以达到排放标准的问题。城市生活污水处理大多数采用集中 活性污泥法处理，但这种方法不完全适宜农村。 3 3、农村生活污水处理工艺比较与选择、农村生活污水处理工艺比较与选择 农村生活污水的处理应选用投资少、运行管理方便费用低 的小型分散式处理方法为主。目前此类处理方法有以下几种： 、生活污水净化池沼气、生活污水净化池沼气 - 10 - 生活污水净化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 CH4、CO2和水，达到净化处理生活污水的 目的。其处理工艺： 生活污水生活污水 格栅池格栅池 前处理区一级厌氧发酵、前处理区一级厌氧发酵、 二级厌氧发酵（挂膜）二级厌氧发酵（挂膜） 后处理区（兼性生物滤池）后处理区（兼性生物滤池） 排放排放 生活污水沼气净化池在全国大部分地区得到了推广，它的 优点是：不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、还 能回收能源（沼气） ，建在绿化或菜地下，不占地，投资为 700900 元/户。目前我省也在广泛推广这项技术，2004 年由 省建设厅审查批准，以苏建科（2004）194 号文颁发了苏 S03- 2004生活污水净化沼气池标准图集。但从目前推广使用情 况来看，生活污水净化沼气池在技术上也存在一定的问题。主 要是：污水停留时间长，出水中部分指标未达排放标准等。 根据我省如皋、靖江、扬州等地使用情况调查，以及浙江 省金华市推广情况看，生活污水净化沼气池的出水基本达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）的二级标 准，见表 32。如皋市如城镇庆余新村 B-05 号住宅楼净化沼 气池，1999 年建成后投入使用，经一年运行后对其处理的水质 进行了监测，监测数据见表 33。靖江市三江公司宿舍楼居住 630 人，生活污水采用净化沼气池处理，1997 年建成后投入使 用，经过近三年的运行使用，对其出水水质进行了监测，监测 - 11 - 结果见表 34。这两处净化沼气池运行至今，从监测数据看其 处理效果都达到二级或优于二级排放标准，同时至今也未进行 清渣，但没有发生堵塞，也未发生运行费。由此可以说明生活 污水净化沼气处理技术，虽然存在一些缺陷，但总体上技术是 成熟的，通过进一步的技术改造其处理效果会更加好。 表表 3 322城镇污水处理厂污染物排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)(GB18918-2002) （单位： mg/L） 一级标准序 号 基 本 控 制 项 目 A 标准B 标准 二级 标准 三级 标准 1 化学需氧量（COD） 5060100120 2 生化需氧量（BOD） 10203060 3 悬 浮 物（SS） 10203050 4 动 植 物 油 13520 5 石 油 类 13515 6 阴离子表面活性剂 0.5125 7 总 氮（以 N 计） 1520 8 氨 氮（以 N 计） 5(8)8(15)25(30) 9 总 磷（以 P 计） 0.5135 10 色度（稀释倍数） 30304050 11PH 69696969 - 12 - 12 粪大肠菌群数（个 /L） 103104104 注：下列情况下按去除率指标执行：当进水 COD 大于 350 mg/L，去除率大于 60%；BOD 大于 160 mg/L 时，去除率 应大于 50%。 括号外数值为水温12C 时的控制指标，括号内数值为 水温12C 时的控制指标。 表表 3 33 3 庆余新村庆余新村 B-05B-05 号住宅楼净化沼气池水质号住宅楼净化沼气池水质 （2000 年 6 月 1 日） （单位： mg/L） 项目 抽样 CODcrBOD5SSNH3NPH 进水 34313663133.17.54 出水 3811.4455.367.82 表表 3 34 4 靖江市三江公司宿舍楼净化沼气池水质靖江市三江公司宿舍楼净化沼气池水质 （2000 年 9 月 13 日） （单位： mg/L） 项目 抽样 CODcrBOD5SSPH 出水 9632.5977 - 13 - 、高效生物化粪池（、高效生物化粪池（SWSW 型生活污水自净装置）型生活污水自净装置） 高效生物化粪池由我省某公司生产的。是在普通化粪池上 加以改造形成的。2004 年由江苏省建设厅审查批准，以苏建科 （2004）380 号文颁发（苏 S/T042004） 轻质高强一体化玻璃 钢化粪池选用及安装标准图集，在城郊结合部城市污水管网 未覆盖到的居住区可采用。其处理工艺也是利用厌氧微生物对 有机质发酵、分解作用，达到污水的净化。经过改造的工艺流 程为： 污水污水 调节沉淀池调节沉淀池 栅滤栅滤 多级厌氧多级厌氧 接触生化接触生化 多级厌氧多级厌氧 二次接触生化二次接触生化 滤清出水滤清出水 生产厂称其工艺为高效生物化粪池（SW 型生活污水自净装 置） ，出水水质达到综合污水排放标准的二级排放标准。目 前还没有收集到其处理效果监测数据。它的优点是：安装施工 方便、快捷。建在绿化底下，不耗能。缺点是：停留时间较长， 不定期清掏污泥，造价稍高，达 9001000 元/户。 、地埋式无动力净化处理装置、地埋式无动力净化处理装置 地埋式无动力净化处理装置是在圆筒型兼性滤池专利的基 础上发展而成的，其处理工艺流程为： 生活污水生活污水 缺氧酸化缺氧酸化 兼性过滤兼性过滤 氧化沟（自然通风）氧化沟（自然通风） 排放排放 该处理装置的最大特点是增加了氧化沟，其他都和净化沼 气处理池的工艺相同。增加氧化沟的目的是想对厌氧发酵后的 - 14 - 污水进行氧化处理，使出水水质进一步提高。从处理工艺流程 上看，该处理装置是一种比较理想的小型生活污水处理装置， 也曾进行过大力推广，但从一段时间的实践结果看没有达到预 期的效果，处理后出水水质并没有达到设计的要求。处理效果 和普通化粪池效果差不多，虽然它亦建在绿化地下，不占地， 但投资为 1190 元/户，大大高于化粪池，故仅限于污水管网未 延伸到的城郊结合部采用。 、人工湿地生活污水处理技术、人工湿地生活污水处理技术 “湿地”泛指暂时或长期覆盖水深不超过 2 米的低洼地、及 低潮时水深不超过 6 米的沿海地区，包括各种咸水、淡水沼泽 地、湿草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、 湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。湿地是地球上具有多 种独特功能的生态系统，它不仅为人类提供大量食物、原料和 水资源，而且还在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀动物 资源以及涵养水源、补充地下水等方面起到重要作用，享有“地 球之肾”的美誉。 根据湿地形成的条件可把湿地分为自然湿地和人工湿地。 自然湿地即在自然状态下形成的，如上述所说的湿地。而人工 湿地是科学家受天然湿地净化功能的启发而发明的一项技术。 人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能，将污水有控制 地投配到土壤（填料）经常处于饱和状态且生长有芦苇、香蒲 等水生植物的土地上，污水沿一定方向流动的过程中，在耐水 - 15 - 植物和土壤（填料）的物理、化学和生物的三重协同作用下， 污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、 输氧作用，促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化。 人工湿地按水流方式可分为潜流湿地和漫流湿地。人工湿地按水流方式可分为潜流湿地和漫流湿地。潜流湿 地是在填料床表层面上栽种耐水、且根系发达的植物，污水经 格栅池、沉淀池预处理后进入湿地床，以潜流方式流过滤料， 污水中有机质被碎石滤料和植物根系拦截吸附过滤，和被微生 物与植物根营养吸收、分解使污水获得净化。漫流湿地（又称 自由水面湿地）是污水进入湿地后，在湿地表面维持一定厚度 水层，水流呈推流前进，形成一层地表水流，并从地表出流。 污水中有机物经沉淀，根系拦截，吸附，吸收，分解而获净化 的。按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿 地床。地床。垂直流湿地床的水流通过导流管或导流墙的引导，在湿 地床内上下流动，多个垂直流湿地床串联起来称之多级垂直流 湿地。水平流湿地床的水流是按一定方向水平流动。在实际过 程中有时将垂直流湿地床与水平流湿地床组合起来使用，这种 湿地床称之组合式湿地床。垂直流湿地床较水平流湿地床负荷 高。 目前国内人工湿地的应用已具有一定规模的如：深圳石岩 1.5 万 m3/日处理量人工湿地，占地 2.4 万 m2，总投资 800 万元， 运行成本 0.18 元/吨（自动投放水）水力停留时间 12 小时。其 工艺流程： - 16 - 粗格栅粗格栅细格栅细格栅强化酸化水解池（设弹性填料）停留强化酸化水解池（设弹性填料）停留 4.54.5 小时小时人工湿地（负荷人工湿地（负荷 0.625m0.625m3 3/m/m2 2日）日） 。 广东汕头龙珠水质净化厂 900m3/日处理量人工湿地，占地 0.2 万 m2，总投资 60 万元，运行成本 0.05 元/吨。其工艺流程： 格栅格栅格网格网沉淀调节池沉淀调节池（提升）人工湿地（设计负荷（提升）人工湿地（设计负荷 0.5m0.5m3 3/m/m2 2日）日）氧化塘（氧化塘（200200 m m2 2）水体水体。 赤峰宁城 1000m3/日人工湿地在冬季29下亦运行良好。 1998 年 6 月 26 日建设部在此召开了人工湿地技术推广会。上 述人工湿地净化处理效果详见表 35、表 36。人工湿地处理 生活污水具有效果好、投资省,运行费低等优点。但也存在着占 地较大，冬天处理效果受一定影响的问题。 表表 3 35 5 深圳石岩人工湿地净化水质深圳石岩人工湿地净化水质 （单位：mg/L） 项 目 CODcrBOD5 PP 04 TP NH3N TN 进 水 86 312 401 72 1.085 .43 1.89 5.90 7.58 22.4 16.1 23.9 平 均 值 207.4112.43.573.5716.919.25 出 水 861 .2 117 .4 0.010 .356 0.08 0.692 0.91 11.2 2.84 14.2 平 均 值 22.26.150.130.265.88.48 平均去除 89.394.596.492.765.756 - 17 - （%） 表表 3 36 6 广东汕头龙珠净化水厂净化水质广东汕头龙珠净化水厂净化水质 （单位：mg/L） 日期 CODcrBOD5SS 动植物油 PH 9.1620596.81817.547.17 9.1719085.314710.37.13 9.1839451.01789.356.22 10.1522778.91375.826.7 进 水 平均值 25478160.78.25 9.16649.56100.2357.04 9.17486.17100.727.44 9.1849.15.12370.057.14 10.1566.113.1612.157.01 平均值 56.88.529.50.79 出 水 去除 (%) 77.689.181.690.4 、厌氧发酵、厌氧发酵人工湿地生活污水处理技术人工湿地生活污水处理技术 上述几种小型生活污水净化处理装置，既有各自的优点， 同时也存在不少问题。如何选择一种处理效果好、造价低、运 行管理方便的处理技术，是解决目前农村生活污水处理问题的 - 18 - 关键。纵观以上几种处理工艺，其中生活污水净化沼气处理工 艺和人工湿地生活污水处理工艺这两项技术，优点比较明显， 技术也比较成熟。生活污水净化沼气池， （见附示意图 31） 前处理厌氧发酵比较充分，有机物的去除效率也比较高，后处 理兼性滤池的生物过滤效果也很明显。其主要问题是对悬浮物、 氨氮和磷的去除效果差一些。而人工湿地的缺陷是进水要求比 较高，必须有前处理先去除生活污水中大颗粒杂质，避免引起 湿地滤料的堵塞，而人工湿地去除氨氮和磷的效果却非常好。 通过填料粒径级配合理调整，滤清出水，悬浮物定能达标。这 两项技术在处理生活污水方面恰好能取长补短，如果将它们有 机地结合起来处理效果非常好。经专家近一年调查、分析、评 估，提出了厌氧发酵人工湿地生活污水处理技术整合方案 （见附示意图 32） ，报省建设厅立项开展试点。一处是在如 皋市镇南村康居小区进行试点，另一处在靖江市斜桥镇开发区 复建房住宅区进行试点。如皋市镇南村康居小区规划总住户 430 户，一期工程 32 户。该处厌氧发酵人工湿地生活污水处 理设施，是以如皋市农村能源技术指导站研制的组合式小型生 活污水净化处理设施为基础，经优化设计将一、二级厌氧发酵 池与人工湿地床组合为一个整体处理设施，去年年底土建工程 已完成，今春进行湿地植物的移栽，56 月份就可观测到处理 效果。另一处在靖江市的斜桥镇，为斜桥镇开发区复建房住宅 区二期工程，建造一处以苏 S03-2004生活污水净化沼气池 - 19 - 标准图集为基础的厌氧发酵串联人工湿地生活污水处理设施， 处理 25 户的生活污水，目前土建正在进行当中，预计 78 月 份可观测处理效果。与此同时在斜桥镇复建房一期工程选择一 处已建好交付使用的生活污水净化沼气池，将其后处理区生物 滤池盖板去除，在生物滤池内栽种湿地植物，改造成人工湿地 床，同样处理 25 户的生活污水，预计 56 月份可观测到处理 效果，通过这两地三处的对比观测，看其各自运行处理效果。 厌氧发酵（沼气）厌氧发酵（沼气）人工湿地生活污水处理的优点：人工湿地生活污水处理的优点： 1 不需要建居住区外的排水管道，投资省。 2 厌氧发酵池+人工湿地，可以分建或合建，可利用河塘边 坡、绿化地，不占或少占良地。 3 在污水净化过程中还能回收能源沼气，各地实践结果， 12 户产生的沼气可供一户用。厌氧发酵后的残留物沼 渣每年清掏一次，它是一种优质的有机肥，可作农肥和 集中居住小区绿化的肥料，不存在剩余污泥处理问题。 4 人工湿地可与小区绿化有机结合，栽种观赏植物，成为 小区的一个景观，可谓一举多得。 5 人工湿地净化出水水质优于城镇污水处理厂污染物排 放控制标准的二级标准。可直接排入到环境水体，也 可作小区景观水体的补充水，或用来农灌、浇花草。在 水资源缺泛地区是一种水资源循环利用的有效措施。 - 20 - 6 污水处理过程中地形允许，可利用污水排放的水位差势 能，无须动力提升，故无运行能耗，只需少量定期维护 管理的人工费，如果考虑到沼气的回收，还有一定的收 益。若排放水体水位高，则需架设水泵排水，付少量运 行费。 有不少地方采用土工膜或三灰土夯实方法作人工湿地床 防渗漏，造价尚可降低。 但厌氧发酵（沼气）人工湿地处理技术，也有一定的缺 陷，如一次性投资稍高（每户达 700900 元） ，占地稍多（每 吨水占地约 1.72 m2） ，冬季净化效果有一定影响等。综合多 种因素分析，它是新农村建设中污水治理较佳的方案。 四、厌氧发酵四、厌氧发酵人工湿地处理技术设计人工湿地处理技术设计 1 1、生活污水排放量的确定、生活污水排放量的确定 生活污水的排放量是随着居住环境、生活水平、生活习惯 以及水资源情况的不同，其差异较大。根据江苏省人民政府批 准的苏锡常地区区域供水规划 （见表 41） ，到 2010 年苏、 锡、常地区每人每天的供水量要达到城市 300L、县城 250L、乡 镇 180L、农村 100L。而国家 1989 年制定农村生活饮用水量卫 生标准（GB1173089）中（见表 42） ，对有洗涤池或有洗涤 池及淋浴设备的三类地区人均日最高用水量为 60100L，我省 除沛县和丰县外其他地区均为三类地区。考虑到我省的经济发 展状况、农村生活水平以及苏南、苏中、苏北生活水平差异， - 21 - 从我省“两个率先”战略考虑，在进行农村生活污水排放量计 算时，建议人均日用水量：苏北 80L/人日，苏中 100 L/人日， 苏南 120 L/人日，污水排放量按用水量的 0.70.9 计算。 表表 4 41 1 苏、锡、常地区供水规划表苏、锡、常地区供水规划表 （单位：L/人日） 年期 类别 2003 年2005 年2010 年 城市 220250300 县城 180200250 乡镇 120150180 农村 5075100 表表 4 42 2 农村生活饮用水量卫生标准（农村生活饮用水量卫生标准（GB11730-89GB11730-89） （单位：L/人日） 给水卫生设备类型及最高日生活用水量 龙 头 安 装 到 户气 候 分 区 供 水 条 件 集 中 给水龙头无洗涤池 有洗涤池或有洗 涤池及淋浴设备 - 22 - 计量收 费供水 2035 2035 3050 3050 2040 3040 3040 4070 4070 3555 4070 4070 60100 70100 5080 注：江苏除沛县和丰县外，均为三类地区 2 2、厌氧发酵池有效容积计算、厌氧发酵池有效容积计算 、为确保厌氧发酵充分，一级厌氧发酵池设计的水力停 留按 26 小时计算，二级厌氧发酵池（生物挂膜）设计的水力停 留时间按 24 小时计算。 、厌氧发酵部分的容积计算参照苏 S03-2004生活污水 净化沼气池标准图集所列公式计算。住宅、旅馆、集体宿舍 值（%）由 70%改为 80%。 、二级厌氧发酵池挂膜填料计算 V填= V250% 式中：V填 填料体积（m3） ； V2 二级厌氧发酵池有效容积（m3） 。 3 3、人工湿地设计、人工湿地设计 、有效面积： F = Q/0.6(或 0.5) 式中：F 湿地床有效面积（m2） ； - 23 - Q 污水排放量，m3/日； 0.6(或 0.5)潜流湿地床面积负荷为 0.50.6m3/m2日。 、径流时间：人工湿地床内污水径流时间不小于 26 小时， 可作为有效面积校核。 一、二级厌氧发酵与人工湿地污水处理过程总的水力停留 时间为 7680 小时。其有效容积和有效面积可查表 43 确定。 - 24 - 表 43 格栅池、厌氧发酵池有效容积（m3）和人工湿地有效面积(m2) 0.190.240.280.470.941.171.4 10121423465458 791017344054 9 升/人日 8（9）10（11）12（14）19（22）37（49）47（56）56（67） 80 70（20 户） 88（25） 105（30 ） 175（50 ） 350（100 ） 408（116 ） 486（139 ） 100 64（18 户） 79（23）91（26） 151（43 ） 303（86 ） 350（100 ） 425（121 ） 120 57（16 户） 71（20）81（23） 134（38 ） 269（77 ） 316（90 ） 350（100 ） 格栅有效容积 一 级 厌氧 发酵池 有效容积 级 厌氧 二 发酵池 有效 容积 人 工 湿 地 有 效 积 面 - 25 - 注： 1.一、二级厌氧发酵池停留时间分别为 26 时和 24 时； 2.污泥浓缩容积分配一、二级厌氧发酵池比例为 65和 35； 3.人工湿地负荷为 0.6m3/m2d(括号内为 0.5m3/m2d)计算出 有 效面积。 、人工湿地床形式：一般采用垂直流湿地床多级串联。 地形有利于垂直流湿地床与水平流湿地床组合的，也可采用垂 直流湿地床与水平流湿地床组合形式。垂直流湿地床串联一般 为 45 级。为使湿地床水流均匀，减少死角，可视湿地床总面 积，分多组并排多级分床串联。 、人工湿地床布水方式：人工湿地床与二级厌氧发酵池 串联，进第一级湿地床底部的水系由隔墙的花格孔 5cm5cm 方 孔引入水，上行流至第一级湿地床与第二级湿地床之间隔墙顶 部经汇水堰（亦为布水堰）进入第二级湿地床，水下行流至第 二级湿地床与第三级湿地床隔墙花格孔进入第三级湿地床，水 上行流至第三级湿地床与第四级湿地床之间隔墙顶部经汇水堰 （布水堰）进入第四级湿地床，水再下行流至第四级湿地床与 第五级湿地床之间隔墙花格孔进入第五级湿地床，然后水上行 流至第五级湿地床顶部经汇水堰渠或齿形汇水槽，由 200UPVC 管排放出去。布水堰（汇水堰）顶应水平。亦可由 二级厌氧发酵池出水排入一级湿地床前沿齿形槽布水，水下行 - 26 - 流至床底部隔墙花格孔或隔墙顶部堰向下级床布水，若五级床 串联则由末级床底板穿孔汇水管引水到集水井排放；若四级床 串联，由末级床填料表层池壁处设齿形汇水槽排放。 在布水墙花格孔或布水堰的布水面 10cm 断面内，配置粒径 3040mm 砾石或碎石，使水流均匀流过湿地床断面。 、人工湿地床填料（粒径、级配、厚度、材质） 一级湿地床填料粒径 1040mm，厚度 0.83m； 二级湿地床填料粒径 1030mm，厚度 0.81m； 三级湿地床填料粒径 720mm，厚度 0.79m； 四级湿地床填料粒径 515mm，厚度 0.77m； 五级湿地床填料粒径 13mm，厚度 0.75m。 一至四级填料为建筑碎石、石灰石，碎砖等，五级为砂， 砂粒径级配主要为滤清出水，使悬浮物达标。若四级床串联， 二级湿地床填料粒径为 1025mm，三、四级床采用四、五级 床填料粒径。 污水在填料表层 3cm 以下流动，防止蚊蝇孳生，水面以上 称之为保护层，保护层材质可用石屑、煤屑、砂或复土等。 一级至五（4）级人工湿地潜流总长度 3.08m，一般潜流过 程总停留时间达 31 小时左右，径流速度 9.912cm/时左右。 、人工湿地植物的选择：人工湿地植物应因地制宜选择， 总体要求要耐水、根系发达、多年生、耐寒，具有吸收氮、磷 量大，兼顾观赏性、经济性。目前常用的有芦苇、香蒲、菖蒲、 - 27 - 美人蕉、风车草、水竹、水葱、大米草、鸢尾、蕨草、灯芯草、 再力花等。水芹、空心菜已试用于湿地，亦显较好效果。栽种 方法视植物而定，一般每平方米 810 穴，每穴栽 23 株。亦 可用行距 10cm，蔟距 15cm 控制。 香根草：据有关专家和资料介绍，香根草具有旱生和水生 特点，完全淹水条件下能正常生长。抗逆性强，在气温 1555,年降水量 200600mm，PH3.810.5，高盐、强碱 环境下均能正常生长，香根草根系发达紧密，粗 12mm，深 23mm 以上，不会自然扩散蔓延成杂草。它具有较高的拦截悬 浮物，吸附，吸收有机质能力和高效净化污水能力。去除水体 中总氮达 70，NH4N 达 91，总 P 达 93，CODBOD 分别达 90和 80。香根草叶是牛羊饲料，可作编织品和培养食用菌 的原料。现已引进在如皋、靖江两地试用，如果证实上述效果， 则人工湿地床径流部分可埋深至 1.53m 处，湿地填料厚度可 增至 11.2m，负荷提高至 0.750.8m3/m2d，减少了占地面 积。在填料上方复填煤屑、石屑、砂或（煤屑土）至地面平， 再栽种香根草，消除人工湿地床低于地面落差空间和担心蚊虫 滋生以及气味问题。香根草栽种方式为棵距 3040cm，每棵 810 株。 五、农村生活污水处理设计应注意几点五、农村生活污水处理设计应注意几点 1、净化处理设施地址及组合形式选择（注意村庄环境整治净化处理设施地址及组合形式选择（注意村庄环境整治 布点选择形式）布点选择形式） 。 - 28 - 、合并处理：在推进农村“三集中”建设中，同时规划 建设工业污水集中处理设施的地方，则应将居住区生活污水引 入合并处理，可补充工业污水活性污泥法处理时的营养源，提 高处理效果，亦可降低投资，提高管理水平，确保达标排放。 江阴市新桥村即采用此法。 、与灌溉相结合：在缺水少雨和蔬菜生产地区，可采用 苏 S03-2004生活污水净化沼气池工艺，建在居住区绿化地 下，净化出水由管道排送至灌溉渠或调蓄塘，供农灌、浇菜用。 、与生物氧化塘相结合：居住区附近有一定面积水塘， 可采用苏 S03-2004生活污水净化沼气池工艺，建在居住区 绿化地下，净化出水由管道排送至水塘，水塘再选栽沉底和浮 水植物，并放养适当的鱼、河蚌、螺蛳。 、人工湿地与生物氧化塘一体化：将苏 S03-2004生活 污水净化沼气池工艺中，一级厌氧发酵池（二级厌氧发酵池） 建在居住区绿化地下，二级厌氧发酵池+人工湿地（或仅人工湿 地）建在水塘边，将水塘边坡改造为人工湿地床，形成人工湿 地与生物氧化塘系统，既节约用地，又充分利用地形，有利于 污水净化流程布置。 、厌氧发酵池与人工湿地床合建或分建：在居住区绿化 面积大，又适宜布置人工湿地，则将一、二级厌氧发酵池与人 工湿地床合建，选用观赏植物，使人工湿地成为居住区一景； - 29 - 如居住区绿化地小，不宜布置人工湿地，可将一级厌氧发酵池 建在住户宅旁，二级厌氧发酵池与人工湿地建在居住区附近洼 地、荒地上。可在人工湿地床上选栽经济性水生植物。这里要 强调的，一级厌氧发酵池要尽量建在住户宅附近，这样泥砂和 悬浮物被截留下，排水管道不易堵塞，管坡可降低，管径可小 点。 、因地制宜改造：旧村庄扩建中，原有化粪池尽可能利 用，可直接建二级厌氧发酵池与人工湿地床；相对集中几户合 建一组厌氧发酵池+人工湿地床，或者分建一级厌氧发酵池，二 级厌氧发酵池与人工湿地床集中异地建；附近有养殖场，建净 化沼气池，亦可将生活污水引入合并处理。 2 2、污水排放管网布置、污水排放管网布置 、排水体制：新建农村住宅区和旧村庄改扩建无排水管 道地区，污水处理设施前均建雨污分流制，处理设施后排放为 合流制。原已有合流制排水管网地区采用截流方式将污水送入 处理设施。 、排水管线布置原则：生活污水排放管道应根据新农村 建设总体规划，道路和建筑物的布置、地形标高、污雨水去向 等按管线短、埋深小、自流排出的原则布置。宜沿道路和建筑 物周边平行布置；主排水管道应布置在接支管较多一侧。 、室内卫生器具布置：新建住宅或公共建筑，室内卫生 器具应相对集中布置，集中成 12 根管道排入一级厌氧发酵池 - 30 - （或化粪池）或居住小区排水管网内，然后汇集送至污水处理 设施。 、排水管道管材选择： 目前市场销售的埋地排水管管材有：传统的混凝土管、钢筋 混凝土管和预应力钢筋混凝土管；新型管材的硬质聚氯乙烯管 （UPVC） ，聚乙烯管（PE） 、玻璃钢夹砂管。从结构形式分有实 壁管和结构管。例如以 UPVC 为主材的径向加筋塑料管、双壁波 纹管、螺旋缠绕管和以 PE 为主材的双壁波纹管、缠绕结构管、 钢筋复合螺旋管。 混凝土管环刚度高、施工回填土要求不高，但运输及施工 不便，易渗漏和腐蚀，粗糙系数大（0.014） ，易淤堵，国家不 提倡用作污水排放管道。 塑料管和玻璃钢夹砂管属柔性管道，质量轻，运输与施工 安装方便，开挖土方工程量少，耐腐蚀，不易渗漏，粗糙系数 小（0.009） ，不易淤堵，比同口径混凝土管输水量大，但回填 夯实要求高。 居住小区排水管口径一般为 150250mm，采用塑料管较 就地生产销售的混凝土管价格稍高，但为千秋大业，仍建议使 用塑料管。 、建筑物内生活污水排水管道设计秒流量 - 31 - 假设每户均安装厨房双格洗涤池、洗脸盆、淋浴器、低水 箱大便卫生器、洗衣机等设施，经计算：100 家住户总排水流 量为 7.25L/s。 、几种不同管径塑料管道排水流量计算 现将几种不同管径塑料管道排水流量计算结果，列表 51 供参考。根据计算流量结果，住宅内生活污水秒排放量较小， 只能按给排水设计手册规定，选用排水管径和坡度。 表表 5 51 1 几种不同管径（几种不同管径（UPVCUPVC）管道充满度、）管道充满度、 坡度、流速、流量及检查井间距坡度、流速、流量及检查井间距 项目 类别 口径 （mm ） 充满 度 h 坡度 i( ) 流速 （m/s ） 流量 (L/s) 检查井 间距 （m） 接户管 （建筑周 边） 1500.6 710 1.121 .33 12.351 4.72 20 1500.641.3314.7220 支管（组 团内道路 下） 2000.5540.99217.5630 2000.641.02320.1330 2500.5541.1531.830 3000.641.16151.430 干管（小 区内道路 下） 3500.741.3395.8130 - 32 - 4000.6531.44126.3930 、室内污水排放管管径及坡度：室内污水排放至一级厌 氧发酵池的管径不小于 150mm，埋深：管底可在冰冻线以上 0.15m，但复土厚度不小于 0.3m，管道坡度为 710。 、各组团之间排放管管径及坡度：居住小区各组团之间 支管道，由一级厌氧发酵池接出的（或化粪池）排放管道，可 采用 150mm 或 200mm 塑料管，坡度为 4；由室内直接排 放至集中处理设施时，采用的塑料管直径应不小于 200mm， 坡度为 4。 、生活污水排放管道流速及埋深：生活污水排放管道为 重力非满流，流速不宜小于 0.65m/s。其埋深由厌氧发酵池 （或化粪池）排出口标高和管道设计坡度计算确定。若管道埋 在小区行车道下方，则管顶埋深不宜小于 0.7m。 、窨井及检查井设置：生活污水排放管道在支管接入处， 需设窨井；排水管道线上隔一段要设检查井，以方便维护疏通。 （参照表 51 确定） 、旧村庄排水管改建：旧村庄改扩建中，原有住户内部 用水设施要相对集中，以便由 12 根管道排入户外一级厌氧发 酵池（或化粪池）或居住区主排水管道。若水龙头设在户外， 主要排水亦在水龙头处，可埋管道或用砖砌明沟，深、宽为： - 33 - 2030cm、暗沟深、宽为 3030cm，将污水排至小区内主排水 管道窨井内。 3 3、污水排放管道、厌氧发酵池与人工湿地处理系统流程高、污水排放管道、厌氧发酵池与人工湿地处理系统流程高 度的控制度的控制 、室内排水管理深原则：室内排水管尽可能降低埋深， 管底可控制在冰冻线以上 0.15m，但复土厚不小于 0.3m。这样 有利于净化沼气池和人工湿地床流程布置，亦降低室外排水管 道埋深和减少土方工程。 、配水井及一、二级厌氧发酵池标高控制：室内排出管 的埋深标高，决定一级厌氧发酵池配水井进水与出水管底标高、 落差及一、二级厌氧发酵池水位标高，可参照苏 S03-2004生 活污水净化沼气池标准图集规定采用。 、人工湿地床流程标高控制：人工湿地床第一级床潜流 水水位较二级厌氧发酵池水位（二者串联建）低 20mm，距离湿 地填料表层 30mm。第二、三、四、五级湿地床水位均较前一级 湿地床水位低 20mm。 、人工湿地床排空管设置：排空管设在各级湿地床底板 上，若无排空井集水，则应设抽水设施，用于调试期间调控湿 地床内水位，促进植物根系伸向湿地床底部。 4 4、污泥（沼渣）清掏设施的设置、污泥（沼渣）清掏设施的设置 厌氧发酵人工湿地生活污水处理设施，运行一段时间要 进行污泥的清掏，污泥的清掏周期为一年。虽然已建好的生活 - 34 - 污水净化沼气池，有连续运行 34 年不清掏污泥也未堵塞。但 长时间不清掏，厌氧发酵池有效容积减小，缩短了厌氧消化时 间，降低了净化效果，同时也会使出水中的悬浮物增加，因此 需要坚持定期清掏污泥。为了方便在厌氧发酵池内污泥的清掏， 在厌氧发酵池内要建集泥斗，集泥斗上方预留清掏口，清掏时 将专用清渣器由清掏口放入。 六、厌氧发酵与人工湿地处理设施施工验收六、厌氧发酵与人工湿地处理设施施工验收 厌氧发酵与人工湿地施工质量好坏，直接影响处理设施运 行效果，必须持有省规定的职业资格证书队伍才能承担施工建 设。 1 1、一级厌氧池（沼气池）的施工、一级厌氧池（沼气池）的施工 、放线、挖坑：、放线、挖坑：放线、挖坑是保证建池几何尺寸（平面、 高度、弧度）准确的关键。首先按场地规划要求定好中心线桩 和标高桩，标高桩要埋置牢固，避免挖土施工时有所影响。中 心线桩宜选用较粗的钢筋，一头打磨尖，便于随着开挖深度的 增加而不断敲击深埋，挖坑过程中要随时修正中心桩垂直度， 防止中心桩偏离中心位置。池坑开挖时要留操作平台，当开挖 到池壁部位时，要经常用半径绳检查池坑各部分的弧度，同时 每边要留有一定的余地便于修削。池底底圈梁和反拱部分要按 图集尺寸要求修削到位。开挖时不要在坑沿堆放重物和弃土。 由于一级厌氧发酵池池体相对较浅，一般情况下不采取井点降 水的方法降低地下水，如遇到地下水，应采取引水沟和集水井 - 35 - 等排水措施，引离施工现场。尽量做到快挖快建，避免雨水侵 袭。 、整体混凝土池现浇施工：、整体混凝土池现浇施工： 混凝土的要求：混凝土的要求： 要选用合格的建筑材料。水泥必须使用合格标号的保质 期内的水泥。石子粒径符合设计要求，砂以中粗砂最好。砂石 中不允许有泥土等杂质。 配合比应根据设计的混凝土强度等级、质量检验、混凝 土施工和易性及尽力提高其抗渗能力的要求确定，并应符合合 理使用材料和经济的原则。 混凝土的最大水灰比不超过 0.65，混凝土浇筑时塌落度 应控制在 2cm4cm 内。 混凝土搅拌当采用机械搅拌时，最短时间不得小于 90 秒。 当采用人工拌合时，拌合好的混凝土应保证色泽均匀一致，不 得有可见原状石子和砂。 混凝土拌合后，当气温不高于 25，宜在 120min 内浇 筑完毕，当气温高于 25，宜在 90min 内浇筑完毕。 池底浇筑：池底浇筑：先将池基原状土夯实，消除淤泥和杂物，并 应有排水和防水措施，然后铺设碎石垫层，再浇筑池底混凝土。 池底混凝土浇筑先由池底圈梁开始，然后逐圈浇注反拱池底， 浇筑时要求振捣密实，并将池底抹成反拱曲面形状。 - 36 - 支模：支模：池墙外模，利用原状土壁，池墙和池拱内模可用 钢模或砖模，当用砖模时，必须浇水湿润，保持内湿外干，砌 筑灰缝不漏浆。浇筑前应将模板内的杂物和模具上的油污清理 干净，对模板的缝隙和空洞应堵严。 混凝土浇注：混凝土浇注：沼气池池墙和拱顶混凝土浇筑采用螺旋式 上