5吴迪：天津村生活污水生物处理技术

1、天津市农村生活污水生物处理技术报告人：吴 迪天津市农业资源与环境研究所2010.05.10农村生活污水实用技术高级研讨会农村生活污水实用技术高级研讨会一、天津市水资源现状一、天津市水资源现状o天津市人均水资源占有量仅为天津市人均水资源占有量仅为160m160m3 3，不足全国人均水平的，不足全国人均水平的1/61/6、世界人均水平的世界人均水平的1/251/25，远低于世，远低于世界公认人均占有量的缺水警戒线界公认人均占有量的缺水警戒线（ 1000 m1000 m3 3 ），），属重度缺水地区。属重度缺水地区。o据统计据统计(2007)(2007)：城镇缺水为：城镇缺水为1111亿亿 m m3

2、 3 ，农村缺水为，农村缺水为2424亿亿 m m3 3 ，总缺，总缺水为水为3535亿亿m m3 3。二、农村生活污水特点二、农村生活污水特点o 排放总量大排放总量大o 排放分散排放分散o 低碳低碳o 高氮、磷高氮、磷o 高致病菌高致病菌排水沟排水沟薊运河薊运河三、天津市农村生活污水处理现状三、天津市农村生活污水处理现状o 天津农村基本实现了厕卫粪污的天津农村基本实现了厕卫粪污的3 3格式化粪处理。格式化粪处理。但由于天津大部分乡村地下水位较高，雨季到但由于天津大部分乡村地下水位较高，雨季到来时常常会发生粪污水溢出事件，严重影响了来时常常会发生粪污水溢出事件，严重影响了村容环境和居民生活。村

3、容环境和居民生活。3格化粪池格化粪池3格化粪池格化粪池三、天津市农村生活污水处理现状三、天津市农村生活污水处理现状o 小部分农村建有村级排水管网，厕卫、洗浴粪污经小部分农村建有村级排水管网，厕卫、洗浴粪污经3 3格式化粪池沉淀后出水与厨房污水经下水管网集格式化粪池沉淀后出水与厨房污水经下水管网集中排出村外。这部分具有集中排水管网的乡村中只中排出村外。这部分具有集中排水管网的乡村中只有一少部分在村内进行了污水处理。有一少部分在村内进行了污水处理。排水沟排水沟排水沟排水沟三、天津市农村生活污水处理现状三、天津市农村生活污水处理现状o 大部分农村没有排水管网，大部分村户将厨房污水大部分农村没有排水管

4、网，大部分村户将厨房污水（泔水）运出户外，直接倾倒泔水转运池或村周边（泔水）运出户外，直接倾倒泔水转运池或村周边的沟渠、坑塘中，其中只有一小部分村户在庭院中的沟渠、坑塘中，其中只有一小部分村户在庭院中设有渗井，利用土壤进行处理。设有渗井，利用土壤进行处理。泔水泔水泔水转运池泔水转运池四、农村生活污水处理方式四、农村生活污水处理方式o 根据农村人员居住的密集程度可分为集中处理和分散处理。o 根据农村生活污水水质特点可分为厌氧、好氧、生物膜、氧化塘、人工湿地和土地处理系统等。五、农村生活污水生物处理技术模式五、农村生活污水生物处理技术模式 天津市农业资源与环境研究所针对天津市农村生活污水现状，开发

5、出集中处理模式，在具有集中排水和泔水转运池的村庄示范建立 “厌氧-多级好氧/缺氧一体化生物膜反应器”。进料口 厚 15混凝土沼气型厌氧好氧一体生化反应器构造详图风车搅拌多级好氧多级好氧/缺氧生物膜缺氧生物膜五、厌氧五、厌氧-多级好氧多级好氧/缺氧一体化生物膜反应器缺氧一体化生物膜反应器 将土地紧缺且适宜集中将土地紧缺且适宜集中排放的生活污水经排放的生活污水经“厌厌氧、多级好氧氧、多级好氧/缺氧一缺氧一体生化反应器体生化反应器”低成本低成本处理达标，进行景观排处理达标，进行景观排放和农田灌溉，实现以放和农田灌溉，实现以村为单元的农用水循环村为单元的农用水循环利用模式。利用模式。1 工艺流程工艺流

6、程消毒消毒出水出水进水进水厌氧消化厌氧消化沉砂调节沉砂调节贮水池贮水池多级接触氧化多级接触氧化消毒剂消毒剂技术原理技术原理 ：厌氧厌氧-多级好氧多级好氧/缺氧一体化生物膜反应器汲取了生活污水缺氧一体化生物膜反应器汲取了生活污水沼气净化池的建构优势，结合滨海地区农村污水特点进行设计开发的沼气净化池的建构优势，结合滨海地区农村污水特点进行设计开发的一种新型生活污水处理装置，它由一种新型生活污水处理装置，它由集水沉砂调节池集水沉砂调节池、厌氧消化池厌氧消化池、多多级折流自然接触氧化池级折流自然接触氧化池及及贮水池贮水池于一体的多级折流式生物净化系统。于一体的多级折流式生物净化系统。装置的生化处理由装

7、置的生化处理由1级厌氧消化池和级厌氧消化池和6级折流式生物接触池串联组成，级折流式生物接触池串联组成，池内安装弹性填料。池内安装弹性填料。2 工艺设计工艺设计在工程的设计中，设计处理能力在工程的设计中，设计处理能力35t/d，按厌氧消化区和，按厌氧消化区和多级多级好氧好氧/缺氧缺氧接触氧化区容积比为接触氧化区容积比为3:2，厌氧消化池的水力负荷，厌氧消化池的水力负荷0. 516m3/ ( m3 d ) ； 多 级 好 氧； 多 级 好 氧 / 缺 氧 接 触 氧 化 池 水 力 负 荷缺 氧 接 触 氧 化 池 水 力 负 荷1.125m3/(m3d)，水力停留时间（，水力停留时间（hrt）3

8、d进行设计施工。进行设计施工。 1、有效池容（、有效池容（m3） v=qh/1000 式中式中 q进水量（进水量（t/d）；）； h水力停留时间（水力停留时间（d）；）； 2、总容积（、总容积（m3） vt=(k1+1) v 式中式中k1补偿系数，取补偿系数，取0.120.15； 3、气室池容（、气室池容（m3） vq=k1k2v 式中式中 k2前处理区容积比例系数。前处理区容积比例系数。 经上述公式计得反应器总容积为经上述公式计得反应器总容积为90.3 m3，其中集水初沉池，其中集水初沉池5.7m3、厌氧池、厌氧池35m3、多级好氧、多级好氧/缺氧接触氧化池缺氧接触氧化池16m3、贮水池、贮

9、水池33.6m3。 本专利本专利（zl200820073645.8） 利用厌氧消化分解水中的大利用厌氧消化分解水中的大分子有机物，在经过多级折流分子有机物，在经过多级折流自然接触氧化，使好氧和缺氧自然接触氧化，使好氧和缺氧交替进行，实现脱氮除磷。交替进行，实现脱氮除磷。 污水厌氧消化、多级接触氧污水厌氧消化、多级接触氧化、沉淀等处理技术融于一化、沉淀等处理技术融于一体的设计工艺。体的设计工艺。进料口 厚 15混凝土沼气型厌氧好氧一体生化反应器构造详图风车搅拌厌氧厌氧- -好氧好氧/ /缺氧一体化生物膜反应器缺氧一体化生物膜反应器将厌氧消化、将厌氧消化、多级好氧多级好氧/ /缺氧接触氧化、沉淀等

10、处理技术融于一体的设缺氧接触氧化、沉淀等处理技术融于一体的设计工艺，造价低。计工艺，造价低。水泵自动启停，一次提升，自流充氧，低温好氧菌，生水泵自动启停，一次提升，自流充氧，低温好氧菌，生物挂膜，可以在物挂膜，可以在5 599低温运行。低温运行。分散处理生活污水的新型构筑物，适用于不同人群规模分散处理生活污水的新型构筑物，适用于不同人群规模的自然村和群体户实施。的自然村和群体户实施。处理后的水可用于景观水体和农田灌溉利用，实现生活处理后的水可用于景观水体和农田灌溉利用，实现生活污水的零污染和循环利用。污水的零污染和循环利用。进料口 厚 15混凝土沼气型厌氧好氧一体生化反应器构造详图风车搅拌o

11、在汉沽区茶淀镇孟酄村实施，工程实施地点为村西北在汉沽区茶淀镇孟酄村实施，工程实施地点为村西北排水沟旁荒地处，总占地面积约排水沟旁荒地处，总占地面积约500m500m2 2。o 设计处理能力设计处理能力 35 t/d35 t/d。项目项目codcrmgl-1nh3-nmgl-1tnmgl-1tpmgl-1ssmgl-1ph粪大肠杆菌粪大肠杆菌104 (个个100ml-1)水质水质696921821824243232151538381.11.14.24.222.622.667.367.37.27.28.28.25.95.96.36.3表表1 进水水质指标进水水质指标 tab.1 quality o

12、f influent rural domestic sewage 反应器从反应器从2008年年7月建成后投入运行，进入微生物驯化和填料挂月建成后投入运行，进入微生物驯化和填料挂膜阶段。因厌氧微生物和硝化细菌世代时间较长，故挂膜阶段以咸阳路膜阶段。因厌氧微生物和硝化细菌世代时间较长，故挂膜阶段以咸阳路污水处理厂浓缩池的污泥作为厌氧菌接种污泥，二沉池回流污泥作为好污水处理厂浓缩池的污泥作为厌氧菌接种污泥，二沉池回流污泥作为好氧菌接种污泥，缩短厌氧生物和硝化细菌的挂膜周期，经过氧菌接种污泥，缩短厌氧生物和硝化细菌的挂膜周期，经过4个月的驯个月的驯化、挂膜，化、挂膜，10月末达到稳定。于月末达到稳定。

13、于11月开始采样分析，平均每两周取样月开始采样分析，平均每两周取样1次，连续测试次，连续测试8个月，测试期间平均气温个月，测试期间平均气温8左右，试验期间进水水质左右，试验期间进水水质见表见表1。o 科技人员在孟酄对运行状态调试和污水进行监测。o 对有机物的去除效果对有机物的去除效果o 对有机物的去除效果对有机物的去除效果o 对对nh3-n的去除效果的去除效果o 对对tn的去除效果的去除效果o 对对tp的去除效果的去除效果o 对病源微生物的去除效果对病源微生物的去除效果o 对对ss的去除效果的去除效果o 对浊度的去除效果对浊度的去除效果o 对重金属对重金属hg的去除效果的去除效果o 对重金属对

14、重金属pb的去除效果的去除效果 生活污水经厌氧生活污水经厌氧- -多级好氧多级好氧/ /缺氧生物膜工艺处理，出水缺氧生物膜工艺处理，出水能够能够用于农业灌溉和观赏性景观环境用水中的河道类和湖泊用于农业灌溉和观赏性景观环境用水中的河道类和湖泊类，类，见下表。见下表。检测项目检测项目进水平均值进水平均值出水平均值出水平均值去除率（去除率（%）cod(mg/l)cod(mg/l)127.633.673.6bod(mgbod(mg/l)/l)62.31576.5氨氮氨氮(mg/l)(mg/l)21.71.9590.7tn (mg/l)25.257.759.6tp (mg/l)2.650.8369.7s

15、s ss (mg/l)63.75.3291.6粪大肠菌群粪大肠菌群(10(10-4-4个个/l)/l)8.120.46494hg ( g/l)0.1150.03966pb ( g/l)3.9961.17670.6o农田利用（符合农田灌溉水质标准农田利用（符合农田灌溉水质标准gb5084-92 gb5084-92 ）：）：大田作物，设施蔬菜，果树栽培。大田作物，设施蔬菜，果树栽培。o景观排放：符合（生活污水排放标准景观排放：符合（生活污水排放标准gb18918gb1891820022002）和（再生水回用于景观水体的水质标准和（再生水回用于景观水体的水质标准cj/t95-cj/t95-20002

16、000）。）。o 玫瑰香葡萄中水滴灌 天津市汉沽区茶淀镇孟家酄村生活污水滴灌示范葡天津市汉沽区茶淀镇孟家酄村生活污水滴灌示范葡萄地萄地2000 m2000 m2 2，吨水输入养分如表，吨水输入养分如表2 2。经处理后，。经处理后，表表2 滴灌用生活污水养分指标（滴灌用生活污水养分指标（m3）单位：）单位：g项目 codbodtn tp养分 33.6 15 7.7 0.9o 设计能力：处理生活污水设计能力：处理生活污水3535吨吨/ /天，约天，约350350人。人。o 工程成本：施工用材料及用工工程成本：施工用材料及用工6969769697元，折吨水元，折吨水建造成本建造成本19901990元

17、。元。o 运行成本：运行成本：厌氧厌氧-多级好氧多级好氧/缺氧生物膜反应器整缺氧生物膜反应器整体为钢筋混凝土结构，设计使用年限体为钢筋混凝土结构，设计使用年限30年，护年，护栏设计使用年限栏设计使用年限10年，水泵、管件和保温设施年，水泵、管件和保温设施使用年限为使用年限为3年计，按日年计，按日处理生活污水处理生活污水3535吨，每吨，每天处理污水耗电天处理污水耗电2.02.0度，雇佣临时工度，雇佣临时工1 1人，按人，按300300元元/ /月计，则吨水运行成本月计，则吨水运行成本0.650.65元。元。项目项目数量数量单价（元）单价（元）小计（万元）小计（万元）混凝土（混凝土（m m3 3

18、）48.948.93603601.7641.764开挖土石方（开挖土石方（m m3 3）5005008 80.40.4地基用石料（地基用石料（m m3 3）28.228.260600.16920.1692钢筋（钢筋（t t）2.452.45420042001.0291.029防水涂料（防水涂料（kgkg）60601201200.720.72生物膜填料生物膜填料 （m m3 324750.2475防护围栏（防护围栏（m m）65652002001.31.3施工用工（人施工用工（人/d/d041.04水泵、管材、保温等水泵、管材、保温等/ / /0.30.3合计合计( (万元万元) )/ / /6.96976.969711结论o厌氧/多级好氧一体化生物膜反应器对分散型生活污水中的有机物、n、p以及致病菌具有较好的去除效果，稳定运行时，出水水质平均值为cod34mg/l、nh3-n2mg/l、tn7.7mg/l、tp0.9mg/l和粪大肠菌群数5200个/l，沼气型厌氧好氧工艺对cod、