安徽省农村生活污水处理适用技术.doc

附件1：安徽省农村污水处理适用技术（试 行）安徽省住房和城乡建设厅2013年9月前言随着全省农村生活水平的不断提高，大量农村生活污水未经处理而排出，成为全省地表水体和地下水等环境污染的原因之一。除了污染环境外，随意排放的污水也严重影响村容村貌和村民居住环境，对村民的健康也构成潜在的危害。要使全省水体污染状况从根本上改善，加强农村污水治理显得十分必要。省委、省政府立足当前、着眼长远，作出建设美好乡村的重大决策，2012年9月印发了中共安徽省委安徽省人民政府关于全面推进美好乡村建设的决定，明确了全面推进美好乡村建设的总体要求、重点任务和保障措施等。实施“农村环境整治工程”作为 “五大工程”之一强力推进。根据全省农村人居环境管理工作要求和农村污水处理技术发展情况，针对全省农村生活污水的特点，省住房城乡建设厅委托安徽省城乡规划设计研究院编制了安徽省农村生活污水处理适用技术（以下简称适用技术）。该适用技术在试行过程中，各地、各规划设计单位如有意见和建议，请及时反馈至安徽省城乡规划设计研究院，以便今后修订时参考。目录第一章总则11.1编制目的11.2适用范围11.3农村分类1第二章术语和定义32.1农村生活污水32.2农村排水系统32.3排水体制5第三章技术选用原则6第四章农村生活污水特征与排放要求84.1水量84.2水质84.3污水排放要求94.4污泥处置9第五章农村生活一般污水处理技术115.1概述115.2预处理115.3生化处理135.4生态处理17第六章安徽农村生活污水处理工艺推荐246.1粪水沼气净化池或厌氧池稳定塘或人工湿地污水处理工艺246.2庭院式污水处理工艺256.3粪水-厌氧池-高负荷地下渗滤污水处理工艺276.4生物接触氧化法（太阳能市电互补）+人工湿地或稳定塘污水处理工艺296.5厌氧池-跌水接触氧化-人工湿地或生态沟渠污水处理工艺326.6厌氧滤池-稳定塘-生态沟渠污水处理工艺336.7一体化设备-SBR反应池-生态池-稳定塘污水处理工艺34第七章农村生活污水处理设施的管理367.1污水处理设施选址的一般要求367.2污水水质检测367.3工程施工与验收要求377.4排水系统的维护与管理387.5污水处理设施的维护与管理38附件1 编制依据39附件2农村集中污水处理厂（站）总投资参考标准41附件3农村污水处理人工湿地投资参考标准42附件4工程实例431、生物接触氧化法（太阳能市电互补）+人工湿地污水处理工艺案例432、人畜粪水+厌氧池+氧化塘污水处理工艺案例453、人畜粪水-调节池（厌氧池）-土地渗滤污水处理工艺案例464、厌氧池跌水充氧接触氧化人工湿地污水处理工艺案例485、厌氧滤池氧化塘植物生态渠污水处理工艺案例50附件5 附图52安徽省农村污水处理适用技术第一章 总则1.1编制目的为有序推进全省美好乡村建设，防止农村生活污水直接排放引起环境污染，切实改善农村居民生活条件，改变农村村容村貌，规范农村生活污水处理设施设计、建设和运行管理，特编制本适用技术，供有关部门和各级农村基层组织参考使用。1.2适用范围（1）农村生活污水处理工程是指对不能纳入城镇污水管网的农村生活污水，采取就地或就近处理而建设的分散式的村庄生活污水处理设施。农村生活污水处理工程与城镇生活污水处理厂（站）共同组成全社会的生活污水处理设施体系。（2）本标准所指的农村生活污水处理工程涉及农村人口参考人数为10000人以下，或设计规模小于1500m3/d。1.3农村分类为了便于对全省生活污水处理进行分类指导，按以下三种方法对省内村庄进行分类。1.3.1地域分类根据省内区域差异明显的特征，综合考虑地理、文化、经济发展水平和城乡关系等因素，将全省分为皖北片区、皖中片区、沿江片区、皖西片区、皖南片区，共计五个片区。1皖北片区，包括亳州市、淮北市、宿州市、蚌埠市、阜阳市。2皖中片区，包括合肥市、六安市（不包括霍山县、金寨县）、淮南市，以及安庆市的桐城市。3沿江片区，包括芜湖市、马鞍山市、铜陵市、池州市（不包括石台县、青阳县）、滁州市、宣城市（不包括旌德县、绩溪县）、安庆市（不包括岳西县、潜山县、太湖县、桐城市）。4皖西片区，包括六安市的金寨县、霍山县，安庆市的岳西县、潜山县、太湖县。5皖南片区，包括黄山市，宣城市的旌德县、绩溪县，池州市的石台县、青阳县。1.3.2基础条件分类同时根据全省各地农村的经济状况、基础设施、卫浴设备及其他现有条件等，可把农村划分为三种不同类型：1、基础条件较好是指经济状况较好，户内给排水等基础设施完善，各家各户均有卫浴设备，村容村貌较好的农村。2、基础条件一般是指经济状况一般，户内给排水等基础设施较完善，部分村户内有卫浴设备，村容村貌一般的农村。3、基础条件较差是指经济状况较差，户内给排水等基础设施不完善，个别村户内有卫浴设备，村容村貌较差的农村。1.3.3居住类型分类本技术的村民居住分类为：（1）一类：大型村庄和较大规模的新农村建设点。（2）二类：连片村，指多个相邻的可连片治理的村庄，也包括较大集中居住村落和一般的新农村建设定居点。（3）三类：一般村庄，是指50户以下的较小集中居住村庄。（4）四类：分散居住的村民。第二章 术语和定义2.1农村生活污水本书所介绍污水处理设施的纳管要求为农村生活污水，具体是指在农村居民日常生活或为日常生活提供服务的活动中产生的生活污水，不包括为日常生活提供服务的工业活动（如村办企业、农产品加工、集中畜禽养殖）产生的污水。2.2农村排水系统农村排水系统主要分为农村污水、雨水排水系统。1、农村雨水收集雨水应充分利用地表径流或现有管道沟渠排放；雨水排放应尽量考虑自流排水，管道或沟渠坡度应满足重力自流的要求；雨水管道或沟渠应定期清理，避免其中杂物随地表径流污染水环境。2、农村生活污水收集人口密集、经济发达、并且建有污水排放设施的村庄，可采取分流制收集污水；对于人口分散、干旱半干旱地区、经济欠发达的村庄，可采用合流制，也可采用边沟和自然沟渠输送，。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。按照农村居民生活习惯和自然村落的基本情况，农村生活污水收集系统可分成庭院收集系统、分散收集系统和集中收集系统三类。2.2.1庭院收集系统庭院收集系统一般污水量不大于0.5m3/d，服务人口5人以下，服务家庭数1户。化粪池上清液、厨房、洗衣洗浴间污水收集排至设在庭院内的污水处理设施。较为传统和普遍的房屋布局是采用粪坑式旱厕，且旱厕多与房屋分开建设或紧邻房屋，这种类型的农户庭院排水系统如图2-1所示。当农民使用户外洗衣设施时，洗衣第一遍污水也应纳入排水系统，通过管道或明渠进入化粪池。目前建筑内广泛使用的排水管道材质为硬聚氯乙烯塑料管，室外庭院生活污水排水管可采样混凝土浇注或砖砌的明渠。图2-1 传统房屋布局农户生活污水排水系统2.2.2分散收集系统分散收集系统一般污水量不大于5m3/d，服务人口50人以下，服务家庭数210户，污水处理设施布置在村落中；在庭院收集基础上，将各户的污水用管道或沟渠引入污水处理设施。分散收集系统参见图2-2。此类收集系统适用于“条文1.3.3节中较小的三类村和四类村”即分散居住的村民。图2-2 分散式污水收集系统示意图2.2.3集中收集系统集中收集系统主要一般为村镇建设排水系统，在庭院收集的基础上，将农户的污水经村镇排水系统排至污水集中处理系统。集中收集系统参见图2-3。依据村镇规模，考虑集中收集系统的规模，可分为小型集中收集系统和中型集中收集系统两类：小型污水集中收集系统，一般污水量在5m3/d500m3/d之间，服务人口505000人，服务家庭数101000户。此类收集系统适用于“条文1.3.3节较小的一类村、二类村、三类村”，主要为人口分布集中的行政村、自然村、小型村落。中型污水集中收集系统，一般污水量在500m3/d1000m3/d之间，服务人口500010000人，服务家庭数10005000户。此类收集系统适用于“条文1.3.3节一类村”，主要为经济发达、人口集中的村落。图2-3 集中式污水收集系统示意图2.3排水体制农村排水体制可分为分流制和合流制两种，其中合流制又分为直排式和截流式。对采用了水冲厕所的农村，排水体制原则上宜选分流制，用管道排放污水；雨水可采用明渠收集排放。2.3.1直排式合流制用同一管道收集和输送农村生活污水和雨水的排水方式。2.3.2截流式合流制在生活污水合流制管渠前设置截流管道，少量雨水和生活污水通过截流管道进行污水处理后排放，超出截流管道负荷的雨水通过溢流管道直接排放。2.3.3分流制用不同管道分别收集和输送各种农村生活污水和雨水的排水方式。第三章 技术选用原则农村污水处理技术的选择总体上应遵循“因地制宜、接管优先、分类处置、资源利用、经济适用、循序渐进、生态处理、城乡统筹”的原则。1.因地制宜农村生活污水处理工艺选择时应根据村镇所处区位、人口规模、聚集程度、地形地貌、地质特点、气候、排水特点、排放要求和经济水平等，通过技术经济分析和比较，采用适宜的污水收集模式和处理技术。接管优先靠近城区、镇区且满足城镇污水收集管网接入要求的村庄，污水宜优先纳入城区、镇区污水收集处理系统。分类处置对人口规模较大、聚集程度较高、经济条件较好的村庄，宜通过敷设污水管道集中收集生活污水，采用生态处理、常规生物处理等无动力或微动力处理技术进行处理。对人口规模较小，居住较为分散，地形地貌复杂的村庄，宜就地就近收集处理农户生活污水。资源利用充分利用村庄地形地势、可利用的水塘及闲置地，提倡采用生物生态组合处理技术实现污染物的生物降解和氮、磷的生态去除，降低能耗，节约成本。结合当地农业生产，加强生活污水削减和尾水的回收利用。经济适用污水处理工艺的选择应与村庄的经济发展水平，村民的经济承受能力相适应，力求处理效果稳定可靠、运行维护简便，经济合理。循序渐进农村生活污水处理技术的选择应根据当地的经济承受能力和自然生态条件等循序渐进地建设，必要情况下考虑分期实施。如山区等经济条件相对落后、地形条件复杂的地区，可考虑先期建设化粪池等初级处理构筑物，待经济条件提高后再考虑适合当地经济条件和处理要求的后续处理构筑物。7.生态处理自然界存在多种多样的生物链，有效地利用生物链来处理自然界的污染物或者污染源，既达到生态平衡作用，又达到净化环保作用。污水处理工艺的选择应以生态处理优先。8.城乡统筹农村生活污水处理应优先考虑城乡统筹，充分利用城镇污水处理资源，规模化处理。第四章 农村生活污水特征与排放要求4.1水量4.1.1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，可参考同类地区相关经验。根据城市居民生活用水量标准（GB/T50331-2002）和农村生活饮用水量卫生标准（GB11730-89），全省地区农村居民日用水量可参考表4-1中的数值。表4-1 安徽省地区农村居民日用水量参考值村庄类型用水量（L/人日）基础条件较好7080基础条件一般6070基础条件较差5060基础条件较差，同时水井较远，需自挑水40504.1.2设计水量的确定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，总排水量可按总用水量的60%90%估算。各分项排水量可采取如下方法取值：洗浴和冲厕排水量可按相应用水量的70%90%计算；洗衣污水为用水量的60%80%（洗衣污水室外泼洒的农户除外）；厨房排水则需要询问村民是否有它用（如喂猪等），如果通过管道排放则按用水量的60%85%计算。具体工程水量的设计值应把农户实际产生的污水排放量作为依据，没有实测数据的宜参照表4-1数据或相似工程经验，并考虑当地排水系统建设程度、用水习惯和用水条件等因素。当采用表4-1定额作为水量计算的参考依据，计算步骤如下：第一步计算出用水量，第二步乘以与实际因素对相应的系数得出的设计水量，系数取值为产污系数取0.60.9、排放系数取0.80.9、变化系数取1.92.5。4.2水质根据排放地点和水质特征不同，排水类型可分为厕所污水、洗衣污水、厨房污水和洗浴污水等。实际调查与监测结果表明：厕所污水污染物浓度最高，同时有臭味产生；洗衣第一遍污水和厨房洗碗刷锅水COD 也很高；而洗浴、洗澡水相对较干净，各项指标值都较低。农村生活污水综合排放后的具体水质情况宜根据实地调查结果确定，在没有调查数据的地区，表4-2 建议取值范围可供参考。表4-2 安徽地区农村生活污水水质范围参考表单位：mg/L主要指标pHSSCODBOD5NH3-NTNTP建议取值范围6.58.510020010030060150205040702.05.04.3污水排放要求农村生活污水的排放要求需满足国家和地方的排放要求；在没有排放要求的农村地区，建议参考表4-3按照不同排水去向的排放要求确定。表4-3 农村污水排放的相关参照标准单位：mg/L序号排水用途直接排放灌溉用水渔业用水景观环境用水污染物指标污水综合排放标准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BG5084-92渔业水质标准GB11607-89景观环境用水标准GB/T18921-2002一级标准二级标准一级标准二级标准水作旱作蔬菜AB1pH6969695.58.5淡水6.58.5 (海水7.08.5)692悬浮物（SS）7015010203015020010010203BOD5203010203080150805104COD1001505060100200300150/5NH3-N15255（8）8（15）25（30）/56TN/1520/157磷酸盐（以P计）0.51.0/8TP（以P计）/0.5135.010100.0011.09粪大肠菌群数（个/L）/103104104104/1044.4污泥处置污水处理过程中产生的污泥，因包含了大量的有害物质，需要妥善处置。污水处理厂（站）污泥处理量的计算按照镇(乡)村排水工程技术规程（CJJ 124）、村庄整治技术规范（GB 50445）。根据农村实际情况，提出农村生活污水处理剩余污泥应以就地农业利用为主，并按照污泥产量分级提出污泥收集及处理的模式及去向，日产生污泥量较小的，可采用简易堆肥后还田；相邻的多个农村污水处理厂（站）可集中建设1 套污泥处理处置设施，采用统一收集运输的方式将分散的污泥进行集中处理处置，处置方式可采用好氧堆肥、厌氧堆肥等，堆肥后农用的应达农用污泥中污染物控制标准（GB4284-1984）的相关要求。农村污泥处理处置项目的建设内容主要为：污泥储存和提升设施包括污泥池、污泥泵等；污泥脱水设备主要有板框压滤机、带式压滤机等；污泥干化设施由防渗底层、排水系统、滤水层、隔墙或围堤等组成；污泥消化设施包括污泥消化池、进出料系统、搅拌设备和沼气压缩机等；污泥堆肥设施包括污泥堆肥场、遮雨顶棚、通风设备等。第五章 农村生活一般污水处理技术5.1概述在有条件的地区，应对生活污水进行处理后排放。农村污水处理工艺一般分为预处理、生化处理、生态处理。预处理可采用格栅、化粪池或沼气净化池技术等；生化处理可采用厌氧-缺氧-好氧活性污泥法、序批式活性污泥法、生物接触氧化法等技术；生态处理可采用人工湿地、稳定塘、土地渗滤处理、生物浮岛和生态沟渠等技术。具体如表5-1。表5-1 农村生活污水一般处理工艺序号阶段常用工艺目的1预处理格栅、化粪池、沼气净化池等去除大部分悬浮物和部分CODCR、BOD5等2生化处理厌氧-缺氧-好氧活性污泥法、序批式活性污泥法、生物接触氧化法等去除大部分CODCR、BOD5和部分氮、磷等3生态处理人工湿地、稳定塘、土地处理、生物浮岛和生态沟渠等进一步去除CODcr、BOD5、氮、磷及其他污染因子农村单户，多户和自然村的处理技术和处理模式，如表5-2所示。表5-2农村污水处理适宜技术类型类型处理模式适宜技术类型单户庭院处理小型设备、人工湿地、生态处理条文1.3.3节较小的三类村、四类村分散处理成套生物处理设备、生态处理条文1.3.3节一类村、二类村、三类村集中处理生物处理与生态处理组合5.2预处理5.2.1概述预处理可采用格栅、化粪池或沼气净化池等技术。5.2.2格栅格栅是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。5.2.3化粪池化粪池利用沉淀和厌氧微生物发酵的原理，出去粪便污水或其他生活污水中的悬浮物、有机物和病原微生物为主要的污水初级处理设施。化粪池的优点：化粪池具有结构简单、易施工、造价低、维护管理简便、无能耗、运行费用省、卫生效果好等优点。化粪池的不足：沉积污泥多，需定期进行清理；沼气回收率低，综合效益不高；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：可广泛应用于农村生活污水的预处理，特别适用于生态卫生厕所的粪便与尿液的预处理。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、热塑性复合材料化粪池等。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5-1所示）和四格化粪池等。具体设计施工时可参考以下图集：05SS907-7 砖砌化粪池、03S702 钢筋混凝土化粪池。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。其中三格化粪池容积应根据使用人数、冲水量、粪便发酵腐熟的时间以及沉卵灭菌的要求来决定。粪便发酵腐熟时间及病原体死亡时间按30天计算，其中在第一池需停留20天，第二池停留10天，第三池容积至少是二池之和。图 5-1三格化粪池典型结构5.3生化处理5.3.1概述生化处理可采用厌氧-缺氧-好氧活性污泥法、序批式活性污泥法、生物接触氧化法等，分别就主要处理技术介绍。5.3.2厌氧-缺氧-好氧活性污泥法5.3.2.1工艺介绍A2/O法即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程见图5-2。图5-2 2/工艺本工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。5.3.2.2工艺的特点优点：1. 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；2. 在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；3. 污泥含磷高，具有较高肥效；4. 运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；缺点：1. 除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD值高时更甚；2. 脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；3. 进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。5.3.2.3适用范围适合一类、二类村落。5.3.3序批式活性污泥法（SBR）5.3.3.1工艺介绍SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。其流程见图5-3.图5-3 SBR工艺5.3.3.2工艺特点优点：1. 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2. 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3. 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4. 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5. 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6. 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7. SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理站的扩建和改造。8. 脱氮除磷，适当控制运行方式，具有良好的脱氮除磷效果。9. 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统。布置紧凑、占地面积省。缺点：1. 自动化控制要求高。2. 排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。3. 后处理设备规格要求大，如消毒设备很大，接触池容积也很大，排水设施如排水管道也很大。4. 滗水深度一般为12m，这部分水头损失被白白浪费，增加了总扬程。5. 由于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决。5.3.2.3适用范围适合二类、三类基础条件较好村落及对出水水质要求较高的区域。5.3.4生物接触氧化法5.3.4.1工艺介绍生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种污水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将污水中的有机物氧化分解，达到净化目的。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，延长接触氧化时间，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。应用最广的是内循环直流式接触氧化池，其基本结构如图5-4所示。图5-4 内循环直流式接触氧化池基本结构图5.3.4.2工艺特点优点1. 结构简单，占地面积小；2. 污泥产量少，无污泥回流，无污泥膨胀；3. 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；4. 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。缺点1. 加入生物填料导致建设费用增高；可调控性差；2. 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出水的深度除磷设施。适用范围：适合农村单户、多户或村落污水处理，但我省冬季寒冷，生物接触氧化池应建在室内或地下，并采取一定的保温措施以保证冬季运行效果。5.3.4.3适用范围适合一类、二类、三类村落。5.4生态处理5.4.1概述生态处理可采用人工湿地、稳定塘、土地渗滤处理和生物浮岛、生态沟渠等技术，分别就主要处理技术介绍。5.4.2人工湿地5.4.2.1工艺介绍人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地按水流特征，可分为表面流人工湿地（图5-5）、潜流人工湿地（图5-6）、垂直流人工湿地（图5-7）。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。图5-5表面流人工湿地示意图图 5-6潜流人工湿地示意图图5-7垂直流人工湿地结构示意图5.4.2.2工艺特点优点1. 建造和运行费用便宜2. 易于维护,技术含量低3. 可进行有效可靠的废水处理4. 可缓冲对水力和污染负荷的冲击5. 可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。缺点1. 污染负荷低，占地面积大，设计不当容易堵塞，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。2. 易受病虫害影响。3. 生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解，设计运行参数不精确，因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放，有的人工湿地反而成了污染源。5.4.2.3适用范围适合资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区应用，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。5.4.3稳定塘5.4.3.1工艺介绍稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理污水中的有机污染物。稳定塘有多种类型，按照塘的使用功能、塘内生物种类、供氧途径进行划分，一般可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘和生态塘。5.4.3.2工艺特点优点1. 能充分利用地形，结构简单，建设费用低。2. 可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节省了水资源，又获得了经济收益。3. 处理能耗低，运行维护方便，成本低。4. 美化环境，形成生态景观。5. 污泥产量少。6. 能承受污水水量大范围的波动，其适应能力和抗冲击和能力强。缺点1. 占地面积过大。2. 气候对稳定塘的处理效果影响较大。3. 若设计或运行管理不当，则会造成二次污染。4. 易产生臭味和滋生蚊蝇。5. 污泥不易排出和处理利用。5.4.3.3适用范围适合于有山沟、水沟、低洼地或池塘，土地面积相对丰富且污水浓度不高的地区。5.4.4土地渗滤处理5.4.4.1工艺介绍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。5.4.4.2工艺特点优点处理效果较好，投资费用省，无能耗，运行费用很低，维护管理简便。缺点污染负荷低，占地面积大，设计不当容易堵塞，易污染地下水。5.4.4.3适用范围适合于资金短缺、土地面积相对丰富的各类村落，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。5.4.5生物浮岛5.4.5.1工艺介绍生物浮岛是一种用塑料泡沫等轻质材料做植物生长载体，在其上移植陆生喜水植物，通过植物对氮、磷等营养物质的吸收作用，实现水质净化的污水处理技术。浮岛上移栽的植物既能吸收污水中营养物质，还能释放出抑制藻类生长的化合物，从而提高出水水质。农村生活污水经过预处理或好氧生物处理后，排放至村边低洼池塘，在池塘中建造生物浮岛，种植花卉、青饲料和造纸原料等经济性植物，通过植物的生态作用净化水质，同时获得一定的经济收益。生物浮岛实例照片如图5-8所示。国内有研究表明，因地制宜，合理设计，生物浮岛费用可降至3050元/m2。图5-8生物浮岛技术5.4.5.2工艺特点优点1. 投资成本低，维护费用省。2. 不受水体深度和透光度的限制，能为鱼鸟和鸟类提供良好的栖息空间，兼具环境效益、经济效益和生态景观效益。3. 浮岛浮体可大可小，形状变化多样，易于制作和搬运。4. 跟人工湿地相比，植物更容易栽培缺点1. 浮岛植物残体腐烂，会引起新的水质污染问题。2. 发泡塑料易老化，造成环境二次污染。3. 植物的越冬问题。4. 现有生态浮岛难以推行机械化操作。人工操作限制其发展。5. 现有生态浮岛制作施工周期长。6. 现有生态浮岛多数采用大型水生植物及水生蔬菜难以抵抗极端的大风、大雨及大浪。5.4.5.3适用范围适用于沿江片区、皖南片区，湖网发达、气候温暖的农村地区。5.4.6生态沟渠5.4.6.1工艺介绍生态沟渠是指具有一定宽度和深度，由水、土壤和生物组成，具有自身独特结构并发挥相应生态功能的农田沟渠生态系统，也称之为农田沟渠湿地生态系统。生态沟渠能够通过截留泥沙、土壤吸附、植物吸收、生物降解等一系列作用，减少水土流失，降低进入地表水中氮、磷的含量。生态拦截型沟渠系统主要由工程部分和生物部分组成，工程部分主要包括渠体及生态拦截坝、节制闸等，生物部分主要包括渠底、渠两侧的植物；两侧沟壁和沟底可以选择由蜂窝状水泥板等组成，两侧沟壁具有一定坡度，沟体较深，沟体内相隔一定距离构建小坝减缓水速、延长水力停留时间，使流水携带的颗粒物质和养分等得以沉淀和去除。图5-9生态沟渠实例5.4.6.2工艺特点优点1. 建造灵活、无动力消耗、运行成本低廉。2. 由工程和植物两部分组成的生态拦截型沟渠系统，能减缓水速，促进流水携带的颗粒物沉淀，吸收和拦截沟壁、水体和沟底中溢出的养分，同时水生植物的存在可以加速氮、磷界面交换和传递，从而使污水中氮、磷的浓度快速减小，具有良好地净化效果。3. 收割植物解决二次污染问题，沟渠中水生植物对污水中的氮、磷有很好的吸收能力，水生植物能被农民收割，解决了二次污染问题。缺点1. 污染负荷低，设计不当容易堵塞，易污染地表水、农田。2. 存在植物收割段，处理效果受季节影响。5.4.6.3适用范围适用于省内所有村庄。第六章 安徽农村生活污水处理工艺推荐6.1粪水沼气净化池或厌氧池稳定塘或人工湿地污水处理工艺6.1.1适用范围该技术适用于冬季气温较高的皖中片区、沿江片区、皖西片区、皖南片区，有水塘或闲置土地的村庄，或者多户污水集中处理的情况。该技术适用于直接处理低浓度的农村生活污水。6.1.2工艺流程图6-1人畜粪水沼气净化池生态塘或人工湿地流程示意图6.1.3技术简介生活污水经沼气净化池处理以后，上清液可经过简单处理以后排放，也可以直接利用，沼渣是已经经过长期发酵的固体，通常可以用来养鱼，或直接用作其他用途，也可以拿去堆肥或填埋处理。使用该工艺时，每户不需要设置单独的化粪池。3该工艺也适合养猪的农户单独使用，一般存栏1头猪的农户，可选用8m的池容，3存栏1头以上的农户，可选用10 m的池容，污水量较大时可采用多池并联的方式处理。其中氧化塘中可以采用生物浮岛技术。6.1.4技术指标工艺参数：沼气净化池进料浓度以8-10%为宜，温度8；氧化塘停留时间24小时。出水水质可达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级B标准。6.1.5建设与运行管理平常需注意向沼气池内添加粪料，沼液也要经常提取，以保持池内的动态环境，以利于产气。6.2庭院式污水处理工艺6.2.1适用范围该技术与6.1节类似，可视为小型的6.1节工艺。适用于冬季气温较高的安徽省皖中片区、沿江片区、皖西片区、皖南片区的四类村庄。根据项目的实际情况，可以分为分散单户处理+小部分联户处理方案。1.单户型处理建设农户住宅化粪池并建设户内排水管道，各类污水收集进入化粪池+人工湿地处理后就近排放。2.多户型处理根据当地农户住宅情况，在房屋密度大，房屋周围几乎没有可利用的闲置土地的情况下将2-5户共用一个人工湿地的联户处理方案。6.2.2工艺流程农户生活污水采用一体化玻璃钢隔油、化粪厌氧池+人工小湿地。具体工艺流程见下图：1、单户型对于居住比较分散，房前屋后有空地的农户，可采用单户型处理方式。图6-2单户型处理方式示意图2、两户型化粪池建设中，可因地制宜，相邻两户共用一个化粪池，化粪池的有效容积3 m3。图6-3 两户型处理方式示意图6.2.3技术简介为了使污染治理取得较好效果，必须建造化粪池，使之符合无害化处理要求。化粪池建造应尽量接近厕所，以免污物堵塞管道。单户需建设化粪池1.5 m3。若能保证粪便污水不堵塞管道，也可多户共用一化粪池。但本方案仅考虑二户共用型，且在相邻房屋功能布置适合共用的前提下。根据以往实例，采用化粪池和厌氧池处理后的污水可达到废水综合排放标准的二级标准。要求执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B排放，可根据用地情况将化粪池出水经人工湿地进行深度处理。6.2.4技术指标工艺参数：根据粪便无害化处理规范，化粪池厌氧处理停留时间必须达到3060天。按人均排放粪便污水10L/日计，户（每户人口按34人计，后同）用化粪池有效容积应达到1.5m3左右；综合废水厌氧处理停留时间3天，按人均排放100升/日计，每户需要厌氧池容积约1.2m3；为达到排放要求，还需建设人工湿地，设计负荷0.25m2/d。出水水质可达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级 B 标准。6.2.5建设与运行管理定期对化粪池和人工湿地进水口的杂物进行清理，注意防治人工湿地的杂草、病虫害，及时收割换茬；化粪池每月清掏1次。6.3粪水-厌氧池-高负荷地下渗滤污水处理工艺6.3.1适用范围该技术受气候条件影响小，并且易于人为调节温度，适合安徽省皖北片区、皖中片区，资金短缺、土地面积相对丰富的各类村落，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。处理系统之上的土地可用作绿地、旱地、中小型汽车停车场地等，中水可以回用，适用于生活污水和畜禽养殖污水的分散处理，单个系统的日处理能力从数吨至千吨。6.3.2工艺流程图6-4高负荷地下渗滤污水处理复合流程示意图6.3.3技术简介高负荷地下渗滤是一种利用土壤微生物对污染物进行分解和转化的污水生态处理技术。其基本方法和原理是将污水通过埋在地下的散水管间歇性散布到一定面积的人工土中，污水在横向运移和向下渗滤的同时，其中的污染物通过土壤截留、吸附及微生物分解、转化而去除。地下渗滤田填料分为八层（图6-5），不同填料层掺有不同成分的化学组分，从粗滤层细滤层精滤层，填料的渗透性依次降低。地下渗滤田的2层碎石层自上而下分别为散水-通风层和通风层，其中分别埋设散水-通风管网和通风管网，对系统进行间歇性动力通风，在气温较低的情况下，还需对通入的空气适当加温。该地下渗滤技术的主要特点是：（1）选择合适的填料配方；（2）使污染物（尤其是悬浮颗粒物）高度分散；（3）保障足够且分布合理的氧气供应；（4）营造适合不同类型微生物繁殖代谢的微环境。其目的是最大限度地增加地下渗滤系统对污染物的容量，提高各类微生物的代谢速率。图6-5高负荷地下渗滤田剖面示意图6.3.4技术指标工艺参数：废水投配方式：地面投配；BOD5负荷率50-500 kg/104m2d；种植植物：谷物、牧草、林木；处理1吨污水占地2m2。出水水质可达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级B标准。6.3.5建设与运行管理由于系统无复杂设备，水泵和风机的开启和关停均自动控制，因此无需专职人员管理和维护。6.4生物接触氧化法（太阳能微动力）+人工湿地或稳定塘污水处理工艺6.4.1适用范围该技术适用于经济条件富裕或对氮磷去除要求高的村庄。6.4.2工艺流程图6-6 太阳能微动力生活污水处理工艺流程6.4.3技术简介太阳能微动力污水处理是在常规微动力污水处理工艺的基础上优化研发而来，克服了常规微动力需要用电、需要专职人工管理等缺点，采用太阳能光伏板发电，运行过程中完全不需要用电，采用全微电脑自控控制，无需人为管理操作。太阳能微动力污水处理主要由太阳能光伏发电系统、逆变系统、光电控制系统、太阳能专用蓄电池、微电脑控制系统、太阳能充电控制器、太阳能曝气机、太阳能回流泵、生化填料、专用曝气器等组成。工艺说明：生活污水集中收集后，进水污水处理站内的格栅井，内部设有过滤格栅，对污水中悬浮物进行去除。经过格栅处理后的污水，再进入厌氧池，在此利用厌氧微生物降解污水中的有机物，使大分子复合链的有机物氧化为小分子单链的有机物。污水和从沉淀池回流的含磷污泥，在厌氧状态下释放出磷。污水中的部分氨氮，在太阳能好氧池内被转化为氨氮，经过回流泵进入缺氧池，反硝化菌利用污水中的有机物做碳源，将回流混合液中带入的大量硝酸盐氮和亚硝酸氮还原为氮气至大气中，从而去除废水中的氨氮。在经过太阳能好氧反应后，污水中的污染有机物已经被微生物基本消解，混合液流入沉淀池进行沉淀处理。为保证生化池的污泥浓度，将沉淀池的污泥回流到前池中。经过沉淀池后的废水已经基本满足要求，为保证出水的稳定性及提高出水水质，设计出水经过多介质湿地（人工湿地）进行吸附过滤后再进行排放。出水可稳定达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）一级B标准，达标排放。图6-7 太阳能微动力生活污水处理典型工程6.4.4技术指标工艺参数：收集污水人口可达10000人，曝气量最大可以达到7.70m3/min。不同污水规模太阳能微动力生活污水处理参数：见下表61出水水质可达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级A标准。图6-8太阳能污水处理系统整体技术参数6.4.5建设与运行管理由于系统无复杂设备，设备的开启和关停均有太阳能微电脑自动控制，因此无需专职人员管理和维护。6.5厌氧池-跌水接触氧化-人工湿地或生态沟渠污水处理工艺6.5.1适用范围适用于皖西片区、皖南片区，且居住相对集中且有闲置荒地、废弃河塘的村庄，尤其适合于有地势差、有乡村旅游产业基础或对氮磷去除要求较高的村庄，处理规模不宜超过150m3/d。6.5.2工艺流程图6-9 “厌氧-跌水充氧接触氧化-人工湿地或生态沟渠”组合工艺主要构筑物图6.5.3技术简介该组合工艺由厌氧池、跌水充氧接触氧化池和人工湿地三个处理单元串联组成，具有较强的抗冲击负荷能力。核心技术-跌水充氧接触氧化技术，利用微型污水提升泵剩余扬程，一次提升污水将势能转化为动能，分级跌落，形成水幕及水滴自然充氧，无需曝气装置，在降低有机物的同时，去除氮、磷等污染物，能大幅度地降低污水生物处理能耗。有地势差的村庄可利用自然地形落差进行跌水，无需水泵提升。厌氧池可利用现有化粪池、净化沼气池改建，人工湿地可利用河塘、沟渠改建。跌水充氧接触氧化池可实现自动控制。6.5.4技术指标工艺参数：厌氧池水力停留时间12-30小时，污泥清掏周期360天；跌水充氧接触氧化池一般由5个单池串联而成，每级跌水高度为0.5-1.2m；人工湿地或生态沟渠水力负荷为0.24-0.30m3/m2d。处理效果：COD、TN、TP的平均去除率分别为75%、76%、84%。出水COD、TN、TP指标可达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级B标准。6.5.5建设与运行管理日常安排1人不定期维护；厌氧池每年清掏1次；高温季节，及时清理跌水板上形成的较厚生物膜，防止其堵塞跌水孔隙；秋冬季，及时清理跌水氧化池和人工湿地的树叶杂物，防止堵塞；及时清理湿地植物残体，防止二次污染。6.6厌氧滤池-稳定塘-生态沟渠污水处理工艺6.6.1适用范围适用于拥有自然池塘或闲置沟渠且规模适中的村庄（如皖南地区），处理规模不宜超过200m3/d。6.6.2工艺流程灌溉出水生活污水厌氧滤池氧化塘池生态渠图6-10“厌氧滤池-氧化塘-植物生态渠”组合工艺主要构筑物图6.6.3技术简介生活污水进入厌氧滤池，截流大部分有机物，并在厌氧发酵作用下，被分解成稳定的沉渣；厌氧滤池出水进入氧化塘，通过自然充氧补充溶解氧，氧化分解水中有机物；生态渠利用水生植物的生长，吸收氮磷，进一步降低有机物含量。该工艺采用生物、生态结合技术，可根据村庄自身情况，因势而建，无动力消耗。厌氧滤池可利用现有净化沼气池改建，氧化塘、生态渠可利用河塘、沟渠改建。生态渠通过种植经济类的水生植物（如水芹、空心菜等），可产生一定的经济效益。6.6.4 技术指标工艺参数：厌氧滤池停留时间24小时，污泥清