农村分散生活污水厌氧_好氧组合处理工艺.pdf

Vol 30 No 6 2011 净水设计与工程实例 农村地区的生活污水影响到地下水 地表水的 水质安全和农户的健康卫生 因此农村水环境整治 中生活污水的处理已成为新农村建设的重要部分 农村生活污水的排放有如下特点 1 排放分散且 面广 2 间歇排放 波动较大 3 水质相对稳定 有机物和氮 磷等营养物含量较高 1 农村污水处理工艺选择时应重点考虑以下因 素 2 一是满足当前达标处理与今后再生利用需要 针对农村地区的地形地势 道路交通条件以及居民 住宅建设布局等不同情况 因地制宜地选择农村污 水收集处理方式 既能解决当前农村污水达标处理 排放问题 又能充分考虑今后污水处理回用的需 要 节约水资源 保护水环境 促进农村地区的社会 经济发展与资源 环境相协调 这是确定农村地区污 水处理方式优先考虑的因素 二是处理技术经济适 用性 农村污水处理技术的选择要量力而行 充分考 虑到农村地区财力状况薄弱 农民实际承受能力较 低的情况 应着重考虑选用既成熟可靠 又适合农村 特点的污水处理技术 三是运行操作简便 日常维护 管理简单 考虑到广大农村地区经济基础薄弱 从业 人员技术水平和管理水平较低的现状 污水处理技 术应特别注重选用简便易行 运行稳定 维护管理方 便 借助当地技术和管理力量即能满足正常运行的 处理工艺 1 根据农村生活污水的特点及选择处理工艺应考 虑的因素 现以章丘市白云湖别墅小区的污水处理 工程为例 介绍一种适合农村及分散型污水处理的 新工艺 收稿日期 2011 04 28 作者简介 韩庆祥 1963 男 副教授 研究方向为污水处理及水资 源利用 电话E mail jingcheng7372 农村分散生活污水厌氧 好氧组合处理工艺 韩庆祥 1 聂立伟1 李春燕2 1 山东建筑大学市政与环境工程学院 山东济南250101 2 山东师范大学基建处 山东济南250014 摘要根据农村生活污水的特点及选择处理工艺应考虑的因素 介绍了一种适合于农村及分散型污水处理的新工艺 厌氧 生物滤池和埋地式生物滤池的组合工艺 结果表明此工艺对 COD BOD5 SS NH3 N TN TP 的去除率分别为 87 5 94 6 98 1 78 6 68 5 和 79 2 出水水质达到 城市污水再生利用 城市杂用水水质 GB T 18920 2002 城市杂用水水质标 准及 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918 2002 的一级 A 标准 关键词农村分散生活污水新工艺厌氧生物滤池埋地式生物滤池 中图分类号 TU992文献标识码 B 文章编号 1009 0177 2011 06 0066 04 Processes Combination of Anaerobic Aerobic Treatment for Rural and Decentralized Do mestic Sewage Han Qingxiang1 Nie Liwei1 Li Chunyan2 1 School of Municipal and Environmental Engineering Shandong Jianzhu University Ji nan250101 China 2 Outside Capital Construction of Shandong Normal University Ji nan250014 China AbstractAccording to the properties of the domestic sewage in rural area and the influencing factors of selecting treatment pro cess a combined technique of anaerobic biofilter and buried biofilter was introduced which was fit for rural area and decentralized domestic sewage The results show that the removal rates of COD BOD5 SS NH3 N TN and TP are 87 5 94 6 98 1 78 6 68 5 and 79 2 respectively The effluent meets the urban wastewater reuse quality standard GB T 18920 2002 and dis charge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant GB 18918 2002 Class I A Keywordsrural and decentralized domestic sewagenew technological processanaerobic biofilterburied biofilter 净水技术 2011 30 6 66 69 Water Purification Technology 66 净水技术 WATER PURIFICATION TECHNOLOGY Vol 30 No 6 2011 December 25th 2011 1工程概况 白云湖别墅小区位于章丘市境内 远离城区 没有配套的给水排水等市政设施 为了节约用水并 减少污染 该小区建立了污水处理站 原水为小区 内生活污水 处理后中水用于小区绿化 剩余部分 排入附近白云湖 该污水处理站的设计水量为 Qd 15 m3 d 进 出水水质如表 1 所示 出水要求达到 GB T 18920 2002 中城市杂用水水质标准及 GB 18918 2002 中一级 A 标准 表 1设计进 出水水质 Tab 1Quality of Design Influent and Effluent 进水水质 绿化水质 一级 A 水质 350 50 50 200 20 10 200 10 10 6 9 6 9 6 9 40 20 10 40 15 15 3 0 5 0 5 项目 CODCr mg L 1 BOD5 mg L 1 SS mg L 1 pH NH3 N mg L 1 TN mg L 1 TP mg L 1 2工艺流程 原水为生活污水 可生物降解性较好 利用生 物处理方法是比较适宜的 由于厌氧生物处理法具 有能耗低 有机物负荷高 污泥产量低 营养物需要 量少 应用范围广等优点 故根据原水水质及出水 用途以及周边环境 经过技术 经济比较后确定采 用 厌氧生物滤池 附带沉淀功能 地下式兼性生 物滤池系统 为主要的处理工艺 本设计采用升流式厌氧生物滤池 且在滤池内 设一沉淀池 从配水井来水进入沉淀池 经短暂沉 淀后上升 并在上升过程中通过滤料层与其上的生 物膜接触 净化后的污水由厌氧池上部的集水槽溢 流堰排至地下式兼性生物滤池 厌氧生物滤池内安 装 1 台污泥提升泵 将生化污泥提升至化粪池 具体工艺流程如图 1 所示 工艺总平面图如图 2 所示 图 1工艺流程图 Fig 1Flow Chart of Treatment Processes 图 2工艺总平面图 Fig 2General Layout of Treatment Processes 化粪池出水配水井厌氧生物滤池附带沉淀埋地式生物滤池集水 蓄水渠回用 化粪池 提升泵 屋顶风机通风 中水泵 溢流 湖 污泥提升 定期清掏 压力水清洗管道 厌氧生物滤池 埋地式生物滤池 DN300 污水进水管 溢流进湖 回用 集水 蓄水渠 格网 配水井 700 检查井 接入化粪池 DN100 600 检查井 DN300 污水进水管 67 Vol 30 No 6 2011 3主要构筑物设计 3 1 配水井 尺寸为 1 5 m 1 5 m 3 5 m 配水井兼做调节池 污水在配水井内集中后调节水质和水量 以保证后 续构筑物的正常运行 有效容积为 3 2 m3 配置二台 污水潜水泵 一用一备 3 2 厌氧生物滤池 尺寸为 7 5 m 1 5 m 3 0 m 有效容积为 20 m3 HRT 为 32 h 厌氧生物滤池是装填料的厌氧反应 器 厌氧微生物以生物膜的形状生长在填料表面 污水淹没并通过滤料填料 在生物膜的吸附作用和 微生物的代谢作用以及滤料的截留作用下 污水中 有机物被去除 3 本设计采用升流式厌氧生物滤池 污水由底部流入滤池 与滤料表面的微生物接触 滤池内填料采用的是弹性填料 这种填料易挂膜 生物膜生长更新良好 耐高负荷冲击 COD 去除率 高 处理效果好 有效比表面积大 不结团 不堵塞 使用寿命长 运行管理方便 4 滤池底部设有沉淀池 进水经短暂沉淀后污水 上升与生物膜接触 污泥沉于池底 且池底设有一 定坡度有利于排泥 厌氧生物滤池的 HRT 较长 故可很好地去除有 机物 在春 夏 秋季 污水温度为 15 20 时 对 COD 的去除率可达 60 70 由于该滤池建在地 下 故在冬季运行时可起到保温效果 去除率仍可达 到 30 以上 5 厌氧生物滤池很适宜处理间歇排放 波动较大 的污水 进水暂停一段时间 1 3 d 系统的性能不 受影响 在厌氧条件下进行生物处理 因而能耗低 且抗冲击负荷能力强 所以厌氧生物滤池非常适合 农村生活污水的处理 厌氧生物滤池的剖面图见 图3 图 3厌氧生物滤池剖面图 Fig 3Profile Chart of Anaerobic Biofilter 3 3 埋地式生物滤池 埋地式生物滤池是该工艺的核心 是受普通生 物滤池的启发而设计的 它既能充分利用普通生物 滤池的优点 又能避免其缺点 普通生物滤池的优 点有 1 处理效果良好 BOD5去除率达 95 以上 2 运行稳定 易于管理 节省能源 缺点有 1 占 地面积大 不适于处理量大的污水 2 滤料易于堵 塞 3 易产生滤池蝇 恶化环境卫生 4 喷嘴喷洒 污水 散发臭味 1 正因为普通生物滤池的这些不 足 近年来已经很少被采用 埋地式生物滤池建在地下 就可以避免滤池蝇 的产生 又不影响环境卫生 污水通过配水支管进 入滤池 不会散发臭味 符合健康住区对水环境保 护的要求 此外布水管外层设有套管 便于定期清 洗及维修 以防堵塞 布水管及套管详图见图 4 该滤池尺寸为 8 0 m 2 5 m 1 3 m 水力负荷为 0 75 m3 m2 d 以陶粒和砂石作为滤料 下部陶粒厚 700 mm 上部砂石厚 200 mm 进水管位于陶粒层的 上部 砂石上部恢复 400 mm 的耕植土 这样就充分 利用了陶粒的净化能力及处理分散排放污水的实 用技术 使滤池不仅可去除有机污染物 还可去除 氮 磷等污染物 无污泥产生 由于在滤料的上部覆 上一层厚 400 mm 的种植土 该土地仍可种植农作 物 因此该系统非常适合农村污水的处理 图 4布水管及套管详图 Fig 4Dimensions Chart of Water Distribution Pipe and Thimble DN50 渗滤支管 DN90 渗滤支管套管 开孔 3 一圈 8 个 间距 200 均匀分配 交错布置 开孔 8 一圈 3 个 间距 100 交错布置 厌氧生物滤池 排泥泵配水井 DN300 污水进水管 DN50 0 00 浮渣挡板 200 200 集水槽 0 50 韩庆祥 聂立伟 李春燕 农村分散 生活污水厌氧 好氧组合处理工艺 68 净水技术 WATER PURIFICATION TECHNOLOGY Vol 30 No 6 2011 December 25th 2011 不同于传统埋地式生物滤池 该工艺通过透气 管和出水孔缝隙进行自然通风以及屋顶风机强化 充氧 为微生物营造了良好的好氧环境 自然通风 的措施有 1 在生物滤池内均匀分布几根透气管 有利于空气的流通 2 出水缝隙可兼做滤池的进 气 为了强化充氧效果 另在集水 蓄水渠上装有屋 顶风机进行通风 为防止水倒流和外界空气进入集 水 蓄水渠 在溢流管上安装了鸭嘴止回阀 埋地式生物滤池的剖面图见图 5 湖 庄稼或绿化 种植土 400 mm 陶粒与种植土过渡层 200 mm 陶粒填料 20 30 mm 1 000 mm 土工防渗膜 屋顶风机 出水缝隙兼做生物滤池进气孔 安装鸭嘴止回阀 防止水倒流和风机气进入 回用 套管通气管 坡度 0 01 布水管 济滤 0 00 4运行处理效果 该工程于 2008 年 7 月建成 并于 2009 年 4 月 开始调试运行 连续运行半年后 经过连续监测出 水水质均达到 GB T 18920 2002 中城市杂用水水 质标准及 GB 18918 2002 中一级 A 标准 实际进 出水水质如表 2 表 2实际进 出水水质 Tab 2Actual Quality of Influent and Effluent 进水水质 绿化水质 285 35 5 130 7 0 150 2 8 7 1 7 5 35 7 5 35 5 11 2 2 4 0 5 项目 CODCr mg L 1 BOD5 mg L 1 SS mg L 1 pH NH3 N mg L 1 TN mg L 1 TP mg L 1 5结语 1 在整个工艺中厌氧生物滤池主要是去除有 机物 在常温且 HRT 为 32 h 的条件下 COD 的平均 去除率可达 71 BOD5的平均去除率可达 60 25 对 N 和 P 的去除作用有限 所以在厌氧处理后加了 好氧处理工艺 以去除残余的有机物 氮和磷 2 埋地式生物滤池在整个工艺中起到了碳氧 化和硝化的作用 滤池内溶解氧充足 异