地区农村生活污水处理技术指引.docx
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1、(此文档为Word格式,下载后可以任意编辑修改!)(文件备案编号:)建设项目环境影响报告建设单位NIA编制人国家环境保护总局制lUtw ntland2排水系统农村排水系统包括农村污水、雨水排除系统。村落排水体制是指污水(生活污水、 工业废水、雨水等)的收集、输送和处置的系统方式,一般分为分流制和合流制两种。 分流制是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);雨水管渠专门收集和输送未经处理的 雨水。合流制是指同一管渠同时收集和输送各种类型的废水,包括生活污水、雨水、 工业废水等。东南地区经济发达、雨量充沛、村落地面硬化比例高、地
2、表径流显著,排水体制 原则上宜选分流制。2.1农户庭院排水东南地区农村经济发达、农民生活水平高,室内卫生设施齐全,水冲厕所普及率 高,庭院地面多为水泥地面。凡是采用水冲式厕所的农户,建议采用化粪池或沼气池 收集和预处理污水。如图2-1所示,化粪池或沼气池不仅作为污水收集 池,同时是污 水的预处理单元,其出水可农用或进一步处理以达到达标排放的要求。当农民使用户 外洗衣设施时,洗衣污水宜纳入排水系统,通过管道或明渠进入化粪池。农用或处理化粪池;沼气池厕所 好用房屋图2-1东南地区典型农户住宅排水系统农户厕所污水到化粪池前的排水管径在HOnmi以上,厨房的排水管在75mm以 上,并应在入水口处设置格
3、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 其它材料的管材。2.2村落排水东南地区村落布局受河网影响,村落一般沿河流、河浜、水塘分散布置。对于相对集中的居住点,污水收集宜采用分流制,通过管道或暗渠收集处理后排放;并应尽量 考虑自流排水;距离中心城镇较近的村落可优先考虑集中纳污至市政污 水处理厂。村落污水收集系统常用收集方式如下图2-2和图2-3所示。农户污水可由单户修建化粪池或沼气池处理后再收集;也可先收集后再经过化粪池或沼气池处理。农户污水农户污水,农户污水农户污水,化粪池或沼气池T进入下一级处理单元 或直接
4、利用图2-2多户污水统一预处理工艺流程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农户污水经过化粪池或沼气池图2-3多户污水独立预处理工艺流程依据东南地区经济发达程度,以及为确保地区生态可持续发展,农村污水管 网建 设过程中应参考以下基准:(1)村落排水工程要服从城镇总体规划。城镇及村庄总体规划中的设计规模、设计年限、 功能分区布局、人口的发展、居住区的建筑层数和标准以及相应的 水量、水质资 料等,是排水工程规划的主要依据。(2)近期、远期规划与建设相结合。排水工程一般按远期规划设计,分期建设。(3)考虑现状,从实际出发。充分考虑到不同村落经济能力和污水的实际污染情况,有 区别地进
5、行排水规划,确定排水区域与排水体制。(4)规划设计要考虑到管道施工、处理设备运行和维护的方便,规划方案尽可能经济和 高效。排污管道管材可根据情况选择混凝土、塑料管等不同材料。污水管道依据 地形坡度铺设,坡度应根据排水管管径和排水量确定(不应小于0.2%),以满足污水 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,并应设置检查口。村落生活污水排 水管径应在150mm以上。3农村生活污水处理技术综合考虑东南地区农村经济、地理和环境现状,本指南着重推荐了化粪池、厌氧 生物膜池、沼气池三种厌氧生物处理技术;生物接触氧化池、氧化沟两种好
6、氧生物处 理技术;人工湿地、生态滤池、土地渗滤三种生态净水技术。从概述、类型和结构、 设计事项、施工事项、造价指标和运行管理几个方面予以介绍,供 各级村镇建设管理 部门参考。其它适合东南地区特点并满足相关处理要求的物化技术(如:过滤和消毒)、生 物技术(如:A,0和SBR)和生态技术(如:稳定塘)也可应用。3.1 化粪池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和B0D5 ),池底沉积的污泥可用作有机
7、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: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。化粪池的不足:沉积污泥多,需定期进行清理;污水易泄漏。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 态净水 单元进一步处理。化粪池适用范围:可广泛应用于东南地区农村污水的初级处理,特别适用于旱 厕改造后,水冲式厕所粪便与尿液的预处理。3.1.1 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和玻璃钢化粪池等。根据池子形状可以分为矩
8、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3-1所示)和四格化粪池等。粪渣口粪渣口粪渣口粪渣口个个污水进水口粪渣口1 个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册和镇(乡)排水工程技术 规程CJJ124-2008O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
9、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)当化粪池污水量小于或等于10nF/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lOnf/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(乂称化粪井),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。
10、(6)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0.75nio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1001/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,则可采取彼 砌化粪池。
11、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。3.1.5 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3-1所示。3.L6运行军;理表34国标稗砌化粪池与预制钢筋混凝土化粪池单池预算表容积(n?)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)*0.821.232.134.93化粪池的日常维护检查包括化粪池的水量控制、防
12、漏、防臭、清理格栅杂物、清 理池渣等工作。(1)水量控制:化粪池瞬时水量不宜过大,过大的水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)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(5)大量杂物时应及时的清理,防止格栅堵塞。(6)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13
13、年后,可采用专用的槽罐车,对化粪池池渣每年清抽一次。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。3.2 厌氧生物膜池概述厌氧生物膜池是通过在厌氧池内填充生物填料强化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的去除效果可达到 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;池体可埋于 地下,不占用土地;其上方可覆土种植植物,美化环境。厌氧生物膜池不足:对氮
14、、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:可广泛应用于东南地区各村庄生活污水经化粪池或沼气池处理 后, 人工湿地、生态滤池或土地渗滤等生态净水技术前的处理单元。类型和结构进水类型和结构进水图3. 2厌氧生物膜池结构示意厌氧生物膜池典型结构如图3-2所示。其中填充的填料应有利于微生物生长,易挂 膜,不易堵塞,比表面积大,从而提高厌氧池对B0D5和悬浮物的去除效 果。3.2.3 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25d,根据污水处理量Q
15、和水力停留时间t,可计算得 出池体 有效容积Vc。Ve = Qxt式中:匕-有效容积,nA不包括下层污泥斗的容积和上层空置的容积;Q 一污水量,nf/d ;t水力停留时间HRT, do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1/81/4。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;(2)材料抗腐蚀性,在厌氧酸化条件下稳定可靠;(3)不易堵塞,质量轻,易于安装或悬挂;(4)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
16、料或组合填料。3.2.4 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,特别是在东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,会产生氨气和硫化氢等臭味气体,因此需对厌氧池
17、 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原位除臭。3.2.5 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。3.2.6 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
18、,建议返回化粪 池,进行循环处理。3.3 沼气池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
19、解率较高,处理效果好,可以有效利用沼气等。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净水单元进一步处理;与化粪池比较,管理较为复杂。沼气池适用范围:可应用于东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。3.3 生物接触氧化池概述生物接触氧化池是生物膜法的一种。其特征是池体中填充填料,污水浸没全 部填 料,通过曝气充氧,使氧气、污水和填料三相充分接触,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。生物接触氧化池优点:结构简
20、单,占地面积小,对水质、水量波动有较强的适 应性,污泥产量少,无污泥回流,无污泥膨胀,操作简单,较活性污泥法的动 力消耗 少,对污染物去除效果好。生物接触氧化池不足:加入生物填料导致建设费用增高,可调控性差,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的农村地区,处理规模为单户、多户污水处理设施或村落的污水处理站。东南地区经济相对落后的山区、丘陵地带 可利用地势高差,通过跌水的方式减少机械曝气的电耗,降低运行成本。3.3.1 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
21、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,乂可分为内循环和外 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3-3所示。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
22、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3-3所示。1)池体处理规模在200人以下的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 _ x - x -20)- M式中:V 一一淹没式生物滤池的有效容积(nf);Q 一一每人每天污水量(13/人d)n人数;La进水BODs浓度;MBOD5负荷(gBODs/nFd),宜按照表3-2计算:乙-刖B1 东南地区农村生活污水特征与排放要求21.1 水量2用水量21.1.1 排水量21.2 水质21.3 排放要求3排水系统41.4
23、农户庭院排水41.5 村落排水52 农村生活污水处理技术6表3-2 BODs负荷参数处理对象人数n1W W5O50 W200好氧式(1)180225好氧式(2 )120140兼氧式(2 )80140注:好氧式(1 )为去除COD和BODs功能的处理方法,有脱氮需求时将好氧式(2)与兼 氧式(2)联 合使用,反应池顺序为兼氧式(2)、好氧式(2),并设置污水回流装置。针对农村的特征以及国内外 的经验,用于处理农村污水的生物接触氧化池的负荷宜小于城市污水处理厂,所以推荐上述计算公 式。此外,好氧式生物接触氧化池(1 )的水力停留时间为L5d左右。池中的溶解氧含量维持在。处理对象超过30人,分格数不
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