6 中南地区农村生活污水处理技术指南.doc

中南地区农村生活污水处理技术指南（试 行）中华人民共和国住房和城乡建设部2010年9月目 录前言11中南地区农村生活污水特征与排放要求21.1水量21.1.1用水量21.1.2排水量21.2水质21.3排放要求32排水系统42.1农户庭院排水42.2村落排水43农村生活污水处理技术63.1化粪池63.1.1概述63.1.2类型和结构63.1.3设计事项73.1.4施工事项83.1.5造价指标83.1.6运行管理83.2厌氧生物膜反应池93.2.1概述93.2.2基本结构93.2.3设计事项103.2.4施工事项113.2.5造价指标113.2.6运行管理123.3生物接触氧化池123.3.1概述123.3.2类型和结构123.3.3设计事项133.3.4施工事项153.3.5造价指标163.3.6运行管理163.4氧化沟173.4.1概述173.4.2类型和结构173.4.3设计事项193.4.4施工事项203.4.5造价指标203.4.6运行管理203.5人工湿地203.5.1概述203.5.2类型和结构213.5.3设计事项223.5.4施工事项243.5.5造价指标253.5.6运行管理253.6稳定塘263.6.1概述263.6.2类型和结构263.6.3设计事项273.6.4施工事项273.6.5造价指标273.6.6运行管理273.7土地渗滤283.7.1概述283.7.2类型和结构283.7.3设计事项303.7.4施工事项313.7.5造价指标323.7.6运行管理323.8生物浮岛334农村生活污水处理技术选择344.1农村生活污水处理技术选择原则344.2以去除COD为主要目标的污水处理工艺354.2.1散户污水处理工艺354.2.2村落污水处理工艺374.3具有脱氮除磷功能的污水处理工艺405农村生活污水处理设施的管理425.1污水水质检测425.1.1水样的采集与保存425.1.2现场简易检测指标与方法425.2排水系统的维护与管理435.3污水处理设施的运行、维护与管理445.3.1散户污水处理设施的运行管理445.3.2村落污水处理站的运行管理446工程实例45参考文献46前言为推进农村生活污水治理，住房和城乡建设部组织编制了东北、华北、东南、中南、西南、西北六个地区的农村生活污水处理技术指南。本册中南地区农村生活污水处理技术指南（试行）所指的中南地区包括河南、湖北、湖南、安徽和江西。该区域内地形地貌复杂，包括山地、丘陵、岗地和平原等，湖泊多，河流交错纵横。区域内农村人口数量、村镇数目、人口密度均较大，很多行政村位于重要水系（如淮河、巢湖、鄱阳湖、洞庭湖等）流域，大量未经任何处理的农村生活污水直排，对水环境影响较大。该地区经济总量在全国处于中等偏下水平，区域内经济发展不平衡，农民生活方式、生活水平差异较大。本册包括6章内容：中南地区农村生活污水特征与排放要求、排水系统、农村生活污水处理技术、农村生活污水处理技术选择、农村生活污水处理设施的管理、工程实例。指南作为农村污水处理的技术指导，是可供住房城乡建设部门、设计单位、农村基层组织和其他农村用户使用的农村污水治理指导性技术文件。 指南为首次发布，将根据农村人居环境管理要求及污水处理技术发展情况适时修订。在试行过程中如有完善和补充建议，请与住房和城乡建设部农村污水处理技术北方研究中心联系。指南由住房和城乡建设部发布，并由住房和城乡建设部解释。本册起草单位：中国科学院生态环境研究中心（住房和城乡建设部农村污水处理技术北方研究中心）1 中南地区农村生活污水特征与排放要求1.1 水量1.1.1 用水量中南地区用水类型包括自来水、地下井水、河水、池塘水、山泉水和水库水等。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），中南地区农村居民日用水量可参考表 11中的数值。表 11 中南地区农村居民日用水量参考值村庄类型用水量（L/人·日）经济条件好，有独立淋浴、水冲厕所、洗衣机，旅游区100180经济条件较好，有独立厨房和淋浴设施60120经济条件一般，有简单卫生设施5080无水冲式厕所和淋浴设备，水井较远，需自挑水40601.1.2 排水量中南地区村镇数目多，各区域村庄人口密度差异大，具体村庄或散户的排水量可根据实地调查结果确定。在没有调查数据的地区，可采取如下方法确定排水量：洗浴和冲厕排水量可按相应用水量的60%80%计算；洗衣污水排水量为用水量的70%；厨房排水量则需要询问当地村民的厨房排水用途，如是否用于喂猪等，如果通过管道排放则一般按用水量的60%计算。通过排放系数确定的污水排放量可作为污水处理设施进水流量设计的参考值。1.2 水质农村居民的排水水质因排水类型不同而差异较大。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，可高达10,000mg/L以上；对TP贡献最大的是厨房的淘米水，其次是含磷洗衣洗涤水；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 12建议取值范围可供参考。表 12 中南地区农村生活污水水质范围参考表 单位：mg/L主要指标pHSSCODBOD5NH4+-NTNTP建议取值范围6.58.5100200100300601502080401002.07.01.3 排放要求农村生活污水的排放需满足国家或地方排放要求。在没有地方排放要求的农村地区，根据中南地区的特征，建议参考表1-3，按照不同排水去向的排放要求确定。表 13 农村污水排放可参考执行的相关标准排水用途直接排放灌溉用水渔业用水景观环境用水参考标准污水综合排放标准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GB5084-2005渔业水质标准GB11607-89城市污水再生利用景观环境用水水质 GB/T18921-20022 排水系统农村排水系统包括农户庭院排水和村落排水。村落排水体制可分为分流制和合流制两种。分流制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）。合流制指单一管渠收集和输送污水、雨水和生产污水。根据中南地区的地形特征，村落排水体制原则上宜选分流制，用管道收集污水，输送至污水处理设施；雨水可采用明渠收集排放。2.1 农户庭院排水由于中南地区幅员辽阔，地区差异较大，人们的生活习惯、风俗文化也不尽相同，因此庭院布局也多种多样。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 21所示。 污水处理设施独立洗澡间厨房卧室卧室餐厅餐厅活动大厅圈舍和厕所地下水井大门厩肥农用图 21 传统房屋布局农户生活污水排水系统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的明渠。2.2 村落排水村落排水系统应全面规划、立足当前、按近期设计、同时考虑远期发展变化。村落远期发展是扩大还是缩小，若扩大，管道布设宜留有余地并考虑扩建的可能。排污管道管材可根据地方实际选择混凝土、塑料管等多种材料。污水管道依据地形坡度铺设，坡度不应小于0.3%，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，并应设置检查井。村落生活污水排水管径在150mm以上。严禁采用渗水井、渗水坑等排水方式，防止地下水受到污染。村落污水收集系统常用收集方式如图 22和图 23所示。农户污水可由单户修建化粪池预处理后再收集，也可先收集后再经过化粪池集中预处理。农户污水经过化粪池进入下一级处理单元或直接利用农户污水经过化粪池图 22 多户污水单独预处理后再收集的村落排水方式进入下一级处理单元或直接利用农户污水化粪池农户污水图 23 多户污水先收集再统一预处理的村落排水方式3 农村生活污水处理技术根据中南地区的特征，在有条件的地区，宜对生活污水进行处理后排放，污水预处理技术可采用化粪池或厌氧生物膜技术；二级处理可采用生物接触氧化法、氧化沟活性污泥法、人工湿地、氧化塘、土地渗滤和生物浮岛等技术。3.1 化粪池3.1.1 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小型污水初级处理设施。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、BOD5），池底沉积的污泥可用作有机肥。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有机污染负荷。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、运行费用很低、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；综合效益不高；污水易渗漏；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技术单元进一步处理。化粪池的适用范围：可广泛应用于中南地区农村污水的初级处理，特别适用于厕所的粪便与尿液的预处理。3.1.2 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 31所示）和四格化粪池等。根据中南地区农村的水质和水量特点，宜采用两格化粪池或三格化粪池。图 31 三格化粪池典型结构示意图3.1.3 设计事项化粪池的具体设计可参考给水排水设计手册第2册和镇（乡）排水工程技术规程CJJ124-2008的相关规定。化粪池的主要设计事项如下：(1) 为防止污染地下水，化粪池须进行防水和防渗设计。(2) 化粪池的设计应与村落排水和污水处理系统统一考虑设计，使之与排水系统和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址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) 农村化粪池的水力停留时间宜选48h或以上。(6) 当化粪池污水量小于或等于10m3/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10m3/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（又称化粪井），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。(7) 化粪池水深不应小于1.3m，池长不应小于1m，宽度不应小于0.75m。3.1.4 施工事项化粪池的施工应参考镇（乡）村排水工程技术规程CJJ124-2008的相关规定。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100m3不等，应根据当地处理水量、地下水位和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，土地渗滤系数很小，则可采取砖砌化粪池，其内外墙可采用1:3水泥砂浆打底，1:2水泥砂浆粉面，厚度20mm。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 31所示。表 31 国标砖砌化粪池与预制钢筋混凝土化粪池单池预算表容积（m3）1.82.51520304050100国标砖砌化粪池（万元）0.170.211.371.421.982.513.086.27预制钢筋混凝土化粪池（万元）-0.821.231.642.132.504.933.1.6 运行管理化粪池的日常维护检查包括化粪池的水量控制、防漏、防臭、清理格栅杂物和清理池渣等工作。(1) 水量控制：化粪池瞬时流量不宜过大，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，造成管道堵塞。(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，发现有大量杂物时应及时的清理，防止格栅堵塞。(5) 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 厌氧生物膜反应池3.2.1 概述厌氧生物膜反应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生物膜反应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，有利于提高污染物的去除效果。正常运行时，厌氧生物膜反应池对COD和SS的去除效果一般能达到40%60%。厌氧生物膜反应池优点：投资省、施工简单、无动力运行、维护简便；池体埋于地下，其上方可覆土种植植物，美化环境。厌氧生物膜反应池不足：对氮磷基本无去除效果，出水水质较差，须接后续处理单元进一步处理后才能排放。厌氧生物膜反应池适用范围：广泛适用于中南地区各区域污水的初级处理。3.2.2 基本结构厌氧生物膜反应池典型结构如图 32所示。其中填充的填料应具有较大的比表面积，有利于微生物生长，易挂膜，且不易堵塞，从而提高厌氧池对BOD5和悬浮物SS的去除效果。进水出水泥斗填料图 32 厌氧生物膜反应池结构示意图3.2.3 设计事项厌氧生物膜反应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。厌氧生物膜反应池HRT一般可取25d。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。厌氧生物膜反应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和软性填料等，分别如图 33和图 34所示。填料最好淹没于水面以下，其上端距液面距离可为1030cm，下端距污泥斗泥层距离可取1040cm，填料安装的具体参数可参考供货厂商。为避免水流短路，实现均匀布水，进水处宜设置进水槽，出水一侧宜设置导流板，导流板距池侧壁距离一般可取1050cm，导流板下端距污泥层距离一般可取1040cm。厌氧生物膜反应池池顶超高一般可取2060cm，并设置溢流管；池底设置排泥管。此外，厌氧生物膜反应池多埋于地下，应考虑抗浮设计和结构设计等。图 33 纤维填料图 34 软性填料3.2.4 施工事项厌氧生物膜反应池通常位于化粪池后，建为地下式或半地下式，其中反应区悬挂填料，强化厌氧处理效果，下层布置为污泥储存区，兼具厌氧反应和沉淀双重功能；也可直接对三格式化粪池的第三格进行改造，在其中安装填料，形成厌氧生物膜反应池。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，特别是在中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 造价指标强化厌氧生物膜反应池的建造费用因池壁材料、内部填料和池体大小不同而不同。池壁采用钢筋混凝土建造比砖砌抹面高；处理规模越大，单位污水量的池体建造费用越低；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。厌氧生物膜反应池的运行费用仅来自于池底污泥的定期排放处置和日常检查，不耗电，运行费用很低。3.2.6 运行管理厌氧生物膜反应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。污泥排放量少且污泥浓度低，则建议返回化粪池，进行循环处理；若污泥排放量大或污泥浓度高，则建议跟后续好氧处理设施如氧化沟等排放的污泥一起进行适当的处理处置。3.3 生物接触氧化池3.3.1 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去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮和总氮等污染物。生物接触氧化池优点：占地面积小；污泥产量少，无污泥回流，无污泥膨胀；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；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。生物接触氧化池不足：加入生物填料导致建造费用增高；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出水的深度除磷设施。生物接触氧化池适用范围：适用于有一定经济承受能力的农村，可建造成单户、多户污水处理设施或村落污水处理站。若作为单户或多户污水处理设施，为减少曝气耗电、降低运行成本，宜利用地形高差，通过跌水充氧完全或部分取代曝气充氧。3.3.2 类型和结构根据污水处理流程，生物接触氧化池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，提高出水水质。根据曝气装置位置的不同，生物接触氧化池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。按水流特征，生物接触氧化池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。生物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，内循环直流式接触氧化池的基本结构如图 35所示。排泥进水装置曝气管填料支架填料池体液面出水槽出水进水空气图 35 内循环直流式接触氧化池结构示意图3.3.3 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统，实现均匀曝气。填料装填要合理，以防止堵塞。1) 池体及内部构筑体处理规模在200人以下的生物接触氧化池的设计参数处理规模200人以下的生物接触氧化池有效容积宜按下列公式计算：V= nQ（La-20）/M 式中 V生物接触氧化池的有效容积（m3）;Q每人每天污水量（m3/人.d）；n 人数；La进水BOD5浓度；(mg/L)MBOD5负荷（gBOD5/m3.d），宜按照表 32计算：表 32 生物接触氧化BOD5负荷参数 单位：gBOD5/m3.d 处理对象人数（n）接触氧化池类型1n5050<n200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BOD5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，反应池依顺序为兼氧式（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，还应满足下列要求：(1) 好氧式生物接触氧化池(1)的曝气时间为1.53h，停留时间为1.5d左右，池内溶解氧含量维持2.03.5mg/L。(2) 池体底面多采用矩形或方形，长与宽之比应该在1:21:1之间。(3) 处理规模超过30人，分格数不少于2，并按同时工作设计。每格面积不宜大于25m2；处理规模超过40人，有效水深宜大于1.5m。(4) 单户或多户规模的池体可用热塑性复合材料、PVC塑料和玻璃钢等；村落规模的接触氧化池池体应采用钢板焊接制成或用钢筋混凝土浇注砌成。生物接触氧化池进水端应设置导流槽，导流槽与生物接触氧化池应采用导流板分隔，导流板下缘至填料底面的距离推荐为0.150.4m。出水一侧斜板与水平方向的夹角应在50°60°之间。(5) 生物接触氧化池应在填料下方满平面曝气，推荐采用穿孔管曝气，每根穿孔管的水平长度不宜大于5m，材质可选择PVC塑料或不锈钢，用电钻打孔制成。为防止堵塞，曝气时应保证开孔朝下。最好配置调节气量的气体流量计和方便维修的设施。生物接触氧化池底部应设置放空阀。处理规模在200人以上的生物接触氧化池的设计参数处理规模200人以上的村落污水处理站如采用生物接触氧化池，在能按照城市污水厂运行管理的前提下，可参照城市生活污水处理生物接触氧化池的设计和运行参数。池体底面多采用矩形或方形，长与宽之比应该在1:21:1之间；池子个数或分格数一般不少于2个，每格面积不宜大于25m2；容积负荷一般采用10001500g BOD5/(m3d)；溶解氧一般维持在2.53.5mg/L之间，气水比15:120:1。2) 填料填料是决定生物接触氧化池处理效果的关键，需满足以下要求：(1) 水力特性：比表面积大、空隙率高、水流通畅、阻力小、流速均一；(2) 生物膜附着性：良好的挂膜效果，外观形状规则、尺寸均一、表面粗糙程度大；(3) 化学与生物稳定性强：经久耐用，不溶出有害物质，不产生二次污染；(4) 货源稳定充足，价格低廉，便于运输与安装等；(5) 填料分层装填，装填高度一般不超过3m，填充率大于55%；(6) 填料下端与池体底部保持合适的距离。3) 设计尺寸不同处理规模的生物接触氧化池的设计参数可参考表 33。其中村落规模的生物接触氧化池可设计成二段式。表 33 不同处理规模的生物接触氧化池设计参数表 规模池体尺寸适宜填料施工材料备注单户底面积0.30.5m2，池高1.01.5 m，填料层高度0.61.0m软性、半软性热塑性复合材料、PVC塑料材料、玻璃钢均匀曝气多户底面积2.04.0 m2，池高1.21.8 m，填料层高度0.81.3m半软性、软性热塑性复合材料、PVC塑料材料、玻璃钢均匀曝气村落底面积1015m2，池高2.53.0m，填料层高度1.82.2m球形、蜂窝钢板或钢筋混凝土可采取二段式3.3.4 施工事项生物接触氧化池的施工包括池体的建造、填料的安装和曝气装置的布设等。1) 池体建造散户或多户污水处理时，池体容积小，可采用热塑性复合材料、PVC塑料材料和玻璃钢等材质。板的厚度应大于10mm，若板较高，较长，则板中间需进行加固处理，以防池体装满水后池体中央向外凸出导致最终破裂。村落污水处理时，池体容积大，为安全考虑，宜采用现场钢筋混凝土浇注，也可采用设备现场安装。2) 填料安装填料安装需搭建支架，支架材料要能抗腐蚀，支架应根据待安装的填料的体积和重量进行结构设计，保证其结构可靠性和稳定的承载能力。填料的安装有一定的要求，需疏密适中。单户或多户污水处理时，其具体安装参数可咨询环保工程师或填料供货方；村落污水处理时，其安装的参数应由有资质的设计院进行专业计算设计方可施工。3) 曝气装置的布设单户或多户小型接触氧化池的曝气装置较为简单，可采取市售养鱼缸的曝气泵和曝气头进行充氧即可；村落污水处理接触氧化池池体较大时，其曝气装置的安装应在专业设计后请专门的施工队进行，其安装既要考虑曝气量，又要考虑曝气的均匀性。此外，曝气设备如鼓风机或曝气泵需考虑其噪声对环境的影响，若建设在环境要求很安静的地方，需对其进行降噪处理。3.3.5 造价指标生物接触氧化池的一次性投资主要是池体建造和购买填料。池体造价因处理规模不同而差异较大，从几百至几万不等；填料种类不同，价格差异明显，以价格较高的新型球形塑料填料为例，填充一立方米体积所需要的填料价格在600元左右。生物接触氧化池的运行费用低于传统活性污泥反应池和氧化沟。3.3.6 运行管理1) 系统启动系统启动时，投加临近污水处理厂的好氧污泥，或加入粪水，闷曝37天后开始少量进水，并观察检测出水水质，逐渐增大进水流量至设计值，同时调整曝气量，保持气水比在15:120:1之间，如果有条件应测定反应池内溶解氧浓度，最好维持在2.03.5mg/L之间。2) 日常维护正常运行时，需观察填料载体上生物膜生长与脱落情况，并通过调节气量防止生物膜的整体大规模脱落。确定有无曝气死角，调整曝气头位置，保证均匀曝气。定期察看有无填料结块堵塞现象发生，如有应予以及时疏通。定期排放二沉池污泥，可由市政槽车抽吸外运处理，也可经卫生处理达到相关要求后用于农田施肥。3.4 氧化沟3.4.1 概述氧化沟因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名，是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在沟中不断循环流动，因此也称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟通常按延时曝气运行，以延长水和生物固体的停留时间和降低有机污染负荷。氧化沟通常使用卧式或立式的曝气和推动装置，向反应池中混合液传递水平速度和溶解氧。氧化沟优点：氧化沟一般不设初沉池，结构与设备简单，运行管理简便，投资较省；采用低负荷运行，耐冲击负荷，剩余污泥少，处理效果好；应用范围广。氧化沟不足：长污泥龄运行有时出水中悬浮物较高，影响出水水质；相对其他好氧生物处理工艺，传统氧化沟占地面积大；耗电高于曝气池。氧化沟适用范围：适用于处理污染物浓度相对较高的污水；处理规模宜大不宜小，适合村落污水处理。污水经过农村适用的氧化沟工艺的处理后，出水通常达到或优于城镇污水处理厂污染物排放标准中的二级标准。如果受纳水体有更严格的要求，则需要进一步处理。3.4.2 类型和结构氧化沟类型多，如帕思维尔（Passever）氧化沟、卡罗塞（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、射流曝气氧化沟、障碍式氧化沟、T型（又称三沟式）、D型（又称双沟式）、DE型氧化沟、一体化氧化沟以及将曝气与推动循环流动功能相分离的氧化沟等。在上述种类繁多的氧化沟工艺中，Passever氧化沟和一体式合建氧化沟更适合农村经济状况和技术水平。Passveer氧化沟如图 36所示，其沟渠为跑道形，沟上安装一个或数个转刷，通过转刷转动推动水流在沟内循环流动和充氧。图 36 Passveer氧化沟构造示意图一体化氧化沟将沉淀池与氧化沟建在同一构筑物中，利用水流动力实现无泵回流，从而节省污泥回流费用。一体化氧化沟需要专门的固液分离装置，按固液分离装置的位置分为沟内分离器型和沟外分离器型。沟内分离器型比较典型的是BMTS和BOAT。沟外分离器型将固液分离器放置在氧化沟主沟的外面，这样可以减少固液分离器放置对氧化沟流态的影响。立体循环一体化氧化沟是沟外分离器型一体化氧化沟的一种。BOAT示意图如图 37所示。BOAT型一体化氧化沟由于其分离器像水中的船而得名。其工作原理与BMTS型一体化氧化沟相似，其区别是BOAT型一体化氧化沟的固液分离器仅占据了部分表面沟道。氧化沟的工艺特征如下：(1) 在流态上，氧化沟介于完全混合式与推流式之间，从水流动来看是推流式，由于流速快，可达0.25 0.35 m/s，进水能与沟内混合液快速混合，因此氧化沟的流态又是完全混合式。(2) 水力停留时间长，有机负荷低，运行稳定，处理水质良好。(3) 采用延时曝气法运行，污泥产率低，剩余污泥量少。(4) 污泥龄长，达1530d，为传统活性污泥系统的36倍。因此在反应器内能够存活增殖世代时间长的细菌如硝化菌和反硝化菌等，在沟内可发生硝化反应和反硝化反应，使氧化沟具有较强的脱氮能力。同时，氧化沟这种封闭循环式的结构能够交替产生好氧/缺氧区域，因而特别能满足污水的脱氮要求。(5) 对水温、水质和水量的变化有较强的适应性。(6) 工艺操作管理方便。可不设置初沉池，污水只经过格栅和沉砂池即可进入氧化沟。主要设备是氧化沟沟体和二沉池，设施少，工艺流程简单，操作和维护管理比较容易。在各种活性污泥处理工艺中，氧化沟的维护管理最为简单，产生机械故障的可能性也相对较小。AA污水固液分离器出水平面图曝气转刷AA剖面图溢流堰隔墙沟内水流平面图图 37 BOAT型一体化氧化沟示意图3.4.3 设计事项氧化沟的设计可参考氧化沟设计规程CECS112:2000。为保证活性污泥呈悬浮状态，沟内平均流速应在0.3m/s以上。混合液在沉淀池进行泥水分离，污泥回流到氧化沟中，因农村管理水平有限，剩余污泥宜定期排放并作适当处理。沉淀池可以采用常用的轴流沉淀池或平流沉淀池。氧化沟的设计主要包括池体沟型设计、曝气装置的设计和沉淀池设计。设计参数宜根据试验资料确定，在无试验资料时，可参照类似工程选择，或参考以下参数：污水停留时间：630h；污泥停留时间：1030d；沟内流速：0.250.35m/s；沟内污泥浓度：15005000mg/L；氧化沟工艺二沉池的表面负荷0.61.0m3/m2.h，一体化氧化沟固液分离器表面负荷1.0m3/m2.h左右。氧化沟机械曝气设备除具有良好的充氧性能外，还具有混合和推流作用，设备选型时要注意充氧和混合推流之间的协调。氧化沟曝气转刷的技术参数可参照曝气转刷认定技术条件（HCRJ 034-1998）。在有条件的地区，也可自行加工，以降低成本。3.4.4 施工事项氧化沟宜选用专业施工队进行施工和安装。氧化沟边壁：一般推荐采用钢筋砼结构，土建施工应重点控制池体的抗浮处理、地基处理、池体抗渗处理，满足设备安装对土建施工的要求。为了节省投资，可以考虑采用粘土夯实并铺设防水层，亦可以采用钢结构和玻璃钢结构现场安装或定制。对于以上推荐的适合农村的氧化沟沟型，主要设备是曝气设备和一体化氧化沟的固液分离器。3.4.5 造价指标氧化沟的建设成本主要包括池体建设和购置设备。一般钢筋混凝土池体池体的建设费用为600 1000元/m3，不同地区或池体埋地与否会有差别，采用钢板或玻璃钢池体的造价约为1000元/m3。转刷的费用为15000 30000元/m，如果定做，会大幅度节省费用。转盘的费用更贵一些。3.4.6 运行管理应参考设计单位的运行指南进行维护管理，主要是氧化沟设备的检修维护。3.5 人工湿地3.5.1 概述人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统，主要由土壤基质、水生植物和微生物三部分组成。人工湿地的优点：投资费用省，运行费用低，维护管理简便，水生植物可以美化环境，调节气候，增加生物多样性。人工湿地的不足：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。人工湿地的适用范围：适用于资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区，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。3.5.2 类型和结构人工湿地按水流特征，可分为表面流人工湿地（图 38）、潜流人工湿地（图 39）、垂直流人工湿地（图 310）。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。出水进水图 38 表流人工湿地示意图出水进水图 39 潜流人工湿地示意图进水出水图 310 垂直流人工湿地示意图3.5.3 设计事项人工湿地的设计可参考人工湿地污水处理技术导则（RISN-TG006-2009）。应当根据实际情况因地制宜进行设计和运行。设计时首先确定污水的水量和水质，并根据当地的地质、地貌、气候等自然条件选择合适的人工湿地类型，然后根据相应的湿地类型进行设计。设计主要涉及以下几个方面：污染负荷、湿地面积、湿地床结构、基质材料选择、植被选择、水力状况、进水和排水周期等。