孔濤

四川國(guó)唯環(huán)保工程有限公司（610000）

淺談丘陵地區(qū)農(nóng)村小型聚居點(diǎn)生活污水處理系統(tǒng)

孔濤

四川國(guó)唯環(huán)保工程有限公司（610000）

由于歷史發(fā)展和生活習(xí)慣的原因，四川省內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型村民聚居點(diǎn)生活污水基本未經(jīng)任何處理，直接排入溝渠，進(jìn)入自然水體，污染生態(tài)環(huán)境。因此，尋求一種低運(yùn)行費(fèi)用、免維護(hù)、管理方便的污水處理系統(tǒng)。這里主要介紹三格化糞池+強(qiáng)化預(yù)處理+濾池型人工濕地系統(tǒng)在農(nóng)村小型聚居點(diǎn)生活污水處理中的應(yīng)用。

農(nóng)村聚居點(diǎn)；生活污水；化糞池；生物濾池；人工濕地

0 引言

我國(guó)農(nóng)村相比于城市,污水日均排放量少，缺乏完善的污水收集系統(tǒng)。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)實(shí)力相對(duì)較弱，無(wú)法配備專(zhuān)業(yè)的污水處理、運(yùn)行管理技術(shù)人員。因此，應(yīng)選用合理的污水處理工藝[1]。

由于農(nóng)村聚居點(diǎn)居民生活習(xí)慣與城鎮(zhèn)居民存在一定差異，且居住較為分散，生活污水排放具有流量較小、時(shí)變化系數(shù)大、難以大面積收集等特點(diǎn)。

農(nóng)村居民經(jīng)濟(jì)承受能力較低，而污水處理設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用、管理費(fèi)用較高，污水處理設(shè)施較難長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在工藝的選擇上，應(yīng)選用一些低建設(shè)費(fèi)用、低運(yùn)行費(fèi)用、基本勿需管理、能達(dá)到較高排放標(biāo)準(zhǔn)的生活污水處理系統(tǒng)。

1 常用的小型污水處理工藝

1.1 傳統(tǒng)化糞池處理技術(shù)

化糞池亦稱(chēng)腐化池,屬于初級(jí)的過(guò)渡性生活污水處理構(gòu)筑物[2]，其主要作用是去除生活污水中可沉淀和懸浮的污物,貯存并厭氧硝化沉在池底的污泥,使污泥變成肥料。王紅燕等對(duì)蘭州市某居民區(qū)化糞池調(diào)查研究表明，化糞池對(duì)生活污水指標(biāo)中的CODcr、BOD5、總氮、總磷均有一定的去除效果，年平均去除率分別達(dá)到 83.6%、51.1%、64.3%、68.2%。近年來(lái),隨著化糞池積肥作用的消失和城市污水處理廠(chǎng)的大量修建,為節(jié)省占地，節(jié)約投資，改善生活環(huán)境，避免意外事故發(fā)生，上海、常州、杭州、廣州、重慶等城市在新建住宅區(qū)時(shí)考慮不再興建化糞池[3]。因?yàn)榛S池單獨(dú)使用的情況下，處理效果較差，不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 沼氣池處理技術(shù)

沼氣池處理技術(shù)是利用有機(jī)物厭氧發(fā)酵的原理，在厭氧條件下對(duì)污水進(jìn)行處理的一種技術(shù)。有機(jī)物在微生物作用下，厭氧發(fā)酵，分解，產(chǎn)生沼氣，是一種具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的污水處理技術(shù)，在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)有較廣泛的運(yùn)用。

沼氣池用于生活污水處理，主要存在的問(wèn)題有工藝設(shè)計(jì)不合理、運(yùn)行穩(wěn)定性難以保證、處理效果不及二級(jí)污水處理廠(chǎng)等。

1.3 土地處理技術(shù)

土地處理技術(shù)是利用土壤、微生物、植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能處理城市污水及一些工業(yè)廢水，使水質(zhì)得到不同程度改善，實(shí)現(xiàn)廢水資源化與無(wú)害化的常年性生態(tài)系統(tǒng)工程。污水土地處理有慢速滲濾、快速滲濾、地下滲濾、地表漫流和濕地系統(tǒng)等類(lèi)型。土地處理技術(shù)與其他生物處理技術(shù)相比，具有節(jié)省投資、管理方便、運(yùn)行費(fèi)用低廉、材料容易取得等特點(diǎn)，但土地處理技術(shù)也存在一些問(wèn)題，如容易堵塞、占地面積大、存在重金屬污染等。

1.4 小型一體化設(shè)備

近年來(lái)，用于生活污處理的小型一體化設(shè)備越來(lái)越多，大致可分為厭氧、好氧、膜過(guò)濾生物反應(yīng)器等類(lèi)型。該類(lèi)型生活污水處理設(shè)備均能達(dá)到較高的排放標(biāo)準(zhǔn)，相較于前面幾種技術(shù)，存在投資高、運(yùn)行管理要求較高、運(yùn)行費(fèi)用較高的“三高”弊端。

1.5 生物濾池技術(shù)

生物濾池是由碎石或塑料制品填料構(gòu)成的生物處理構(gòu)筑物，以土壤自?xún)粼頌橐罁?jù)，在污水灌溉的實(shí)踐基礎(chǔ)上，經(jīng)較原始的間歇砂濾池和接觸濾池，使污水與填料表面上生長(zhǎng)的微生物膜間隙接觸,使污水得到凈化的人工生物處理技術(shù)。該技術(shù)具有占地面積小、出水水質(zhì)好和流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

2 污水處理工藝選擇

2.1 居民點(diǎn)概況

四川省遂寧市黃泥鄉(xiāng)高巖村有3個(gè)20戶(hù)左右的村民聚居點(diǎn)，現(xiàn)況生活污水直接排入溝渠，最終進(jìn)入郪江流域水系。解元鄉(xiāng)鏵廠(chǎng)溝村、滾經(jīng)坪村各1個(gè)村民聚居點(diǎn)，分別有18戶(hù)、16戶(hù)，現(xiàn)況污水直接排入溝渠，最終進(jìn)入嘉陵江流域水系。

2.2 工藝選擇原則

農(nóng)村分散居住點(diǎn)基本無(wú)污水收集管網(wǎng)，污水排放量較小,受經(jīng)濟(jì)條件限制無(wú)法配備專(zhuān)業(yè)技術(shù)、管理人員，運(yùn)行費(fèi)用無(wú)法落實(shí)，因此，選擇污水處理技術(shù)時(shí)，應(yīng)考慮以下要求：建設(shè)費(fèi)用低，運(yùn)行費(fèi)用低；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，宜就近單獨(dú)處理；處理后的污水能夠達(dá)標(biāo)排放；運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，日常維護(hù)管理簡(jiǎn)單；盡量減少污泥量或者無(wú)污泥產(chǎn)生。

2.3 工藝技術(shù)選擇

單獨(dú)采用一種工藝，不能達(dá)到預(yù)期治理效果，因此，應(yīng)根據(jù)聚居點(diǎn)的人口數(shù)量及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地形特征選擇合適的污水處理工藝組合。

“三格化糞池+強(qiáng)化預(yù)處理+濾池型濕地”處理技術(shù)，是適合農(nóng)村環(huán)境的污水處理工藝，具有設(shè)施占地面積小、無(wú)需外來(lái)動(dòng)力、利用地形高差、進(jìn)出水及配水自留等特點(diǎn)，特別適合于丘陵地區(qū)。該技術(shù)無(wú)需設(shè)專(zhuān)人值班，運(yùn)行維護(hù)管理方便，處理效果穩(wěn)定，在池中選種適合的植物，還可利于美化周邊環(huán)境。

2.4 工藝流程

生活污水→一級(jí)處理→二級(jí)處理→三級(jí)處理→強(qiáng)化預(yù)處理→濾池型濕地→達(dá)標(biāo)排放。

三格式化糞池分為3格。生活污水在第一格一側(cè)進(jìn)水。生活污水通過(guò)池壁低孔位進(jìn)水，相互連通，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，對(duì)水中污染物起到消化分解作用。

2.4.1 厭氧強(qiáng)化預(yù)處理池

在化糞池的出水端設(shè)置與化糞池第三格規(guī)模相當(dāng)深度的厭氧處理池，池體作防滲處理，池體中部加裝簡(jiǎn)易斜板沉淀池裝置，下部設(shè)置集泥槽。厭氧強(qiáng)化預(yù)處理池與第三格化糞池通過(guò)管道相連接，管道距離池底1/4處。

2.4.2 濾池型濕地深度處理

根據(jù)項(xiàng)目服務(wù)地的人口規(guī)模，按照每天每人1 m的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置生物濾池。系統(tǒng)無(wú)需外加動(dòng)力，利用自然地勢(shì)高程差布水，濾池中部過(guò)流采用折流墻。濾池的介質(zhì)選擇由上而下依次采用顆粒稍大的礫石、粗砂、細(xì)砂等，上部覆以10～20 cm厚的當(dāng)?shù)赝寥缹?，以利于植物培育和生長(zhǎng)?？紤]污水處理系統(tǒng)和美化環(huán)境功能，因地制宜地選擇美人蕉、菖蒲、水竹、香蒲等植物栽種。污水經(jīng)過(guò)強(qiáng)化預(yù)處理池后，上清液經(jīng)出水管進(jìn)入生物濾池系統(tǒng)，經(jīng)濾池系統(tǒng)的物理、物化、微生物降解、生物吸收等多種深度處理后，將達(dá)標(biāo)水經(jīng)自然高差就近排入接納水體。

2.5 生活污水水質(zhì)水量確定

水量根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際用水情況，確定水量為9 m3/d，處理系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)參考周邊城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)（站）進(jìn)水水質(zhì)，指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1

出水水質(zhì)根據(jù)四川省農(nóng)村環(huán)境連片整治示范區(qū)實(shí)施方案編制指南要求,對(duì)于村莊布局分散、人口規(guī)模較小、地形條件復(fù)雜、污水無(wú)法進(jìn)行收集或污水收集成本過(guò)高的村莊，排放標(biāo)準(zhǔn)可參照?qǐng)?zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中“其他排污單位”的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

化糞池及濾池型人工濕地均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，化糞池停留時(shí)間12 h，濾池型人工濕地面積按人均1 m2面積計(jì)算，濾池深度H=1.2 m。從下至上分別設(shè)置200 mm厚度粒徑20～40 mm礫石層、300 mm厚瓜子片石層、200 mm厚粗砂層、200 mm厚細(xì)砂層，200 mm厚改良土壤層。最上層種植昌蒲、美人蕉，隔行間種，間距0.25 m。設(shè)置上層布水系統(tǒng)、底層收水系統(tǒng)。

3 小結(jié)

采用三格化糞池+強(qiáng)化預(yù)處理+濾池型人工濕地污水處理技術(shù)，有效地解決了農(nóng)村小型聚居點(diǎn)生活污水排放處理問(wèn)題，經(jīng)工程實(shí)施后對(duì)出水水樣實(shí)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中“其他排污單位”的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該工藝系統(tǒng)除清掏化糞池外，基本無(wú)須維護(hù)。

[1]程煒.我國(guó)南方地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)探討[J].中國(guó)資源綜合利用,2009,27（10）：35-37.

[2]王增長(zhǎng).建筑給水排水工程[M].北京：高等教育出版社, 2004.

[3]王紅燕,等.化糞池污水處理能力研究及其評(píng)價(jià)[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào),2009（1）：118.