方偉南

（中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司福建分院，福建 福州 350100）

1 初級(jí)處理

1.1 化糞池

化糞池的處理原理主要是沉淀與發(fā)酵，這是一種農(nóng)村地區(qū)最為常見(jiàn)的預(yù)處理方式。化糞池設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，污水進(jìn)入池中，較大顆粒物質(zhì)在重力作用下沉淀，密度小的物質(zhì)受浮力上浮，中層的污水中有機(jī)物在厭氧生物的生化作用下被初步降解。

目前市場(chǎng)上化糞池生產(chǎn)技術(shù)成熟，類型豐富多樣，在選型時(shí)，重點(diǎn)考慮日處理量、地質(zhì)情況，并結(jié)合使用地區(qū)的氣候特點(diǎn)與工期要求。常用化糞池的有效體積為1.2-100m3，可滿足農(nóng)村分散、小處理量的特點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)安裝施工的步驟主要有：安裝槽開(kāi)挖、化糞池安裝、砌筑清掏孔與連接井、回填壓實(shí)。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：化糞池要進(jìn)行嚴(yán)格的防滲設(shè)計(jì)，池壁與池底要做好防滲結(jié)構(gòu)層，嚴(yán)格禁止污水滲漏造成環(huán)境污染?；S池的位置要距離地下給排水構(gòu)筑物大于30m，與其他建筑物距離大于5m?；S池的結(jié)構(gòu)尺寸、寬深比，要根據(jù)污水懸浮物沉降特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)精確的水利計(jì)算得出。

施工要點(diǎn)：化糞池可以選用市面上的成品或者現(xiàn)場(chǎng)建造，主要的工序?yàn)椋嚎硬坶_(kāi)挖；化糞池安裝或主體施工；砌筑清掏孔、連接井；土方分層回填。

1.2 厭氧生物膜池

厭氧生物膜池，是指利用生物填料上聚集生長(zhǎng)的生物膜，加強(qiáng)厭氧處理效果。在厭氧環(huán)境下，利用活性微生物的生化降解作用，將污水中大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，初步降低水中有機(jī)物濃度，緩解后續(xù)處理的負(fù)荷。經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，厭氧生物膜對(duì)化學(xué)需氧量（COD）和懸浮物（SS）為60%至70%。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：水力停留時(shí)間一般取2d到5d，根據(jù)污水量和HRT得到有效容積；生物膜會(huì)定期脫落，要定期排除，設(shè)計(jì)污泥排泥時(shí)間可取3至12個(gè)月；污泥斗有效容積一般為有效池容的1/8-1/4。

施工要點(diǎn)：一防水。池底底部與四周應(yīng)做好防水防滲措施，頂部做好遮蓋措施，避免雨水落入，或者地下水位豐富地區(qū)的地下水滲入。同時(shí)，也防止池內(nèi)污水滲出而污染土壤與地下水。二防臭。厭氧生物降解，會(huì)產(chǎn)生NH3和HS等氣體，氨氣有臭味，硫化氫可致人中毒，所以應(yīng)對(duì)池體進(jìn)行加蓋密封，防止臭味物質(zhì)逸出影響周邊生態(tài)環(huán)境。若技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件允許，可增設(shè)除臭設(shè)備，去除臭味物質(zhì)。

2 耗氧活性生物處理

2.1 生物轉(zhuǎn)盤(pán)

生物轉(zhuǎn)盤(pán)是生物膜法的一種，這種生物膜法的載體是生物轉(zhuǎn)盤(pán)，通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)帶入空氣形成的好氧環(huán)境，活性生物可附著在轉(zhuǎn)盤(pán)上生長(zhǎng)繁衍，形成生物膜。生物轉(zhuǎn)盤(pán)的這種形式具有耗能少，能耗主要用于驅(qū)動(dòng)盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)，其剩余污泥量少且易于沉淀，便于管理，但是由于盤(pán)片附著的生物量有限，一般設(shè)計(jì)占地面積較大，適宜于可用地面積充足的農(nóng)村地區(qū)。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：生物轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)級(jí)數(shù)至少3級(jí)；表面有機(jī)負(fù)荷要根據(jù)試驗(yàn)或者已有運(yùn)行數(shù)據(jù)確定，農(nóng)村污水一般取6gBOD5/（m2·d）～30g BOD5/（m2·d）。

2.2 生物接觸氧化池

2.2.1 結(jié)構(gòu)特征與分類

生物接觸氧化池也是生物膜法的一種，與生物轉(zhuǎn)盤(pán)的主要在于填料形式，生物接觸氧化池中的生物填料是充滿池體，全部浸沒(méi)在污水之中，氧氣是通過(guò)空壓機(jī)填入池體。與生物轉(zhuǎn)盤(pán)相比，接觸氧化池中因充滿填料，生物膜量大，占地面積相對(duì)較小，對(duì)于水質(zhì)水量的波動(dòng)也有良好的適應(yīng)性。

根據(jù)污水處理深度，生物接觸氧化法可分為一級(jí)接觸氧化法、二級(jí)接觸氧化法和多級(jí)接觸氧化法。對(duì)于農(nóng)村污水處理，一級(jí)接觸氧化比較適宜，其結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，處理出水水質(zhì)也能滿足簡(jiǎn)易排放要求。二級(jí)與多級(jí)處理，需要設(shè)置中間沉淀池，構(gòu)筑物多，占地大不便于管理，適用于對(duì)于水質(zhì)要求較高的重點(diǎn)保護(hù)地區(qū)。

按曝氣裝置形式，可分為直流式與分流式。二者的主要區(qū)別在于，充氧與反應(yīng)是否在同一池內(nèi)進(jìn)行。分流式是先充氧后反應(yīng)，直流式是在填料底部直接曝氣。根據(jù)水流形式，可分為外循環(huán)式與內(nèi)循環(huán)室，外循環(huán)式是指水流劉靜填料外部，內(nèi)循環(huán)的水流僅在填料內(nèi)部循環(huán)。對(duì)于處理小的農(nóng)村生活污水，一般采用內(nèi)循環(huán)直流式。

2.2.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

氧化池前要設(shè)置沉淀預(yù)處理單元，可以是單獨(dú)的沉淀池或者一體化沉淀設(shè)備。曝氣系統(tǒng)布置要合理，保證池充足溶解氧和均勻曝氣。溶解氧濃度維持在1.7mg/L～3.0mg/L，若有脫氮需求，停止曝氣時(shí)間應(yīng)大于2h。對(duì)于小規(guī)模污水處理，設(shè)計(jì)BOD5容積負(fù)荷取值可低一些，建議負(fù)荷為0.10～0.15 kgBOD5/m3·d。

生物填料的選用要滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、易于微生物生長(zhǎng)的要求，可組合使用彈性材料與軟性材料，填充料大于55%，總高度應(yīng)大于2m，好氧池中的填料應(yīng)與池低有適當(dāng)?shù)木嚯x。

2.2.3 施工注意事項(xiàng)

（1）池體建造：對(duì)于處理量小的戶級(jí)污水，池體材料建議選用PVC、玻璃鋼，薄弱部位采取加固措施，避免池體滿水后變形破裂。對(duì)于處理量較大的村鎮(zhèn)級(jí)別污水處理，建議池體設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土形式，具有較好的強(qiáng)度與防滲防水性能，或者定制成品設(shè)備到場(chǎng)地安裝。

（2）填料安裝：為使填料填滿池體，需要支架支撐，要求填料與支架的制作材料應(yīng)當(dāng)耐腐蝕，不應(yīng)選用金屬支架，金屬支架自重大且已被腐蝕。支架的形式設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮填料的體積與浸水重量，通過(guò)嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)計(jì)算得出。填料布置形式應(yīng)疏密有致，小型污水處理池的填料安裝可直接按照制造商的產(chǎn)品說(shuō)明進(jìn)行，村鎮(zhèn)級(jí)別污水處理，安裝應(yīng)符合按照設(shè)計(jì)圖紙與施工規(guī)范要求。

（3）曝氣裝置：戶級(jí)污水處理池的曝氣裝置形式簡(jiǎn)單，通常使用開(kāi)孔管道，開(kāi)孔直接應(yīng)小于1毫米。村鎮(zhèn)污水水量大，設(shè)計(jì)池體體積大，曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的設(shè)計(jì)院進(jìn)行專業(yè)設(shè)計(jì)，施工時(shí)要嚴(yán)格按照施工圖布置。空氣壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備運(yùn)行時(shí)噪聲大，如果安裝在住戶集中區(qū)域，應(yīng)當(dāng)采取一定的吸聲降噪措施，

2.3 生物濾池

生物濾池集接觸氧化與快濾于一體，一個(gè)池體可進(jìn)行曝氣、生物處理、過(guò)濾截留、反沖洗過(guò)程。生物濾池中的濾料為小粒徑顆粒型濾料，微生物附著在顆粒濾料表面生長(zhǎng)，利用污水中的有機(jī)物進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，起到降解水中有機(jī)物的效果。顆粒型濾料不僅能作為微生物生長(zhǎng)的載體，還能利用顆粒之間的間隙截留懸浮物與脫落的生物膜。當(dāng)運(yùn)行一段時(shí)間之后，截留的污染物達(dá)到一定程度后，流速逐漸減小，水量降低，開(kāi)啟運(yùn)行反沖洗過(guò)程，清除截留的污染物質(zhì)、更新生物膜，刺激生物膜通過(guò)生化作用再度增值。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：設(shè)計(jì)BOD5去除率為75%～90%，出水SS小于20mg/L；要設(shè)置預(yù)沉池、隔油池等預(yù)處理單元，要求濾池進(jìn)水SS小于60mg/L；濾池濾料選用輕質(zhì)多孔的材質(zhì)，濾料充填高度為1.5～3.0m；建議反沖洗系統(tǒng)采用穿孔管布?xì)?，布水系統(tǒng)可選用旋轉(zhuǎn)布水器或穿孔管布水。

2.4 氧化溝

氧化溝也是活性污泥法的一種形式，通常呈環(huán)形溝渠狀。污水和活性污泥在氧化溝中不斷的往復(fù)流動(dòng)，也被稱作為循環(huán)曝氣池或者無(wú)終端曝氣池。氧化溝的特點(diǎn)是曝氣時(shí)間較長(zhǎng)，通過(guò)延長(zhǎng)污水在池中的停留時(shí)間，減輕有機(jī)物負(fù)荷，提供有機(jī)物的去除率。

氧化溝適用于處理污水量大的村鎮(zhèn)級(jí)別污水，或者是受納水體對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格的地區(qū)。氧化溝的類型豐富，在農(nóng)村地區(qū)，推薦使用帕斯維爾氧化溝和一體式氧化溝，這兩種氧化溝構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理也不復(fù)雜，易于建造與日常維護(hù)。氧化溝施工時(shí)，同樣要注意做好防水防滲措施，池體尺寸、設(shè)施安裝應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格安裝設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行，以保證系統(tǒng)按照計(jì)算好的參數(shù)運(yùn)行，保證出水水質(zhì)符合要求

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：氧化溝的設(shè)計(jì)參數(shù)需要依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，水流速度一般設(shè)計(jì)為0.25～0.35m/s，設(shè)計(jì)污泥齡為15～30d，可以不設(shè)初沉池，污水經(jīng)格柵、沉沙預(yù)處理即可。

3 自然生物系統(tǒng)處理

3.1 人工濕地

人工濕地是一種接近自然生態(tài)的綠色污水處理系統(tǒng)，通過(guò)人工設(shè)計(jì)與改造，使得濕地中的土壤、水生植物以及微生物形成一個(gè)微型生物處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)凈化污水的目的。人工濕地建造工藝簡(jiǎn)單，管理方便，但是污水處理效率低，因此占地面積一般較大，適用于經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后但是土地資源豐富的地區(qū)。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：濕地類型的選用要綜合考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特點(diǎn)、氣候條件、景觀要求，主要設(shè)計(jì)參數(shù)為表面BOD5負(fù)荷、表面水利負(fù)荷、濕地結(jié)構(gòu)層材料、進(jìn)水排水周期等。

3.2 穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘是人工改造的自然水塘，自然水體具有自凈能力，是因?yàn)樽匀凰猩L(zhǎng)著各種水生植物、微生物，通過(guò)人工改造，加強(qiáng)水生系統(tǒng)中動(dòng)植物、微生物截留降解有機(jī)污染物的能力，一般作為深度處理單元。與人工濕地類似，穩(wěn)定設(shè)計(jì)負(fù)荷低，水力停留時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大，適用于土地資源豐富，有坑塘、水塘可改造利用的農(nóng)村地區(qū)。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：塘體基質(zhì)材料應(yīng)當(dāng)就地取材，壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要負(fù)荷永久性水工構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)要求，穩(wěn)定塘底部與四周要做好防滲漏措施，禁止污染地下水，要設(shè)計(jì)防暴雨沖刷的措施。

4 結(jié)語(yǔ)

目前農(nóng)村污水治理為建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重要工作之一，為因地制宜做好農(nóng)村污水治理工作，充分理解與掌握常用的污水處理技術(shù)對(duì)于施工人員意義重大，通過(guò)分析不同技術(shù)的特點(diǎn)與施工要點(diǎn)，有助于在施工過(guò)程中落實(shí)設(shè)計(jì)意圖，保障設(shè)施安全、穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)農(nóng)村污水治理水平的提升。