3 华北地区农村生活污水处理技术指南Word文档下载推荐.docx
《3 华北地区农村生活污水处理技术指南Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3 华北地区农村生活污水处理技术指南Word文档下载推荐.docx（45页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
3.4序批式生物反应器（SBR）9
3.4.1概述9
3.4.2结构和类型10
3.4.3设计事项10
3.4.4造价指标11
3.4.5运行管理11
3.5氧化沟12
3.5.1概述12
3.5.2结构和类型12
3.5.3设计事项13
3.5.4施工事项14
3.5.5造价指标14
3.5.6运行管理14
3.6生物接触氧化池14
3.6.1概述14
3.6.2类型和结构15
3.6.3设计事项16
3.6.4施工事项18
3.6.5造价指标19
3.6.6运行管理19
3.7人工湿地19
3.7.1概述19
3.7.2类型和结构20
3.7.3设计事项21
3.7.4施工事项23
3.7.5造价指标24
3.7.6运行管理24
3.8土地处理25
3.8.1概述25
3.8.2类型和结构25
3.8.3设计事项27
3.8.4施工事项28
3.8.5造价指标29
3.8.6运行管理29
3.9稳定塘30
3.9.1概述30
3.9.2类型和结构30
3.9.3设计事项31
3.9.4施工事项31
3.9.5造价指标32
3.9.6运行管理32
4农村生活污水处理工艺选择33
4.2去除COD为目标的污水处理工艺33
4.2.1散户污水处理33
4.2.2村落污水处理35
4.3具有脱氮除磷功能的污水处理工艺35
4.4冬季污染物截流入河技术37
5农村生活污水处理设施的管理38
5.1污水水质检测38
5.1.1水样的采集与保存38
5.1.2现场简易检测指标与方法38
5.2排水系统的维护与管理39
5.3污水处理设施的运行、维护与管理40
5.3.1散户污水处理设施的运行管理40
5.3.2村落污水处理站的运行管理40
6工程实例41
参考文献44
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《华北地区农村生活污水处理技术指南（试行）》所指的华北地区包括北京市、天津市、河北省、山西省、山东省大部、河南省北部和内蒙古局部地区。
该区域基本为平原和高原地形，气候以干旱、多风、冬季寒冷为主要特征。
区域内各地经济发展水平不同，目前大部分农村还没有开展农村污水治理工作。
华北地区属严重缺水地区，污水处理应与资源化利用结合。
同时，应避免污染地下水和地表水；
寒冷地区应采用适当的保温措施，保障污水处理设施在冬季正常运行；
在黄、淮、海重点流域应采取适当的污水拦截技术减少入河污染物总量。
本册包括6章内容：
华北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）
北京建筑工程学院
华北地区农村生活污水特征与排放要求
水量
用水量
华北农村地区用水类型包括自来水，井水和河水等。
近年来，随着新农村建设的推进，农民生活水平日益提高，部分发达地区农村的用水量已接近城市居民用水量。
根据《农村生活饮用水量卫生标准》（GB11730-89）和《农村给水设计规范》（CECS82：
96），在结合调查当地居民的用水现状、生活习惯、经济条件、发展潜力等情况的基础上酌情确定用水量。
华北地区农村居民日用水量标准可参考表1-1中的数值。
表1-1华北地区农村居民生活用水量参考取值
村庄类型
用水量（L/人·
日）
户内有给水排水卫生设备和淋浴设备
100~145
户内有给水排水卫生设备，无淋浴设备
40~80
户内有给水龙头，无卫生设备
30~50
无户内给水排水设备
20~40
排水量
农村居民的排水量宜根据对村庄卫生设施水平、排水系统的组成和完善程度等因素的实地调查情况确定。
对北方地区某些镇村污水排放情况进行调研、计算得出，农村生活污水排水系数为0.33~0.39，远低于城市居民生活污水的排水系数。
其原因是村民生活习惯的影响，如一部分用过后仍然比较清洁的水被直接再利用，没有排入下水道。
因此，华北地区农村生活污水排放量与农户卫生设施水平、用水习惯、排水系统完善程度等因素有关，可根据实测数据确定，或参照表1-1中的用水量和1-2中的排水系数确定。
表1-2华北地区农村居民生活排水量参考取值
排水收集特点
排水系数
全部生活污水混合收集进入污水管网
0.8
只收集全部灰水进入污水管网
0.5
只收集部分混合生活污水进入污水管网
0.4
只收集部分灰水进入污水管道
0.2
水质
农村生活日渐城市化，生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水等。
华北地区农村生活污水水质随污水来源、有无水冲厕所、季节用水特征等变化，因此，在确定用水水质时，可参考表1-3，在调查当地是否使用水冲厕所、以及厨房排水和淋浴排水水质的基础上酌情确定。
表1-3华北地区农村居民生活污水水质参考取值单位：
mg/L
pH
SS
COD
BOD5
NH4+-N
TP
6.5~8.0
100~200
200~450
200~300
20~90
2.0~6.5
排放要求
农村生活污水的排放要满足国家和地方的排放标准。
华北地区不同区域对出水水质要求有差异，在未制定污水排放标准的农村地区，建议参考表1-4，根据排水去向确定排放要求。
表1-4农村污水排放建议参照标准
排水去向
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/T18921-2002
排水系统
农户庭院排水
华北地区农村经济差异程度大，旱厕较为普遍，庭院地面多为土地。
此类农户庭院典型的污水排放系统如图2-1所示。
图2-1户厕建在室外的农户院落典型排水系统示意图
随着新农村建设的发展，经济较发达地区室内卫生设施齐全，庭院地面硬化，水冲厕所普及，此类农户庭院的典型污水排放系统如图2-2所示。
图2-2户厕建在室内的农户院落典型排水系统示意图
当农民使用户外洗衣设施时，洗衣污水宜纳入排水系统，通过管道进入化粪池。
农户厕所废水到化粪池前的排水管径在100mm以上，厨房的排水管径在75mm以上，并应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。
村落排水
华北地区多为平原地区，村落较为集中，部分山区村落沿河流分散布置，在地下水位较浅、水源保护地和重点流域保护区域严禁采用渗水井、渗水坑等排水方式，防止地下水受到污染。
村落排水管渠的布置应根据村落的格局、地形情况等因素来确定。
对于新建农村集中居住区，污水和雨水的收集应实行分流制，通过管道或暗渠收集生活污水进行集中处理后排放，雨水应充分利用地面径流和明渠排至就近的河流或池塘。
旧村庄的改扩建，已建合流制管网，可采用截流方式将污水送入处理设施，新建改建部分在污水处理设施前尽可能实行分流制。
依据不同地区的经济发达程度，以及为确保地区生态可持续发展，农村污水系统形式的选择与建设应参考以下原则：
（1）村落排水系统的选择应服从当地村镇总体规划。
（2）雨水应充分利用地面径流和沟渠排除，污水管可根据地方实际情况选择混凝土管、塑料管等；
（3）雨、污水均应尽量考虑自流排水。
污水管道依据地形坡度铺设，坡度不应小于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。
（4）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管径宜大于150mm。
农村生活污水处理技术
华北地区属严重缺水地区，污水处理应尽量与资源化利用结合。
根据华北地区各省市的经济发展水平及环境条件，农村污水处理实用技术包括：
化粪池、污水净化沼气池、普通曝气池、序批式生物反应器、氧化沟、生物接触氧化池、人工湿地、土地处理、稳定塘等技术。
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小型污水初级处理构筑物。
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污水管道被堵塞，亦可有效降低后续处理单元的有机污染负荷。
但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。
化粪池应进行防水、防渗和防腐处理，以防止污染地下水并保证后续污水处理单元处理水量。
化粪池应定期清淘，保持进出水畅通，清掏物作为固废进一步处理或用于农田施肥。
化粪池的优点：
结构简单、易施工、造价低、维护管理简便、无能耗、运行费用省、卫生效果好。
化粪池的不足：
沉积污泥多，需定期进行清理；
沼气回收率低，综合效益不高；
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。
化粪池适用范围：
可广泛应用于华北地区农村生活污水的初级处理，特别适用于生态卫生厕所的粪便与尿液的预处理。
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、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。
华北地区农村化粪池可根据使用人数分为双格化粪池和三格化粪池（如图3-1所示）。
化粪池宜用于使用水冲厕所的场所，并宜设置在接户管下游且便于清掏的位置。
图3-1典型三格化粪池结构示意图
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。
农村化粪池规模和参数可参考如下事项：
（5）为防止污染地下水，化粪池须进行防水、防渗设计。
（6）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。
（7）化粪池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。
（8）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。
（9）农村化粪池的水力停留时间宜选48h或以上。
（10）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。
（11）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0.75m。
施工事项
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、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滤污染周边土壤和地下水，同时配套安装PVC或混凝土管道。
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。
表3-1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）
1.8
2.5
15
20
40
100
国标砖砌（万元）
0.17
0.21
1.37
1.42
2.51
6.27
预制钢筋混凝土（万元）
--
0.82
1.23
2.13
4.93
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、清理池渣等工作。
水量控制：
化粪池水量不宜过大，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。
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。
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。
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清理，防止格栅堵塞。
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1~3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。
污水净化沼气池
生活污水净化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。
污水净化沼气池的优点：
污水净化沼气池相比较化粪池来讲，污泥减量效果明显，有机物降解率较高，经过厌氧发酵、上流式污泥床、生物过滤、沉淀、自然通风跌水曝气等多级处理，经历厌氧、兼性、好氧多种条件改变，处理效果好。
管理方便，投资少、见效快。
污水净化沼气池的不足：
污水净化沼气池需由专人管理，目前采用的直通式安全排放（沼气）法和沼气池全密封法均存在缺陷。
若运用直通式自行排放法（在沼气池顶部接出一个输气管，直接向外排放沼气），当沼气池在产气少或不产气时，空气就会进入沼气池，使沼气池产生“好氧”现象，从而达不到“厌氧灭菌”之效果。
若将沼气池彻底密闭，沼气无法排出，天长日久或遇夏季气温高时，又很容易导致沼气池爆裂，造成事故。
污水净化沼气池的适用范围：
该技术适用于一家一户或联户的分散处理，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。
生活污水净化沼气池是典型的厌氧生物处理技术，一般由前处理区（沉砂池、两级厌氧消化池）和后处理区（多级兼氧过滤池）两个部分组成。
两级厌氧消化池包含厌氧Ⅰ区和厌氧Ⅱ区，Ⅰ区主要是厌氧消化有机物；
Ⅱ区内用软填料用作微生物载体，进一步降解有机物。
根据沼气厌氧发酵原理，此区运行时，会产生大量沼气；
后处理区一般设置有填料及滤料，发挥兼性过滤作用，净化水质。
生活污水净化沼气池排列大致有条型、矩形、圆形三种，各种工程可根据场地和地形情况选择不同的排列方式。
图3-2污水净化沼气池示意图
污水净化沼气池设计计算可参考《镇（乡）排水工程技术规程》CJJ124-2008进行，设计参数可按照华北地区农村各个地方实际情况做相应调整。
（12）净化处理工艺：
污水净化沼气池分合流型和分流型，各地区应根据实际情况相应选取适合形式。
合流型是指粪便污水和其他生活污水混合收集，同时进入池内。
分流型是指粪便污水与其他生活污水分开收集，粪便污水进入厌氧发酵I池，其他生活污水从厌氧发酵II池进入。
污水净化沼气池内污染物浓度较高，产气量大，适用于黑、灰水分别收集的农村地区。
（13）污水量按本指南中1.1.2章节中选取。
（14）合流式生活污水净化沼气池污水滞留期3~5天；
分流式生活污水净化沼气池，粪水厌氧消化I池污水滞留期30~40天，厌氧消化II池污水滞留期为3~4天。
（15）污水净化沼气池的进、出水液位差不宜小于60mm，后处理区在第一格应设通风孔，孔径不宜小于100mm，以利于自然通风跌水曝气，营造后处理区的好氧条件，提高出水水质。
（16）产气率一般按池容产气率0.05m3/（m3·
d）计算。
（17）单户使用的生活污水净化沼气池池容30m3。
（18）污水净化沼气池在选址时与主建筑物距离应大于5米。
（19）污水净化沼气池在开挖时要了解地质情况，池墙施工外模可利用原状土，内模可用砖模或木模。
原状土不能成形的池子需内外装模，也可采用砖砌筑。
池拱最好采用砖模。
（20）进料口高度放在沉砂池的中部，应定期清理沉砂和浮渣，进料口直径不小于200mm。
（21）污水净化沼气池所有盖板厚度应大于150mm。
为减少占地，厌氧沼气池可建在绿化或菜地下。
沼气池的副产品沼渣和沼液作为优质有机肥可进一步处理或进行农田回用。
污水净化沼气池类型和材质不同，其造价不尽相同。
总体来说，生态净化沼气池的总池容较标准化粪池大，且需安装少部分软硬填料，其造价比普通化粪池高20%~25%左右。
运行管理是污水净化沼气池正常运行的必要保障环节，其中日常管理工作必须做到以下几点：
（22）污泥清掏周期：
厌氧消化池2~3年，后处理区和沉砂池每半年抽一次。
（23）每4~5年更新聚氨酯过滤泡沫板，每10年更新软填料（半软填料可不更换）。
（24）注意安全，避免发生火灾、窒息事故。
（25）严禁有毒物质如电石、农药或家用消毒剂、防腐剂、洗涤剂等入池。
生活污水的出水在必要时进行消毒或季节性地进行消毒。
（26）要对出水定期进行监测，出现问题及时解决。
（27）防止超过设计负载的车辆驶进池面，并防止出料更换填料等操作中对池壁的机械损伤。
（28）要由专人负责清除预处理池中的各种杂物（砖头、瓦块、石头、玻璃、金属、塑料等），并预防进料管口堵塞。
（29）净化池所产沼气应按照沼气使用操作规程安全用气，严禁将输气管堵塞或放在阴沟里。
普通曝气池
普通曝气池包括传统活性污泥法及其变型工艺、完全混合活性污泥法。
将多级曝气池串联、辅以曝气量调整和回流措施，可以实现同时对污水中有机物、氮和磷的去除。
普通曝气池法的优点：
工艺变化多且设计方法成熟，设计参数容易获得；
可控性强，可根据处理目的的不同灵活选择工艺流程及运行方式，取得满意处理效果。
普通曝气池法的不足：
构筑物数量多，流程长，运行管理难度大，运行费用高，不适合小水量处理。
普通曝气池适用范围：
适应较大污水量情况，可用于对污水中有机物、氮和磷的净化处理。
结构和类型
曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。
池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形、多边形和圆形等。
曝气方式主要有鼓风曝气和机械曝气。
鼓风曝气是利用空气压缩机将空气用管道输送到设在池底的空气扩散装置，使空气成为气泡弥散逸出，氧气通过气液界面溶入水中。
常用空气扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。
鼓风曝气法适用于长方形曝气池。
机械曝气是利用设置于曝气池内的机械叶轮的转动向池内充氧。
叶轮装在池内废水表面，故又称为表面曝气。
这种装置通过叶轮的提水作用，促使池内废水不断循环流动，不断更新气液接触面以增大吸氧量。
叶轮旋转时在周缘形成水跃，可有效地裹入空气；
叶片后侧产生负压，可吸入空气，所以充气效果较好。
叶轮浸水深度和转速可以调节，以保证最佳效果。
鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联用，以提高充氧能力，这适用于有机物浓度较高的污水。
普通曝气池的设计可参照GB50014-2006《室外排水设计规范》。
冬季水温在6℃~10℃、短时间为4℃~6℃的区域，其设计和运行可参考CECS111:
2000《寒冷地区污水活性污泥法处理设计规程》。
曝气池施工内容主要包括曝气池主体结构底板和池壁钢筋混凝土施工，以及相关的预埋件和底板以下的土工布反滤层、抗浮盲沟及卵石垫层施工等。
施工中注意混凝土质量常见状况，例如蜂窝、露筋、麻面和钢筋保护层垫块脆裂等问题，采取相应的预防措施。
曝气池造价主要考虑是建在地面还是地下，土质情况等诸多因素，一般来说，钢筋混凝土池可按600~1000元/m3估价。
曝气池中经鼓风后的压缩空气温度与外界气温温差较大时（特别是冬季），空气管内容易产生冷凝水，使空气流动受阻，影响正常曝气，所以应经常排放冷凝水和湿气，排放完毕立即关闭闸阀，防止空气流失。
由于曝气池长期运行，死角的积泥应及时清除。
为防止曝气头被污泥堵塞损坏，应定期清除、检修和更换曝气头。
同时应对池内一般钢部件进行防腐处理，做好空气管路的防漏和检修工作，防止空气流失及供氧不足的弊端，造成能源浪费。
序批式生物反应器（SBR）
SBR集进水、曝气、沉淀、出水于一池中完成，间歇运行，其特点是工艺简单。
由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的
升级会员 