農村生活污水凈化池技術
 

　　該技術采用多級自流工藝，適合分散處理生活污水，具有省、無運行費用、管理方便等特點。該技術不同于傳統的沼氣池技術，污水經處理后可達標排放。
 

　　1.用途和功能
 

　　生活污水凈化沼氣池是分散處理生活污水的新型構筑物，適用于近期無力修建污水處理廠的農村。生活污水包括廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水，其特點有三：一是沖洗廁所的水中含有糞便，是多種疾病的傳染源；二是生活污水濃度低；三是生活污水可降解性較好，適用于厭氧硝化制取沼氣。生活污水凈化池是根據生活污水的上述特點，把污水厭氧硝化，沉淀過濾等處理技術融于一體而設計的處理裝置。
 

　　2.池型結構和工作原理
 

　　生活污水凈化沼氣池是一個集水壓式沼氣池、厭氧濾器及兼性厭氧塘于一體的多極折流式消化系統。糞便經格柵去除粗大固體后，再經沉沙池進入前處理區1，在這里糞便進行沼氣發酵，并逐步向后流動，生成的污泥懸浮固體在該區的后半部沉降并沿傾斜的池底滑回前部，再與新進入的糞便混合進行沼氣發酵。清夜則溢流入前處理區2，在這里與糞便以外的其他生活污水混合，進行沼氣發酵，并向后流動經過厭氧濾器部分，附著于填料上生物膜重點細菌將污水進一步進行厭氧硝化，再溢流入后處理池。前處理區1和前處理區2都是經過改進的水壓式沼氣池，后處理區為三級折流式兼性池，與大氣相通，上部裝有泡沫過濾板攔截懸浮固體，以提高出水水質。
 

　　根據糞便污水和其他生活污水管道為分流制或合流制，將污水流程分成兩種。
 

　　Ⅰ合流制
 

　　室內污水管道為合流制的污水流程如下：生活污水---->格柵截流井---->沉砂井---->前處理區60%---->后處理區40%---->排出或接好氧處理。
 

　　Ⅱ分流制
 

　　適用于糞便污水和其他生活污水分流的污水處理，污水流程如下：其他生活污水---->格柵截留井---->沉砂井---->糞便污水---->格柵截留井---->沉砂井---->前處理區1(40%)---->前處理區2(30%)---->后處理區(30% )---->排放或接好氧處理。
 

　　3.工藝參數
 

　　生活污水凈化沼氣池設計依據每天所處理的污水量，污水量按100L/(人•日)左右計算，其中沖洗廁所用水量按20～30L/(人•日)計算，其他生活污水量為70～80L/(人•日)。污水滯留期為2～3天，污泥清掏周期為300天。
 

　　4.運行管理
 

　　合理設計、可靠施工、精心管理是確保生活污水凈化沼氣池正常運行的三個主要環節。日常管理工作必須做到以下幾點：a.設立生活污水凈化池的地方，應實行化施工和承包管理，以保證正常運轉；b.建立工程檔案和管理記錄；c.每年清掏污泥一次；d.每4～5年更新聚氨脂過濾泡沫板，每10年更新軟填料(半軟填料可不更換)；e.注意，避免發生火災，窒息事故。
 

　　二、多級厭氧復合生態處理系統
 

　　該技術適用于分散戶廚房、洗衣、洗澡等低濃度農村生活污水的處理，尤其適合有地勢差異的分散戶或2～5聯戶的農村生活污水處理。眉山市青神縣黑龍鎮羅出村及龍女村可以使用該技術。
 

　　厭氧生物G.lettinga教授斷言，厭氧處理生物技術如果有適合的后處理方法相配合，可以成為分散型生活污水處理模式的手段，這一模式比傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力，尤其適合發展中的情況。
 

　　1.基本原理
 

　　針對我國當前資金短缺、能源不足與污染日益嚴重的現狀，厭氧處理技術是特別適合我國國情的一項技術。但因為單獨的厭氧對氮、磷等營養元素基本上沒有去除能力，污水中的氮、磷會使水體富營養化。同時單獨的厭氧處理也不能很好地去除病菌，厭氧出水通常情況下不能達到的排放標準。因此，單獨的厭氧處理還只能作為一種預處理，必須選擇合適的后續處理單元。
 

　　基于上述背景，針對獨戶或聯戶生活污水的處理，基本形成一套成熟的厭氧處理與生態床相結合的處理方法，簡稱多級厭氧復合生態處理系統。
 

　　該系統主要由2～3格厭氧池和1格比表面積較大的砂礫石、細土等為基質的復合生態床組成，其中各池之間靠管道連通，污水在池內停留的時間為5～7天。生活污水經過厭氧處理，生活污水中懸浮物可以沉淀，難降解有機污染物被厭氧微生物轉化為小分子有機物。復合生態床表面可種植水生生物。
 

　　復合生態床除起到過濾作用外，有機物的床體還能夠提高處理效果。一是植物的生長改變生態床的流態，生長的植物根系和莖桿對水流的阻礙作用有利于均勻布水，延長水力停留時間；二是植物的根系創造有利于各種微生物生長的微環境，植物根莖的延伸會在植物根系附近形成有利于硝化作用的好氧微區，同時在遠離根系的厭氧區里含有大量可利用的碳源，這又提供了反硝化條件；三是植物生長對各種營養物尤其是硝酸鹽氮具有吸收作用。
 

　　污水經厭氧“粗”處理后，后續“精”處理單元的負荷相對較小，這樣可以節省生態床的占地面積，污水中的懸浮物經厭氧反應器處理后，大部分能被有效地去除，這樣也可以防止生態床堵塞。因此，這種組合不但能有效地去除有機物，還能有效解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達標的難題。
 

　　2.技術流程
 

　　多級厭氧復合生態處理系統工藝流程如下：
 

　　污水-污水收集系統(管道)-3格厭氧發酵處理池 復合生態床
 

　　工藝說明如下：
 

　　(1)污水收集系統
 

　　該系統處理對象一般為廚房和洗浴房產生的污水，將下水道等與污水管道之間采用暗槽連接，并在入井口處設一格柵以去除較大的顆粒物。
 

　　(2)處理池由厭氧發酵池和復合生態系統床組成，形成一體化結構
 

　　厭氧發酵池由3個格組成。厭氧發酵的第1格主要是用來調節水量，同時在某種程度上也具有均勻水質和初沉的作用；第2、3格對污水中有機物進行有效降解，有利于復合生態床處理。
 

　　處理池總容積的計算
 

　　V=Q*T
 

　　式中 V-升流池設計容積(m )
 

　　Q-預計升流池處理水量(m /h)
 

　　T-污水在升流池中停留時間(h)
 

　　T一般取為6～7天，V-目前在農村示范成功的池型有3 m 和4.5m 。
 

　　(3)復合生態床結構
 

　　復合生態床是處理系統中的主要構筑物，是一個或兩個滲濾池組合而成的矩形的磚結構物。池內裝有沙礫和人工土等基質。
 

　　(4)沙礫和人工土的組成和厚度
 

　　Ⅰ沙礫層由不同粒徑沙礫組成，一般分為3～4層
 

　　沙礫采用多孔、比表面積大的無機基質。
 

　　Ⅱ人工土的選配
 

　　土壤中存在種類繁多，數量龐大的各種細菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物等，是維持土壤、完成生態系統功能中物質和能量轉化*的組成部分，它們是土壤生態系統中物質和能量循環的分解者和轉化者。因此，人工土應選擇沙、高肥力的耕層壤質土和草炭為原料。人工土的厚度一般為10～20cm。
 

　　3.技術特點
 

　　該處理系統工藝流程簡單，出水水質好，抗沖擊能力強，無需采用人工曝氣、污泥回流、混合攪拌等措施，也就不存在大型的處理機械和復雜的操作控制系統，所以運行工作極為簡單，不需要大量訓練有素的操作管理人員，非常適宜目前我國農村迫切需要、、節能、技術可靠的污水處理工藝和技術。
 

　　三、土壤滲濾生態處理系統
 

　　該技術為生物-生態組合技術，適用于有土地較少，但土壤條件適宜的農村點。土壤滲濾包括慢速滲濾、快速滲濾兩種方法，對于不同的農村可以根據情況選用不同的滲濾方法。
 

　　污水就地土壤滲濾處理系統由前期處理化糞池和土壤滲濾兩部分耦合而成。
 

　　1.工作原理
 

　　該系統的基本原理是：生活污水在化糞池中經過沉淀、厭氧處理后，進入分配箱，分流入各土壤滲濾管中，管中流出的污水均勻地向厭氧濾層滲濾，再通過表面張力作用上升，越過厭氧濾層出口堰之后，通過虹吸現象連續地向上層好氧濾層滲透。在上述過程中，水與污染物分離，水被滲濾并通過集水管道收集，污染物通過物理化學吸附被截留在土壤中；碳和氮由于厭氧和好氧過程，一部分被分解為無機碳、無機氮留在土壤中，另一部分變成氮氣和二氧化碳散入空氣中；磷則被土壤物理化學吸附，截留在土壤中，為草坪或者其他植物所利用。
 

　　2.工藝流程
 

　　污水-厭氧沼氣池-配水池-土壤滲濾處理工藝-集水井-出水
 

　　3.工藝特點
 

　　土壤滲濾生態處理系統與其他污水處理系統相比，具有以下特點：
 

　　(1)系統運行穩定、可靠，抗沖擊負荷能力強；
 

　　(2)出水水質好，對有機物尤其對有機氯化物和氨氮有較好的處理效果；
 

　　(3)一次性小，運行費用低，節省能耗；
 

　　(4)在土地處理槽上栽種植物，不但能提高系統凈化污水的效率，還可以增強景觀效果。
 

　　4.存在問題
 

　　(1)化糞池的問題
 

　　化糞池作為污水土壤滲濾系統的預處理裝置，為后續土壤滲濾系統提供污染物濃度較低、生化降解性較高的進水，起著降解污染物和消滅有害細菌的作用，使污水中的糞便得到了一定的無害化處理。目前國內多采用磚砌或混凝土澆筑，造價高，密封性差，生化效果差，施工不方便。隨著人們使用的化學用品增加，生活污水成分也變得更加復雜，為了提高污水的凈化效果，這些化糞池有待改善。
 

　　(2)土壤滲濾問題
 

　　污水從滲濾管道中流出進入滲濾溝內的土壤中，一部分向地表移動，可達到植物根系，另一部分向下滲濾，污水在這兩部分移動時到達哪部分的深度更深一些，關系到滲濾管在土壤中埋藏的深度問題。
 

　　(3)溫度對系統的影響
 

　　由于土壤滲濾生態處理系統中的微生物基本處于天然的環境狀態下，隨環境溫度氣候變化而變化。夏季氣溫高時，微生物活性大；冬季氣溫低時，微生物的活性大大降低，系統的污水處理能力大大降低。尤其在北方地區，冬季如何正常運行值得研究。
 

　　(4)降水對系統的影響
 

　　在進行系統排水設計時必須考慮降水量的影響，以保證及時低將進入系統的降水排出，減少其對水力負荷的影響。
 

　　5.發展前景
 

　　土壤滲濾生態處理系統是一種適合于處理分散排放生活污水的使用技術，它充分利用了土壤-植物-微生物系統的凈化能力，具有不影響地面景觀、運行操作管理簡單、建設費低、出水水質好等優點。隨著我國農村的不斷發展，這種污水處理系統可由單純的“處理型”轉化為處理與利用相結合的“利用型”，污水經處理后可用來灌溉等，以緩解農村缺水的問題。