作者：孙海如　周虎城　王俊玉　

　　 论文 关键词　村镇生活污水　净化沼气池　人工湿地　技术整合

　　论文摘要　通过对江苏省村镇生活污水处理的调研和考察,结合当前村镇的社会、 经济 实际情况,提出了村镇生活污水处理技术整合研究的观点。着重介绍了生活污水净化沼气池、人工湿地的处理技术及其整合处理技术的试点实施方案。

　　村镇生活污水处理是指对 农村 村庄和小镇的村民生活污水和生产废水的处理。随着我国农村生活水平的不断提高,以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的 发展 ,村镇的污、废水排放已严重破坏了农村的生态平衡。但目前的污废水治理仍较落后,部分镇区未建生活污水处理厂,污水和雨水一并进入合流管道,就近排入河道,使河道、湖泊受到严重污染,进行污水处理已迫在眉睫。

　　村镇由于其社会组织结构、经济发展状况和生活水平与生活习惯等,与城镇相比尚有较大的不同和差距,决定了村镇生活污水处理与城镇生活污水处理相比,不仅在水质、水量及建设规模上有所不同,而且在处理工艺选择、工程建设与投资、运行管理的模式等方面也有较大的区别。Www.11665.CoM故不能盲目按照城镇污水处理工程建设的模式。

　　如何选择村镇生活污水的处理技术,关键问题是要适应目前村镇的实际情况,除能达到国家排放标准的要求;更重要的是建设投资要省,运行管理要方便,运行费用要低。

　　因此提出“村镇生活污水处理技术整合研究”的设想,即选择目前已经成熟可行适合村镇的污水处理技术进行有机整合,以达到村镇生活污水处理的目标。

　　1　生活污水净化沼气池

　　生活污水净化沼气池是在化粪池和沼气池的基础上发展起来的,解决了化粪池处理效果差、沉积污泥多、沼气池沼气回收率低的弊端。江苏省在如皋、靖江等地试点、推广生活污水净化沼气池获得了一定成效。为了加快推广步伐,2004年编制了新的《生活污水净化沼气池》图集(苏s 03—2004)。

　　1.1　池型布置

生活污水净化沼气池的工艺流程为:生活污水→前置处理区ⅰ→前置处理区ⅱ→后处理区→排出。其布置见图1。

　　前置处理区分为ⅱ级,设计成两座密闭的圆柱形沼气池,在该区生活污水进行厌氧分解、泥水分离;污泥沉积于池底进行腐化分解。为了加强厌氧接触效果,在前处理ⅱ区池内挂硬性填料。沼气池的有效容积为污水通过停留容积和污泥部分沉积容积之和,污水容积按停留时间48~72 h 计算 ,污泥沉积容积按污泥清掏周期360 d计算。

　　后处理区为生物滤池,设计成矩形折流式生物滤池,分成4格,每格水头差20 cm,污水从下向上串联折流通过滤床,污水通过滤膜上好氧、兼性微生物的分解代谢和合成代谢进一步降解污染物质。池中滤料选用石灰石碎石,厚度为400~500 mm。第一、二格为粗滤料,粒径5~40 mm;第三格为中滤料,粒径5~20 mm;第四格为细滤料,粒径5~15mm。每格碎石后处理区的有效容积可按(0.4~0.5)沼气池有效容积计算。净化沼气池前设格栅,以阻拦污水中较大的漂浮物。沼气池为密闭池,池顶设活动盖板和蓄水圈、盖板两道顶盖,活动盖板上有沼气导管,可将沼气用塑料软管引出。在出水管上端部位布置dn150 pvcu进气管(进口设防护罩),使池内水面与大气相通,保证好氧和兼性微生物的降解效果。

　　1.2　处理效果

　　如皋、靖江、淮安环境监测站对净化沼气池的检测结果见表1~表3。

　　表1~表3的数据表明,生活污水净化沼气池出水应属基本或接近达到《污水综合排放标准》(gb8978—1996)中的二级排放标准要求。

　　2　人工湿地

　　2.1　特点

　　人工湿地有自由水面型(fws)和潜流型(sfs)两类。由于潜流型人工湿地处理效果好、受气温影响相对较少、卫生条件好等原因而采用较多。潜流型人工湿地根据污水的流动方向又分成水平流和垂直流两种。前者对bod5、codcr、ss、重金属等污染物处理效果好,后者脱氮、除磷效果较好。人工湿地处理系统投资低,处理效果好,管理和维护简单,基本不用能源消耗,运行费用仅为常规处理的1/10,抗冲击性能强,适合广大 农村 地区、小城镇地区的污水处理。

　　2.2　构造

　　潜流式人工湿地构造由进水区、处理区、出水区三部分组成,并且底部应做好防渗层。垂直流人工湿地构造示意见图2。

　　处理区为人工湿地工作区,为保证流程的长度和水流均匀,一般设计成上向流分格串联运行。每格中的基质采用砾石或卵石,颗粒由下而上递减,基质厚度取60~80 cm。底层厚20 cm,粒径40~60mm,为粗碎石层;中层厚30 cm,粒径20~40 mm,为中碎石层;上层厚15 cm,粒径10~30 mm,为细碎石层。

　　进水区与集水区的布置应尽量保证布水和集水均匀,避免在池内形成死水区和短流。人工湿地的防渗层很重要,应保证污水处理过程中污水不向外渗漏,防止污水对地下水的污染和影响周围环境卫生。一般湿地应选在厚土层地区,厚土层上再设防渗层,防渗层可用粘土、膨胀土、沥青和油毡铺设,现在也有做高密度聚乙烯树脂塑料膜铺垫。

　　人工湿地的植物品种对人工湿地的处理效果影响很大,所以湿地设计时应注意床内植物的选择和栽培。植物选择通常选择根系发达,根茎粗壮的植物;光合作用好、输氧机能强的植物;当然也应考虑到植物的 经济 价值和观赏性。

　　3　村镇生活污水处理技术整合方案与实践

　　3.1　技术整合方案

　　通过对村镇污水处理技术的调研和分析,认为目前生活污水净化沼气池是一种比较适用的处理技术。它具备处理效果较好,可分散性建设,运行和维护简单,管理工作量少,运行费用低等特点。但也存在运行、维护管理问题和技术的“保安”措施问题。生活污水处理就其工作性质来说应属社会公共、公益事业,在污水处理工作推向市场的同时,国家财政仍给予一定的政策和优惠,包括投资补贴。但村镇污水处理还是需要一定的运行、管理工作和必要的投资与运行费用。要想真正解决村镇生活污水处理问题,应从管理体制上尽快出台相应的措施,建立一种新的农村污水处理管理机制,包括监督检测、建设、日常管理。而且这一管理机制也必须是社会公益性的,和城市的机制一致,必要的费用开始有政府拨款,随着村镇经济 发展 ,生活水平提高,再逐步推向市场。只有如此,才能保证村镇污水处理建得成,管理得好,真正发挥社会效益和环境效益。关于生活污水净化沼气池的技术“保安”措施是鉴于以下几方面的原因。首先目前村镇污水处理的运行管理不到位,这就只能从加强技术的安全保证度来补救。另一方面生活污水净化沼气池处理效果的安全保证度不高。从检测数据分析,达标的富余量不多,很多是勉强达标、接近达标或是有的项目达标;其次是系统资料很少;其三是净化沼气池的后处理区生物滤池的好氧、兼性微生物的分解、合成代谢功能,有必要进一步改善和提高。

　　就此,对村镇污水处理技术整合提出了如下方案:①生活污水净化沼气池→污水灌溉;②生活污水净化沼气池→氧化塘;③生活污水净化沼气池→微动力接触氧化池;④生活污水净化沼气池→人工湿地。

　　其中方案一和方案二,只要有合适的应用场合,可以直接选用。

　　方案三将埋设于地下的生物滤池改为微动力接触氧化池,后处理区处理效果将有大的提高,污水经沉淀后排放应该说是“安全”的。但要增加动力设备和能耗,只要条件许可,可以选用。

　　方案四将埋设于地下的生物滤池改为敞开的人工湿地,有较好的处理效果,且不必增加动力能耗,是优选的推荐方案。

　　3.2　推荐方案的实施

　　选择了如皋、靖江两地能源办共同进行生活污水净化沼气池+人工湿地试点实施工作,要求完成如下研究内容:①工艺设计参数、组合型式,全年四季运行的处理效果测定;②对环境的影响;③最佳布置形式和湿地的构造;④人工湿地植物品种的选择和栽种经济性植物的探讨;⑤运行、维护和管理与运行费用;⑥合理造价。现试点实施试验工作进行顺利,试点的选点工作已经确定,结合试点的地形分建与合建两种池型的施工设计图纸已经完成,试点现场施工已经开始,待工程建设投产后,试验研究工作将全面展开。