太湖地區農村生活污水處理技術初探

時間：2007-06-19 來源：東南大學環境工程系，南京 作者：白永剛 吳浩汀 李先寧 呂錫武

3.1 管網收集系統

鑒于示范工程的小型化，采用PVC管用于各農家的生活污水收集。由于農村衛生潔具使用不普及，少量已建的化糞池都采用砂石墊層滲水結構，收集的污水均滲入到地下水而造成污染，故需要對各家進行化糞池的改造或重建以有效收集生活污水。首先將各家化糞池出水通過管道接入小型窨井，然后通過總管將各窨井相連，并在中途設置一個檢查井，以便于管道疏通和檢查。

3.2調節池

調節池對管網收集的生活污水進行水量水質調節。設計有效容積為2.0m3，池體長×寬×深為2.0m×1.0m×2.0m，停留時間為10h。

3.3滴濾池

采用低負荷生物濾池，利用間歇式布水方式，自然通風供氧，通過微生物的生物降解和濾料的截留作用，去除水中的有機污染物，完成污水的硝化。設計容積負荷為0.15 kgBOD/m3·d，設計濾料層高度為1.5m，平面尺寸為1.8m×1.8m，濾料采用煤渣和中空球形填料。

3.4人工濕地

滴濾池出水進入人工濕地處理，進一步去除N、P營養鹽。設計水力負荷為0.3m3/m2·d，設計為推流床濕地系統，人工濕地平面尺寸為2.0m×8.0m。采用潛流型人工濕地，濕地床深70cm，中間利用隔墻形成下向－上向交替流。人工濕地上栽種蘆葦、菰米等高效除磷脫氮水生型植物。人工濕地處理后的出水經收集后外排河道。

4 主體工藝技術分析

4.1 滴濾池工藝特性

滴濾池是由土壤凈化原理發展起來的一種普通生物膜法處理方法，能適應污水濃度、水量的突變和成分復雜的污水，在間歇運行狀態下易恢復處理能力。生物滴濾池對許多碳氧化和硝化過程來說是一種較為理想的方法[3]。低負荷的滴濾池處理污水具有較好的有機物去除及硝化能力，有機物去除率可達80％以上，并可以實現完全硝化。

滴濾池采用自然通風，可視為好氧過程，但由于生物膜厚的影響，使得氧傳遞受到限制，因此生物膜會形成外部好氧、內部缺氧甚至厭氧的情況，生物膜內低溶解氧狀況會導致反硝化作用的發生，盡管其程度有限[4]。為提高反硝化效率，流程中將出水回流至調節池，采用前置A/O脫氮原理以達到部分反硝化脫氮作用。

4.2 人工濕地工藝特性

人工濕地污水處理技術是一種自然生態處理方法，利用土壤、植物和微生物等生態系統的綜合作用完成廢水的深度處理，可除去廢水中殘留的有機物，截留懸浮固體，并利用植物吸收N、P。人工濕地處理技術被認為是控制面源污染的一種低費用、實用有效的工藝[5]。

人工濕地處理系統具有較好的脫氮功能，主要是通過水生植物吸收、微生物的硝化和反硝化以及氮的揮發等途徑來實現的。由于人工濕地內極少產生剩余污泥，因此聚磷菌類細菌除磷在此無實用意義，人工濕地主要是通過人工土壤固磷及植物根系吸收除磷兩種方法去除磷[6]。

人工濕地污水處理系統對負荷變化的適應能力強、維護簡單，對于污水中有機物及氮、磷的去除率較高，適合農村生活污水的處理特點，在農村地區易于將其推廣。

4.3 “滴濾池＋人工濕地”技術應用

在采用“滴濾池＋人工濕地”系統進行農村生活污水處理時應考慮如下幾個問題：

① 保證滴濾池系統布水的均勻性，以使濾料潤濕均勻，在整個濾池中獲得良好的生物膜結構，提高對污水處理的效果。

② 滴濾池采用自然通風，不需附加動力系統，供氧無需能耗，但在季節變化時需考慮溫度的差異性對滴濾池通風效果的影響。

③ 滴濾池運行過程中需要考慮溫度對其處理效果的影響，特別是在冬季時應加強保溫措施。

④ 由于滴濾池本身對營養物質去除并不徹底，且出水中帶出少量脫落的生物膜碎片，不能直接排放，需要考慮后續處理。將滴濾池出水經人工濕地處理系統處理，在去除有機物、SS的同時可進一步去除N、P營養素，這是一種有效且經濟的方法。

⑤ 人工濕地處理系統可以根據農村特點，有選擇性地種植水生型蔬菜，既使污水得到良好的處理效果又可以產生一定的生態及經濟效益。

5 結語

滴濾池與人工濕地相結合的技術是一種具有獨創性的新型農村生活污水處理技術，具有投資低、能耗和運行成本低、管理簡單等特點。同時考慮了資源化處理的方向，比較適合于農村地區的實際情況，有利于在農村推廣。

作為農村生活污水處理的示范工程，利用自然凈化與人工強化的原理，將滴濾池與人工濕地相結合的技術應用于處理農村生活污水仍不失為一個有益的嘗試。

參考文獻

[1]  劉超翔，胡洪營，等．人工復合生態床處理低濃度農村污水[J]．中國給水排水，2002，18(7)：1～4．

[2]  曾令芳．簡評國外農村生活污水處理新方法[J]．中國農村水利水電，2001，9：30～31．

[3]  Leslie Grady C P Jr，Daigger G T，Lim H C．廢水生物處理 第二版，改編和擴充[M]．北京：化學工業出版社，2003，543～583．

[4]  Strand S E，McDonnell A J，Unz R F．Concurrent Denitrification and Oxygen Uptake in Microbial Films[J]．Wat. Res. 1985，19(3)：335～344．

[5]  Kao M，Wu M J．Control of Non-point Source Pollution by a Nature Wetland[J]．Wat. Res. 1999，20(3)：47～54．

[6]  蔡滿成，楊穎．污水人工土壤植物床處理[J]．給水排水，2002，28(9)：13～19．

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