生物濾池組合工藝在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用

沈眾 何卿 顏潤潤等

摘要在對常熟市某鎮(zhèn)農(nóng)村進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用厭氧-生物復(fù)合濾池-地下滲濾工藝技術(shù)處理該村的生活污水。結(jié)果表明，該處理工藝出水水質(zhì)能夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)，整個處理技術(shù)處理效果良好，運行費用低，適合在蘇南農(nóng)村地區(qū)推廣使用。

關(guān)鍵詞生活污水；生物濾池；地下滲濾；組合工藝

中圖分類號X181.3；X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2015）31-234-02

Study on the Process Combined with Biofilter Technology for Rural Sewage Treatment

SHEN Zhong1， HE Qing1*， YAN Runrun1，2 et al （1. Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science， Nanjing， Jiangsu 210036； 2. Jiangsu Provincial Key Laboratory of Environmental Engineering， Nanjing， Jiangsu 210036）

Abstract Based on the full investigation on one village in Changshu City， the combined process of anaerobic digestion， biofilter and subsurface sewage infiltration system was used to treat the sewage in village， and the effluent could meet the first level B criteria specified in the Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant （GB189182002）. Finally， experiments demonstrate that the process which treat rural sewage， is a good process， by using this process， high benefit and low cost can be got.

Key words Domestic sewage； Biofilter； Subsurface sewage infiltration system； Combination system

當(dāng)前農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，但農(nóng)村水務(wù)發(fā)展滯后，農(nóng)村水污染物排放量的比例維持高位，占全國水污染物排放量的比例超過50%，且處理率普遍較低。至2012年，村莊污水處理率僅為7.0%。據(jù)估算，2017年農(nóng)村污水排放量約148億t。農(nóng)村污水大量排放對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境及周邊水體造成嚴(yán)重污染，農(nóng)村面源污染問題日益突出，不僅制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，還影響居民身體健康[1-3]。所以，農(nóng)村生活污水的處理已經(jīng)迫在眉睫。我國農(nóng)村生活污水治理起步較晚，在農(nóng)村生活污水治理及防治過程中，選擇適合當(dāng)?shù)貙嶋H情況的水污染處理工藝及防治措施顯得尤為重要[4]。結(jié)合地域?qū)嶋H情況，因地制宜開發(fā)了厭氧-生物復(fù)合濾池-地下滲濾工藝，此技術(shù)具有低能耗、維護簡單、低成本、低土地占用、高去除率等特點。筆者將此工藝應(yīng)用于常熟市某鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理實際工程中，實證處理效果的同時，也為江蘇省農(nóng)村生活污水治理工作起到示范和引導(dǎo)作用，并提供技術(shù)保障。

1工程背景

該鎮(zhèn)系長江三角洲沖積平原，境內(nèi)水道縱橫，河塘密布，南面是陽澄湖，北面是昆承湖，西北面是太湖流域的主要泄洪通道，溝通太湖和長江的流域骨干排洪河道——望虞河。若不對該鎮(zhèn)居民生活用水進行收集處理，污水最終將進入太湖及長江，嚴(yán)重污染水體。對該鎮(zhèn)某村進行實地勘察和充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，擬完善其污水收集系統(tǒng)，建立高效率的收集處理系統(tǒng)，使得出水達(dá)標(biāo)排放。

1.1處理水量設(shè)計目前，該鎮(zhèn)某村常住人口1 000余人，居民日用水量90 L/（人·d）。污水量為用水量的80%，即該村日產(chǎn)生污水量為72 t，污水處理量3 t/h。

1.2進出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計

目前，農(nóng)村生活污水尚無專門的排放標(biāo)準(zhǔn)。在環(huán)境管理中，主要是參照城鎮(zhèn)污水處理標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)定。排進地表水體時，污水排放應(yīng)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）執(zhí)行；用于農(nóng)業(yè)灌溉時，應(yīng)按《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-2005）執(zhí)行；作其他用途時，還應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2009年，江蘇省建設(shè)廳編印了《村莊生活污水適用技術(shù)指南（2009版）》，提出村莊生活污水處理后主要水質(zhì)指標(biāo)一般應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）二級及以上標(biāo)準(zhǔn)。直接排入《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）III類功能水域（劃定的飲用水水源保護區(qū)和游泳區(qū)除外）和湖、庫等封閉半封閉水體的，出水宜符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》確定的一級B（或一級A）標(biāo)準(zhǔn)；出水主要用于農(nóng)田灌溉的，應(yīng)符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-2005）的有關(guān)規(guī)定；集中居住區(qū)處理出水用于綠化、沖洗道路、景觀等，應(yīng)符合相應(yīng)的用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計進出水水質(zhì)指標(biāo)見表1。

2污水處理工藝設(shè)計

2.1工藝設(shè)計原則污水處理工藝設(shè)計

一般應(yīng)遵循以下原則[5-7]：①符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況。根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的地形地貌以及自然條件，選用符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)村村情的生活污水處理技術(shù)。②工藝流程及管理維護簡單。工藝流程不能太過復(fù)雜，要盡量減少工藝環(huán)節(jié)，便于運行管理。③運行費用低廉。我國農(nóng)村生活污水處理設(shè)施缺乏穩(wěn)定經(jīng)費來源，運行費用十分有限。因此，在可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，應(yīng)盡可能選用微動力甚至無動力處理系統(tǒng)。

2.2 工藝流程設(shè)計污水處理工藝流程見圖1和2。由于居民生活用水中幾乎不含大的雜質(zhì)，因此不設(shè)置集水池。該村居民生活污水經(jīng)管網(wǎng)收集后，直接進入?yún)捬醭兀晃鬯?jīng)過厭氧池降低有機物濃度后，由液位控制器控制自動提

升污水，由泵提升至多層復(fù)合濾料生物濾池頂部布水器中，與濾料上的微生物充分接觸，

進一步降低有機物濃度，同時可自然充氧；濾后水部分回流反硝化處理，提高氮的去除率，其余流入地下滲濾系統(tǒng)，進行后續(xù)處，去除氮磷，達(dá)標(biāo)排放。該處理工藝中，只有污水提升泵耗費少量電能，從而做到微動力運行，并采用地下滲濾系統(tǒng)凈化工藝，其修建費用低廉，維護管理簡單，占地面積小。該組合工藝能夠產(chǎn)生明顯的環(huán)境效益。

2.3構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)

2.3.1厭氧池。由于居民生活污水中沒有大的雜質(zhì)，因此

厭氧池同時具有集水池的作用。居民用水集中在06：00～

08：00、11：00～13：00、16：00～20：00。因此厭氧池設(shè)計為地下式，有效容積為78.5 m3。厭氧池水力停留時間12～24 h；

安裝液位控制器1個，污水提升泵2臺，1臺正常使用，1臺備用。

2.3.2生物濾池。將此設(shè)備材料放置在配電室及值班室中，減少占地面積。濾料為珍珠巖、廢石膏等材料。濾池水力負(fù)荷3～7 m3/（m2·d），布水周期為20 min。

2.3.3地下滲濾系統(tǒng)。地下滲濾系統(tǒng)由居民菜地改造而成，利用菜地植物根系附著生物膜的高效生物氧化作用，去除有機物、總氮及總磷。設(shè)計處理規(guī)模為60 m3/d。

3運行結(jié)果與分析

3.1污染物去除率分析

2014年采集該村生活污水進出水水樣進行分析，每季度檢測一次，檢測結(jié)果見表2。

由表2可知，經(jīng)厭氧-生物復(fù)合濾池-地下滲濾工藝處理后，該村生活污水出水水質(zhì)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2工程概算及運行費用分析

工程建設(shè)投資項目包括土建工程、設(shè)備材料、設(shè)備安裝，系統(tǒng)戶均建設(shè)成本約為1 000～1 200元（不含管網(wǎng)），設(shè)備運行費用主要是水泵運行消耗的電費，約為0.1～0.2元/t水。

4結(jié)語

該處理技術(shù)主要設(shè)備僅需要1臺泵，裝置簡單，易于維護。運行效果較好，出水水質(zhì)可以穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)，夏季的處理效果可以達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)適宜處理規(guī)模20～200 m3/d。主要處理構(gòu)筑物基本為封閉式，衛(wèi)生條件較好。該技術(shù)適合蘇南地區(qū)新農(nóng)村建設(shè)的生活污水處理和利用，建議在蘇南農(nóng)村地區(qū)推廣使用。

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