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海南省生态环境厅 关于印发《海南省农村生活污水处理技术指引》的通知 

日期: 2019-02-11 12:59:07

海南省生态环境厅
关于印发《海南省农村生活污水处理技术指引》的通知

各市、县、自治县生态环境保护局,洋浦经济开发区生态环境保护局:
为推动我省农村生活污水治理全覆盖,改善农村人居环境,指导各市县农村生活污水治理工作,我厅组织编制了《海南省农村生活污水处理技术指引》。现印发给你们,请参照执行。
海南省生态环境厅
2018年12月27日

海南省农村生活污水处理技术指引

 目  录
 前 言... 1
1编制目的... 2
2基本原则... 2
3适用范围... 3
4一般要求... 3
4.1建设要求... 3
4.2规划设计要求... 3
4.3选址要求... 3
4.4收集要求... 4
4.5处理要求... 4
5农村生活污水排放标准... 5
5.1设计污水量... 5
5.1.1设计原则... 5
5.1.2设计依据... 5
5.1.3设计公式... 6
5.2设计水质... 8
5.3分级与限值... 8
5.3.1 标准分级... 8
5.3.2 排放限值... 10
6农村生活污水收集... 10
6.1污水收集方式... 10
6.2污水收集管渠要求... 11
6.3污水收集管材选择... 13
7农村生活污水处理... 13
7.1污水处理流程... 13
7.2污水处理模式... 14
7.3污水处理技术推荐... 15
7.3.1化粪池... 17
7.3.2沼气池... 19
7.3.3人工湿地... 21
7.3.4自然稳定塘... 23
7.3.5生物滤池... 24
7.3.6净化槽... 25
7.3.7多种技术组合模式... 27
8污泥处理与处置... 33
9项目施工与验收... 33
10运行与维护... 35
11工程实例... 37
11.1水解酸化+垂直流人工湿地组合处理技术... 37
11.2缺氧/好氧+垂直流人工湿地组合处理技术... 39
11.3缺氧/好氧处理技术... 43

为积极推动《海南省农村人居环境整治三年行动方案(2018-2020年)》,改善我省农村人居环境质量,指导各市县开展农村生活污水治理工作,海南省生态环境厅组织编制了《海南省农村生活污水处理技术指引》。本册指引包括11章内容:编制目的,基本原则,适用范围,一般要求,农村生活污水的排放标准、收集与处理,污泥处理与处置、项目施工与验收,运行与维护和工程实例,主要涵盖了农村生活污水的收集、处理和排放等三大部分,重点解释了污水、污泥、项目验收和治理设施运行与维护等四方面内容。本指引可供海南省生态环境部门、设计单位、农村基层组织和其他农村用户在开展农村生活污水治理时参考使用。
本指引为首次修订,将根据海南省农村人居环境管理需求和农村生活污水处理技术发展情况适时再修订。在实施过程中如有完善或补充建议,请与海南省环境科学研究院联系。本指引自印发之日起施行,2016年11月16日原海南省生态环境保护厅印发的《海南省农村生活污水处理技术指引(试行)》同时废止。

1编制目的
为推进海南省农村人居环境质量改善,防止农村生活污水直接排放引起环境污染,切实改善农村居民生活条件,改变农村村容村貌,规范农村生活污水处理设施设计、建设和运行管理,特编制本指引,作为生态环境部门、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文件。
2基本原则
城乡统筹。靠近城区、镇区且满足市政排水管网标高的接入要求,宜就近接入市政排水管网,使农村生活污水处理与农村环境综合整治、美丽乡村建设相衔接。
因地制宜。应根据村庄所处区位、人口规模、集聚程度、地形地貌、排水特点、排放要求及当地经济承受能力等具体情况,采用适宜的污水收集和处理模式进行农村生活污水处理。
经济适用。优先选用工程造价低、运行费用少、低能耗或无动力、操作简单、维护方便的生活污水处理工艺,且出水水质稳定可靠。
资源化利用。提倡推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备处理农村生活污水,在污水收集时,要注意雨污分离,鼓励农村生活污水处理达标后再利用。
3适用范围
本指引适用于农村生活污水处理设施的建设选址要求、污水排放限值(处理规模小于500m3/d)、污泥处理处置、项目验收、运行与维护管理。
4一般要求
4.1建设要求
海南省农村生活污水处理工程建设应综合考虑农村环境综合整治规划,正确处理近期与远期、集中与分散、排放与利用的关系。污水处理工程按照工程项目建设程序进行,设计和施工应委托有资质的单位进行,做到保护环境,节约土地,经济合理,安全可靠。
4.2规划设计要求
    污水处理设施建设应坚持“科学规划、因地制宜、分散处理、生态循环、就近回用”原则。农村生活污水水质水量变化大,采取工艺应满足抗水量水质变化、易维护、简运行、低能耗条件。设计文件应对验收程序和材料提出要求。
4.3选址要求
污水处理设施选址应结合村庄建设规划,根据污水汇流特点、地形特点、管网高程和当地主导风向等综合确定。污水处理站的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形,符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。一般选择地势低洼、土地利用价值低的地段,原则避开水源地等生态敏感区域。
4.4收集要求
按照(6.1)进行污水收集,并结合村庄现状,因地制宜,逐步改造并实现雨污分流。
家庭式畜禽养殖废水经沼气池或化粪池预处理后出水、农村居民住宅粪便污水和其他生活污水(主要包括洗浴、洗衣和厨房污水等)应分开收集后接入排水管网。规模化畜禽养殖废水禁止直接接入排水管网,应单独收集处理。
家庭式畜禽养殖是指农村地区单户家庭养殖的、年出栏量<50头生猪的养殖。规模化畜禽养殖是指年出栏量≥50头生猪的养殖。其中,养殖规模以生猪为单位当量计量,简称猪当量。排污量的折算方法为:20 只蛋鸡折算成 1 头猪当量,35 只肉鸡折算成 1 头猪当量,1 头奶牛折算成 10 头猪当量,1 头肉牛折算成 7 头猪当量,3 只羊折算成 1 头猪当量。
4.5处理要求
因地制宜地选择运行稳定、操作简便、管理简单、投资适当、处理效果好的生活污水处理技术。
对单户或联户型的生活污水,鼓励采用分散式处理模式,例如小型无动力的处理设施。
对人口密集、污水排放相对集中的村落或片区的生活污水,宜采用村庄集中式处理模式。
对城镇郊区以及距离城镇污水处理厂或市政管网较近的村庄,宜采用纳入城镇排水管网处理模式。
在运行过程中,注意减少处理设施污泥、臭气和噪音等对人居环境的影响。
5农村生活污水排放标准
5.1设计污水量
5.1.1设计原则
当农村生活污水排放呈不连续状态时,污水处理设施的设计流量应按下列原则确定:
(1)调节设施前的处理设施的设计流量应按最高日最高时污水量设计;
(2)调节设施后的处理设施的设计流量应按平均时污水量设计。
5.1.2设计依据
由于地形、地质及生态环境差异,海南省水资源量分布不均衡,部分农村存在区域性缺水。在对海南省具体某一农村用水量及污水量估算时,除参考平均用水量(表5-1)外,应实地调查该区域是否存在地区性缺水、是否存在较多的经营生产活动,根据实际情况进行估算。其中,人均纯收入>6000元/(人·a)属于经济状况好的发达型农村,人均纯收入3500-6000元/(人·a)属于经济状况较好的较发达型农村,人均纯收入<3500元/(人·a)属于经济状况较差的欠发达型农村。详见表5-1所示。
  • 表5-1 海南省农村居民生活用水量参考值
村庄类型
  1. 用水量/
  2. (L/人·日)
欠发达型农村,经济条件一般,有简单卫生设施 50-80
较发达型农村,有独立厨房和淋浴设施 80-120
发达型农村,有独立厨房、淋浴设施、水冲厕所、洗衣机,旅游区 120-180
 
备注:1.存在有洗衣污水室外泼洒、厨房污水喂猪等习惯的农村可取下限值;
2.存在但不只包括有农家乐、民宿等排水设施完善的农村可取上限值。
5.1.3设计公式
生活污水产生量可参照下列公式进行估算:
                    Q=q×n×a×kd
式中:Q—日处理污水量(L/d);
q—人均日生活用水量(L/人·d);
n—当地常住人口(人);
a—污水系数;
kd—日变化系数。
设计水量时应与当地排水系统普及程度相适应,充分考虑当地雨水排放条件,尤其是雨污不分流的地区,应根据汇水地区性质、地形特点、气象条件等因素确定,可按当地用水定额的60%~90%采用。
污水系数是生活用水量转化成污水的权重。一般是0.6~0.9,具体可按各分项排水量采取如下方法取值:洗浴和冲厕排水量可按相应用水量的70%~90%计算;洗衣污水为用水量的60%~80%计算;厨房排水则需要询问村民是否有它用(如喂猪等),如果通过管道排放则按用水量的60%~85%计算。
生活污水量的日变化系数(kd)是指最高日污水量与平均日污水量的比值。选取时应考虑农村节假日、旅游旺季等阶段性的生活污水排放情况,有实际生活污水量变化资料时采用实测数据。
当上述公式的各因数缺少实测数值时,可参考《镇(乡)村排水工程技术规程》(CJJ124-2008)、《室外排水设计规范》(GB50014-2006)和《海南省用水定额》(DB46/T449-2017)等文件要求综合确定。
5.2设计水质
(1)设计进水水质应以实测值为基础分析确定,其监测方法(取样、样品处理与贮存、分析化验等)应符合《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2002)中要求的水污染物监测分析方法。
(2)在缺乏实际测量条件,或无法取得实测资料时,可参考同类型污水水质设计参数资料。当地有类似水质设计参数时,应优先选用当地的水质设计参数。
5.3分级与限值
5.3.1 标准分级
(1)农村生活污水处理设施污染物排放标准限值分为一级标准、二级标准和三级标准。
(2)农村生活污水就近纳入城镇污水管网的,执行《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962-2015)。
(3)农村生活污水处理规模在500m3/d以上(含500m3/d)的,执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。
(4)污水处理设施出水排入用于农业灌溉、景观回用等用水途径明确的水体,执行国家或地方相应的回用水水质标准。
(5)饮用水源保护区内的原住居民住宅暂允许保留,仅针对原住居民的非经营性新农村建设、安居工程建设项目,可以在饮用水水源二级保护区内保留,产生的生活污水必须进行收集处理,为上述情形配套建设的污染治理设施可以在饮用水水源保护区内保留,但处理后的污水原则上引到保护区外排放,不具备外引条件的,可通过农田灌溉、植树、造林等方式回用,或排入湿地进行二次处理。
(6)农村生活污水处理规模在500m3/d以下的,执行表5-2的标准。具体如下:
①污水处理设施出水排入 GB3838 地表水Ⅲ类水域(划定的饮用水水源保护区和游泳区除外)、GB3097 海水二类水域和湖、库等封闭或半封闭水域,执行一级标准。
②污水处理设施出水排入GB3838 地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域或GB3097 海水三、四类水域,执行二级标准。
③非重点控制流域和非水源保护区的村庄的污水处理站,根据当地经济条件和水污染控制要求,采用一级强化处理工艺时,执行三级标准。
④污水处理设施出水排入村庄附近池塘等稀释能力较小、环境功能未明确的小微水体,应根据受纳水体的环境容量大小限定排放标准。
5.3.2 排放限值
海南省农村生活污水处理设施水污染物排放限值见表5-2。
  • 表5-2农村生活污水处理设施水污染物排放限值
单位:mg/L(凡注明者除外)
  •  
污染物或项目名称 一级标准 二级标准 三级标准
1 pH值/无量纲 6-9
2 悬浮物(SS) 20 50 100
3 五日生化需氧量(BOD5 20 30 80
4 化学需氧量(CODCr 60 100 150
5 氨氮(NH3-N) 8 25 --
6 总氮(TN) 20 -- --
7 总磷(以P计) 1 3 5
8 粪大肠杆菌群数
/(个/L)
104 -- --
 
备注:海南省农村生活污水地方标准出台后执行地方标准。
6农村生活污水收集
6.1污水收集方式
农村生活污水收集应根据农村地理环境、自然条件、经济水平、环境目标、现有管网建设基础等综合因素,以单户、自然村、行政村为单位进行污水收集。农村污水收集方式见表6-1。
  • 表6-1农村污水收集基本模式
  •  
  •  
  •  
  1.  
  •  
  •  
  1.  
  •  
  •  
  1.  
  •  
为辅
  •  
  1.  
  •  
  •  
6.2污水收集管渠要求
(1)村庄污水管网中的主干管径选择以处理规模为依据,但原则上不宜小于300毫米,山区村庄主干管径不宜小于200毫米,最小设计坡度0.3%;污水支管径一般不宜小于200毫米,最小设计坡度0.4%;卫生间冲厕排水管径不宜小于100毫米,坡度宜取0.7~1.0%;生活洗涤水排放管管径不宜小于50毫米,坡度不宜小于2.5%;管道在车行道下埋深不宜小于0.7米,在绿化带下或庭院内的管道覆土深度不宜小于0.4米。
(2)埋地管道沟槽底部应平整,管道周围宜填充砂或石粉等,不得使用建筑渣土和块石回填。利用村内地势差和现有沟渠收集村庄污水时,应采取密封和防渗措施。
(3)管道坡度应符合设计要求,严防出现倒坡。接口严实,涂上防水胶,确保无渗漏。承插口管安装时应将插口顺水流方向,承口逆水流方向由下游向上游依次安装。当管道坡度不能满足设计要求时,可酌情减小,但应采取防淤、清淤措施。
(4)污水管道和暗渠应设检查井,检查井设置间距为30~50米,管网呈90度转角时应设置相应的检查井。具体设计要求符合《室外排水设计规范》(GB50014-2006)。
(5)盖板渠的底宽,不宜小于0.15米。用砖或混土块铺砌的明渠可采用1:0.75-1:1的边坡。
(6)黑水(如厕所粪便污水)需先排入化粪池预处理后,再与灰水(如厨房污水、洗涤洗浴污水)流入排水管。厨房污水应隔除杂物后才和洗浴污水直接进入排水管。
6.3污水收集管材选择
污水管网材质选择视经济条件决定,经济状况好、城乡集镇区、管网集中、环境目标要求高、排水量大的情形,可采用UPVC管、HDPE 管相结合;经济状况较好、城乡集镇区、管网较集中、环境目标要求较高、排水量较大的情形,可采用玻璃钢管、UPVC管;经济状况较差、管网分散、排水量不大的村镇,可采用混凝土管、UPVC管。
7农村生活污水处理
农村生活污水包括了黑水(粪便污水)和灰水(洗浴、洗衣和厨房等污水)。粪便污水、畜禽养殖废水须先经防渗化粪池或沼气池处理后优先资源化利用,少量尾水可与洗浴、洗衣和厨房污水等一同进入污水收集与处理系统进行处理。原有不防渗的化粪池须进行防渗改造,且定期对化粪池清粪处理。
7.1污水处理流程
农村生活污水处理按处理程度可分为一级处理、二级处理和三级处理。在实际应用中可根据污水特征及处理要求采用单级处理或多级处理。
一是预处理(也称为一级处理)。主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质(SS)和部分BOD5。该级处理技术一般作为后续处理的预处理单元,原则上在整个净水流程中应至少有一个预处理单元。
二是生物处理或生物化学处理(又称为二级处理)。主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物质(以BOD5和CODcr物质为主)。经二级处理后可大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物质。
三是深度处理(又称为三级处理)。主要去除生物难降解的有机物质、营养物质(氮和磷)和溶解盐类等。当出水水质要求较高时,就需要在二级处理后进行三级处理。
对于某一种受纳水体来说,采用怎样的处理工艺,需根据污水的水质和水量、回收价值、排放标准、工艺特点以及经济条件等,通过调查、分析和技术经济比选后才能确定。必要时,还要进行试验研究。
7.2污水处理模式
目前,我国农村生活污水处理模式分为分散处理模式、村庄集中处理模式和纳入城镇排水管网模式三种。农村生活污水的治理必须因地制宜,可根据农村的具体现状、自然风俗以及经济条件选择适合的处理模式。
一是分散处理模式。即将一户或者是附近几户的生活污水分片收集之后,进行单独处理。这种处理模式具有出水水质好、操作管理简单、运用灵活等特点,适用于村庄分布比较分散、人口密度较低、地形较为复杂的地区。
二是村庄集中处理模式。即将一个村庄或是相连的多个村庄的生活污水铺设污水管道进行集中收集,通过建设统一的污水处理设施或是污水处理站进行统一处理。这种处理模式具有运行稳定、处理效率高、占地面积小等优点,适用于村庄分布密集、人口密度较大、污水排放量较大,经济条件较好的远离城镇的地区。
三是纳入城镇排水管网处理模式。即村庄的生活污水经过污水管网收集之后,以自流或重力流排入附近的城镇污水处理厂进行处理。这种模式具有管理方便、投资少、见效快等优点,适用于城镇郊区的经济条件较好、距离污水处理厂或是市政管网比较近的村庄。
7.3污水处理技术推荐
综合考虑海南省农村生活污水水质特征、区域经济、地理和环境现状,本指引重点推荐了化粪池、沼气池等两种预处理技术,人工湿地、生物滤池、稳定塘等三种生态处理技术,以及由物化技术(如:过滤、消毒等)、生物技术(如:A/O、SBR等)和生态技术(如:稳定塘、生物滤池等)等工艺优化后形成的一体化处理技术。所推荐污水处理技术的适用范围及投资估算见表7-1所示。
  • 表7-1 农村生活污水分散式处理工程投资参考范围
  •  
  •  
  • /(元)
  • /(元/m3)
  •  
  •  
  1.  
  • 0.1
  •  
  •  
  1.  
  • 0.2
  •  
  •  
  • /(元)
  • /(元/m3)
  •  
  •  
  • 1300~2500
  • :低于0.1
  • 2000~3500
  • :0.2~0.8
  •  
  •  
  •  
  1.  
  • 0.2
  •  
  •  
  1.  
  • 0.2
  •  
  • 6人、10人、15人和30人等的农村生活污水
  1.  
  1.  
  •  
  •  
  •  
  1.  
  1.  
 
备注:运行成本包括材料费、人工费和设备费等。
7.3.1化粪池
(1)工艺概况
三格化粪池由相联的三个池子组成,粪便污水由进粪口进入第一池初步发酵分解;进入第二池进一步发酵分解,去除病原体及下沉虫卵;进入第三池后粪液已经腐熟,病菌和寄生虫卵已基本杀灭。三格化粪池须进行防水、防渗处理。见图7-1。
三级化粪池改副本
  • 图7-1 三级化粪池工艺流程图
(2)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7-2所示。
  • 表7-2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
 
(3)管理与维护
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。
——化粪池距离饮用水井等取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。
——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。
——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,圆形化粪池直径不得小于1.0m。
——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。新建的化粪池要做好基底防渗,已建成但未做基底防渗的化粪池要改建,逐步实现化粪池的基底防渗。
——定期检查化粪池的密封性,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。
——定期清理格栅杂物,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的清理,防止格栅堵塞。
——清理池渣。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。
7.3.2沼气池
(1)工艺概况
粪便污水进入沼气池,通过厌氧生物分解降解有机污染物,约有80-85%有机物被转化为沼气,10%被沼气微生物用于自身的消耗。寄生虫卵和病菌杀灭率达90-95%。见图7-2。
沼气池
  • 图7-2沼气池工艺流程图
(2)造价指标
沼气池类型和材质不同,其造价不尽相同。总体来说,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。
(3)管理与维护
沼气池的日常维护检查包括防火、防窒息、防输气管堵塞或放在阴沟里、清理池渣等工作。
——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。
——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)。
——注意安全,避免发生火灾、窒息事故。
——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。
——要对出水定期进行监测,出现问题及时解决。
——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。
——要由专业人负责清除预处理池中的各种杂物(转头、瓦块、石头、玻璃、金属、塑料等),并预防进料管口堵塞。
——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。
7.3.3人工湿地
(1)工艺概况
污水经过格栅、沉淀等预处理后直接进入或由提升泵抽入人工湿地系统,通过布水管道进入人工湿地的下行池,在下行池中植物及微生物的吸附等作用下得到净化,而后水流从上行池的底部向上流,再次被植物及微生物吸附降解,从而达到排放标准。该工艺BOD5的平均去除率为85%~91%,CODcr平均去除率为52%~62%,氨氮平均去除率为55%~74%。见图7-3、7-4。
人工湿地工艺流程图副本
图7-3无动力复合垂直流人工湿地工艺流程图
带泵复合垂直流人工湿地
图7-4有动力复合垂直流人工湿地工艺流程图
(2)造价指标
人工湿地的投资和运行费一般为传统的二级污水厂的0.1~0.5倍,具体的投资费用应视地理位置、地质情况以及所采用的湿地基质而有差别。工程统计表明,表流人工湿地建设投资费用约1500~4000元/m3,潜流人工湿地建设投资费用约2000~6000元/ m3
(3)管理与维护
人工湿地的维护包括三个主要方面:水生植物的重新种植、杂草的去除和沉积物的挖掘。维护费约为0.05-0.2元/m3,一般为传统的二级污水厂的1/10~1/2。当水生植物不适应生活环境时,需调整植物的种类,并重新种植。杂草比湿地植物生长的早,遮住了阳光,阻碍了水生植株幼苗的生长。杂草的去除将会增强湿地的净化功能和经济价值。由于污水中含有大量的悬浮物,在湿地床的进水区易产生沉积物堆积,运行一段时间,需挖掘沉积物,以保持稳定的湿地水文水力及净化效果。
7.3.4自然稳定塘
(1)工艺概况
污水经沉淀后进入自然稳定塘后,在塘内缓慢的流动及较长时间的停留、贮存、通过微生物的代谢活动,以及相伴的物理、化学、物理化学过程,使污水中的污染物、营养物质和有害有毒物质得到转换、降解和去除。见图7-5。
自然稳定塘OK
图7-5 自然稳定塘工艺流程图
(2)造价指标
稳定塘修建的主要成本是塘体的挖掘和防渗处理。为了减少成本,可以在地势低洼的地方进行修建,也可对农村原有的蓄水塘进行改建而成,挖掘时宜采用机械作业以减少成本。如果土壤的入渗率较低,可以采用就地夯实的办法作防渗。稳定塘投资造价约2000~2400元/m3
好氧塘和深度处理塘中种植的一些观赏性水生植物会增加一些费用,这些植物应多取用当地野生品种。这样既可以减少造价,同时当地物种也比较适应本地环境条件,能够快速成活。
(3)管理与维护
维护简单,定期对植物进行打捞,底泥5~10年清理1次。运行维护仅有植物打捞、污泥清理费用。
7.3.5生物滤池
(1)工艺概况
污水通过预处理后,进入集水池,再由水泵抽入生物滤池,污水流经长有丰富生物膜的滤料,与生物膜中的微生物充分接触,水中的污染物被微生物吸附、降解,最终转化为二氧化碳和水,从而使污水得以净化。该技术COD、BOD和SS去除率可达到75%~95%。见图7-6。
曝气生物滤池
图7-6生物滤池工艺流程图
(2)造价指标
高负荷生物滤池一次性投资费用主要有池体的建造、滤料的采购、布水设备等,属于一体化污水处理装置的范畴。工程统计表明,工程造价约1.1-1.5万元/m3
(3)管理与维护
生物滤池对可溶性磷的去除主要是通过填料的吸附完成的,而填料的吸附能力有一定的限度,所以为了恢复填料的吸磷功能,在达到饱和吸附后必须进行填料更换,不过这个周期通常较长,维护良好的生物滤池更换周期可长达数年以上。采用完全自动化控制,流程简单、操作管理方便,吨水运行成本约0.03~0.14 元/吨。
7.3.6净化槽
(1)工艺概况
村民家排放的粪便污水、洗浴污水和厨房污水一起进入净化槽,污染物通过湿地基质的过滤吸附、好氧与厌氧微生物菌群的分解作用被去除。有机物、氨氮和总磷的去除率达75%以上。见图7-7。

图7-7净化槽
(2)造价指标
净化槽一次性投资费用主要有池体的建造、滤料的采购、布水设备等。具体的投资费用应视地理位置、地质情况以及污水处理规模而有差别。工程统计表明,工程造价约1.2-2万元/m3
(3)管理与维护
当排放水体水位较低(或出水要求不高)时,可以选用无动力净化槽直排方式,节省建设成本,降低运行能耗和日常维护工作量。当排放水体水位较高(或出水要求较高)时,可选用增加出水井,利用泵提升的方式,排水更加稳定,使用一台微型鼓风机,需定期检查鼓风机和清掏沉淀物。运行费用约30元/(月•套)。
7.3.7多种技术组合模式
(1)工艺概况
常用污水处理组合工艺示意图见图7-8。

图7-8 常用污水处理组合工艺示意图
(2)造价指标
一体化污水处理装置通常是由物化技术(如:过滤、消毒等)、生物技术(如:A/O、SBR等)和生态技术(如:稳定塘、生物滤池等)等工艺优化后形成的一体化处理技术,具体的投资费用也视地理位置、地质情况以及污水处理规模、排放标准而有差别。工程统计表明,工程造价约1.1-2.2万元/m3
(3)组合工艺推荐
下面介绍五种常见的污水处理工艺组合。
1:生物反应池-人工湿地处理工艺
(1)适用范围
适合于对水质要求很高,可利用空闲地面积较大、且污水易集中收集的新型农村社区。
(2)工艺概况
农村生活污水经过格栅后,进入生物反应池,利用其中发生的厌氧、缺氧和好氧反应去除有机物、氮、磷;生物反应池出水进入人工湿地系统,进一步去除氮、磷营养物。该工艺污水处理效果好,可为农村创造良好的生态景观。见图7-9。
组合工艺1
图7-9生物反应池-人工湿地工艺流程图
(3)管理与维护
生物反应池需定期排放污泥;人工湿地管理与维护包括水生植物的重新种植、杂草的去除和沉积物的挖掘。
2:生物滤池-人工湿地处理工艺
(1)适用范围
适合污水中氨氮含量高、出水水质要求较高的农村地区。
(2)工艺概况
农村生活污水经过格栅和沉淀池预处理后,进入生物滤池,与其中的生物膜充分接触,污染物被被微生物吸附并降解;生物滤池出水进入人工湿地系统,进一步去除污水中的有机物、氨氮和磷。图7-10。
组合工艺20111028
图7-10生物滤池-人工湿地工艺流程图
(3)管理与维护
每年需要对生物滤池清除污泥1~2次;人工湿地管理与维护包括水生植物的重新种植、杂草的去除和沉积物的挖掘。
3:人工湿地-氧化塘处理工艺
(1)适用范围
适合于有可利用的水塘、出水水质要求较高、对村庄景观环境较高要求的农村地区。
(2)工艺概况
农村生活污水经过预处理后,进入人工湿地,在其中进行物理、化学和生物反应,污染物被吸附并降解;人工湿地出水进入氧化塘(也称为稳定塘),进一步去除污水中的有机物、氨氮和磷。图7-11。
图片2
图7-11人工湿地-氧化塘工艺流程图
(3)管理与维护
定期对自然稳定塘植物进行打捞,底泥5~10年清理1次;人工湿地管理与维护包括水生植物的重新种植、杂草的去除和沉积物的挖掘。
4:地埋式一体化厌氧消化-生物接触氧化处理工艺
(1)适用范围
适用于土地资源紧张,居民聚集度高,对出水水质要求比较严格,经济条件较好的村庄。
(2)工艺概况
地埋式一体化污水处理系统是将污水处理流程中水解酸化、厌氧处理、一沉池、I、II级好氧处理、二沉池、污泥池、设备间等环节中的几个部分集中一体的设备,减少污水处理占地面积。材质可为钢筋混凝土结构或是钢结构,也可做成玻璃钢。设备可全埋、半埋或置于地表之上,可根据现场需要建设不同规格、尺寸。埋在地下时可不占用地表面积,上部可做绿地、人行道等。设备结构紧凑、占地少,抗冲击浓度能力强,处理效率高。缺点是设备检修不方便。如图7-12所示。
地埋式
图7-12 地埋式一体化污水处理系统工艺流程图
(3)管理与维护
一体化污水处理系统内置水泵、鼓风机等设备,操作管理复杂,需要专人维护,吨水运行成本约0.5-1.0 元/吨。具体操作方法参照各设备说明书。
5A/O-吸附除磷一体化处理工艺
(1)适用范围
适合于出水水质要求高、村庄建设用地紧张的农村地区。
(2)工艺概况
该工艺采用A/O法与MBBR相结合的综合生物处理、过滤处理以及吸附除磷工艺对污水进行处理。
MBBR(载体流动床移动床生物膜反应器)是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体,提高反应器中的生物量及生物种类,从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝气的时候,与水呈完全混合状态,另外,每个载体内外均具有不同的生物种类,内部生长一些厌氧菌或兼氧菌,微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用,使空气气泡更加细小,增加了氧气的利用率。填料外部为好养菌,这样每个载体都为一个微型反应器,使硝化反应和反硝化反应同时存在,从而提高了处理效果。附着在填料上生长的微生物可以达到很高的生物量,因此污染物降解效率也大大提高。
一体化处理装置内设有吸附除磷单元,在出水水质要求较高时,启动除磷单元,可确保出水总磷达标。在建设用地有限无法采用人工湿地的,通过调整系统运行参数,一体化处理装置出水也可达到一级A排放标准。A/O-吸附除磷一体化处理工艺流程图见图7-13。

图7-13 A/O-吸附除磷一体化处理工艺流程图
(3)管理与维护
采用云平台管理技术,设置运维管理中心,实现各污水站的远程实时监控。该工艺流程产生污泥量较少,一般每6个月抽排污泥一次;吸附除磷单元根据进、出水总磷浓度高低,一般2~3个月再生一次。
8污泥处理与处置
污水处理时产生的污泥应定期处理和处置。应做到:
(1)污泥处理与处置应符合减量化、稳定化、无害化的原则,根据当地条件选择适宜农村的污泥处理处置方式。
(2)污水处理规模<100m3/d项目产生的污泥,可采用自然干化并就地处置。满足农用或绿化标准的污泥,宜优先就近土地利用。
(3)污水处理规模≥100m3/d项目产生的污泥,要建设污泥处理设施,确保污泥得到妥善处理。
(4)采用堆肥处理时,应考虑堆肥温度的实际可操作性以及对周边环境的影响。一般地,好氧堆肥时间宜在15天以上,温度适宜保持55℃3天以上或50℃10天以上;厌氧堆肥时间宜在3-6月,温度接近常温。机械化厌氧堆肥宜保持中温30-40℃和高温50-55℃,时间宜保持15-20天。
9项目施工与验收
(1)农村生活污水处理设施通常工程规模小、数量多、布局分散,项目建设宜由县(市、区)相关职能部门或乡镇政府统一按区域分片实施,建立县(市、区)政府级项目管理小组,可统一组织招标、采购和委托工程监理等工作。
(2)农村生活污水处理设施建设专业性强,且单个设施建设规模小,应鼓励工程设计施工总承包。对于采用一体化处理设备的项目,应鼓励设备提供商作为总承包商进行工程规划、设计、设备供应以及施工安装和调试。
(3)建设单位、施工单位和监理单位除应遵守国家、地方相关地方规定外,还应明确农村生活污水处理中的其它特定职责。
(4)工程项目的验收应与后续的运行管理紧密衔接。有条件时,运行管理单位应参加施工单位的调试和试运行工作,并参与工程项目的验收,保证项目验收后即可直接转入运行管理阶段。对于尚未确定运行管理单位的,建设单位应尽早落实验收后的运维工作,或暂交由施工单位、总承包单位运行管理,待运行管理单位确定后按规定办好相关移交手续,进入正式运行管理阶段。
(5)竣工验收后,建设单位应将有关设计、施工和验收文件归档。材料设备供应商、设计单位、施工单位等相关单位应提供设备、设施及污水处理站点的运行维护详细说明书。
10运行与维护
(1)鼓励农村污水治理设施委托第三方专业机构提供运行、维护服务。应建立完善的设施运行管理、维护保养制度和安全操作规程等机制。应有专人管理和经费保障。
(2)工程设计或施工单位在工程竣工验收之后、正式交付之前应对运行管理人员进行培训,并及时将施工资料及系统运行管理要求等一并交付。
(3)运行管理人员应熟悉处理工艺和设施、设备的运行要求、技术指标以及安全操作规程等,按照要求巡视检查污水处理设施的运行情况并按时做好运行记录。
(4)运行管理人员应定期对相关设备进行保养、检查和清扫,预防设备发生功能障碍和故障,保证设施正常运转。
(5)及时掌握处理系统的出水水质状况,确保出水水质达标;若出水水质不达标,应及时查找问题并予以解决。
(6)应定期对污水收集系统进行检查和维护,发现淤积或堵塞立即疏通。
(7)排水管道接口处易松动,应定期检查管道接口和转弯处。室外塑料管道在长期日照下,易产生裂纹,因此布设排水管道时应考虑到其使用寿命,如发现开始产生裂纹,宜进行管道更换。
(8)应建立健全资料保存规章制度,保存的资料应包括基础资料和运行管理资料。资料应完整、准确、客观、清晰,并有专人负责保管。
(9)所有的维护管理记录应事先准备好记录表格或表单,记录应确保正确、清晰、及时。使用计算机进行记录的维护和运行资料应有备份。
(10)为保障农村生活污水处理设施的长效运行,应建立相应的监管机制。农村污水处理设施运行管理的监管宜由县(市、区)相关职能部门或乡镇政府统一实施,亦可委托第三方代行监管职责。
(11)监管部门应要求运行管理责任人或运行管理单位定期提交运行管理报告,并进行审核,且定期和不定期进行现场检查。
(12)监管部门应委托检测机构,定期或不定期对污水处理设施的出水进行取样检测,核对运营报告提供的数据。
(13)监管部门应建立居民投诉渠道,鼓励居民对运行管理工作进行监督。
(14)监管部门应依据监管考核办法,定期对运行管理质量进行考核,并向主管部门提交监管考核结果,作为运行管理费用支付的依据。
11工程实例
11.1水解酸化+垂直流人工湿地组合处理技术
一、工程简介
盐灶村委会隶属三亚市崖州区管辖,位于G225国道线上,濒临崖州湾海岸线,由于村内污水缺乏处理设施,污水直接排入海中,不仅给村庄带来环境问题、阻碍盐灶村生态文明村的建设,而且直接影响到当地近海环境、制约当地海滨旅游经济模式的开发。盐灶村生活污水治理工程直接服务人口约2342人,主要针对盐灶村靠近G225国道线两侧居民排入主排水沟的生活污水进行治理。

图11-1盐灶村生活污水处理站
二、工艺流程
污水处理工艺流程见图11-2。

图11-2污水处理工艺流程
村庄生活污水经管网收集后由统一排放口流入格栅池,通过格栅网的拦截,人工清除污水中的杂物、漂浮垃圾,避免杂物垃圾流入调节池;污水在池内调节均衡水质水量,为后续处理单元持续稳定的运行提供良好条件;调节池内的水由污水泵提升进入厌氧水解酸化池,在池内大分子有机物分解为小分子有机物,含氮有机物在池内厌氧氨化;厌氧水解酸化池出水依靠重力自流进入曝气复合垂直流人工湿地系统,在湿地系统内通过曝气设施将其分割成微氧、缺氧及厌氧三个局域,污水在流经湿地过程中,有机污染物被湿地不同填料基质过滤、吸附以及生长在基质上的微生物、湿地植物吸收、分解等生物、物理、化学协同作用下得到去除。氮在通过硝化及反硝化和植物固氮等作用下得于去除。磷同样依靠兼氧微生物和植物的吸收及填料的吸附得到降解,污水最终实现达标排放的目的。
三、运行情况
(1)处理水量
根据服务人口推算污水处理量,设计处理规模为250m3/d。
(2)进、出水水质
参考类似工程的水质情况,设计了进水水质;出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的排放要求。详见表11-1。
  • 表11-1进、出水水质情况
单位:mg/L(pH无量纲)
污染物 pH值 CODcr BOD5 NH3-N TN TP SS
进水水质 5~8 250 120 30 35 3.5 150
出水水质 5~8 50 10 5 15 0.5 10
 
四、成本分析
本污水处理站基建费为75万元,吨水投资成本约3000元/m3,耗电成本为27元/d,若以每度电0.6元计,则吨水运行成本约为0.11元/ m3
11.2缺氧/好氧+垂直流人工湿地组合处理技术
一、工程简介
头佑村位于儋州市南丰镇北部,南茶河右侧,紧邻503县道和021乡道,总人口548人,面积1.2万平米。污水处理站未建设前,村里无排水管网,污水随意乱排、下渗的情况突出,环境质量差。污水站建设的同时,村里铺设了污水收集管网,污水经管网收集后靠重力流排至头佑村污水处理站。
项目用地范围面积为:145 m2,构筑物面积60 m2,绿化面积为58 m2,硬化面积为27 m2
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图11-3头佑村生活污水处理站
二、工艺流程
该一体化处理设备分为生化单元和智能控制单元,其中生化单元具有缺氧/好氧工艺的技术特点,详见图11-4。
 
  • 图11-4 生活污水处理工艺流程
 
 
化粪池出水后流入提升泵井,提升泵井内的污水由提升泵提升到该一体化设备,经设备内微生物的吸附、絮凝、分解的作用,污水中的有机污染物被降解为无机盐、二氧化碳和水。污水中的氮被转化为氮气释放到空气中,污水中的磷通过聚磷菌的转换,最终通过污泥外排等方式被去除。该一体化设备出水排入垂直流人工湿地,进一步去除水中的SS、BOD5、氮和磷等污染物质,经湿地处理后的水达到出水排放标准,进行排放。
系统的风源由鼓风机提供。该一体化设备内通入空气,提供微生物生长所需要的氧气,并对污水进行搅拌。
该一体化设备生化池体结构较传统工艺进行优化和改进,同时采用特殊流态化高效填料、多点均质回流系统,污泥负荷降低,污泥处理效率大大提高,因此污泥产率低,半年或者一年进行一次排泥。
三、运行情况
1)处理水量
头佑村实际生活污水产生规模约45 m3/d,设计处理规模为55m3/d。
2)进、出水水质
由于村庄的污水主要以生活污水为主,没有其它类型污水影响,经调试期水质分析,设计了进水水质;出水水质须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准的排放要求。详见表11-2。
  • 表11-2进、出水水质情况
  • 单位:除pH值外,其余皆为mg/L
污染物 pH CODcr BOD5 SS NH3-N TP
进水水质 6.9-7.2 ≤260 ≤180 ≤110 ≤26 ≤3
出水水质 6-9 ≤60 ≤20 ≤20 ≤8(15) ≤1.5(3)
注:括号内指标括号内为≤12℃时的控制指标。
四、成本分析
该一体化设备为智能化控制,无专门值守人员,因此不考虑人工费用;污水处理站总耗电成本为22.58元/d,若以每度电0.8元计,则吨水运行成本为0.41元/ m3
11.3缺氧/好氧处理技术
一、工程简介
礼陶村位于琼海市塔洋镇,处于镇区东南部,距塔洋镇区约1.5km。礼陶村属七星伴月景区,被七星伴月湖所环抱,自然环境极其优美。
村内供水现状方式为自来水厂管网延伸供水。现状已有雨污合流的排放系统,通过不同管材管径的排水管,未经处理就直接排入周边的槟榔园或排放至景区的内湖,排放点较为零散无序,对景区的水环境和村民的生活环境造成很大的污染,因此,建设琼海市塔洋镇礼陶村污水治理工程十分迫切和必要。
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图11-5琼海市塔洋镇礼陶村生活污水处理站
二、工艺流程
污水处理工艺流程见图11-6。

 
 
 
  • 图11-6 生活污水处理工艺流程
 
  

来自污水收集管网的污水汇入调节池,在调节池内调质调量;调节池污水通过提升泵提升进入该一体化污水处理装置,该一体化污水处理装置分为缺氧区、好氧区、沉淀区、过滤区和设备间共五个部分,每个区域分隔独立。缺氧反应区能够去除部分有机物(CODCr)和硝酸盐氮(NO3--N),稳定活性污泥絮体的作用;在好氧生化反应器内进一步去除有机污染物、氨氮、SS等目标污染物;生化反应器出水自流入沉淀区,进行活性污泥与处理后出水的分离,沉淀区出水经过滤消毒处理后达标排放。
三、运行情况
(1)处理水量
礼陶村生活污水的实际产生规模约47.11m3/d,设计处理规模为50m3/d。
(2)进、出水水质
根据业主提供的资料及参考类似工程的资料,设计了进水水质;出水水质须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的排放要求。详见表11-3。
  • 表11-3进、出水水质情况
处理单元 CODCr BOD5 NH3-N TN SS TP pH
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 无量纲
进水水质 200 100 25 40 100 3.5 6~9
出水水质 50 10 5 15 10 0.5 6~9
 

四、成本分析
该一体化污水处理装置为智能化控制,无专门值守人员,因此不考虑人工费用;污水处理站日均耗电成本为12.24元/d,年均耗电成本为4467.6元/a,若以每度电0.6元计,则吨水运行成本约为0.25元/ m3

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