农村生活污水处理和垃圾处理.docx

农村生活污水处理和垃圾处理.docx

《农村生活污水处理和垃圾处理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农村生活污水处理和垃圾处理.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

农村生活污水处理和垃圾处理

以竹溪县连片村庄

一、污水处理工艺选择

污水处理工艺的确定应根据进出水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模、自然条件等多因素综合考虑，同时还需符合我国国情，适应当地社会、经济发展条件。

根据我国城镇污水处理实践，适宜的水污染治理工艺不仅可以降低工程投资，有利于污水处理厂的运行管理以及减少运行管理费用，保证处理出水水质，同时还有利于工程顺利上马，建成后正常运行。

迄今，对于城镇生活污水集中处理工程中，活性污泥技术，例如A/O法、A2O法、接触氧化池等是广泛采用的工艺技术，其工艺成熟，能取得较好的处理效果是公认的。

但是，采用这些技术处理污水，建设、运行成本较高，使得不少地方出现因建设资金和运行费不足，而使建成的污水处理工程建设和运行陷入困境。

利用人工湿地处理废水是进几十年发展起来的一种废水处理新技术，是将沉淀池、稳定塘、湿地功能有机结合处理废水的新模式。

自20世纪80年代，人工湿地处理废水技术被成功开发出以来，在条件（主要是用地条件和气候条件）适宜的地方发展很快。

其原因是人工湿地处理污水工程运行管理简单，处理效果好、耐冲击负荷、出水水质稳定、氮磷去除率高，出水可达较高水质标准，且出水水质稳定。

更为重要的是人工湿地处理污水比较节能、省费用。

一般人工湿地处理污水的能耗和运行成本较活性污泥技术处理污水节省70%以上，在用地成本一般的情况下，其建设投资亦可节省20%左右。

处理工艺1

调查分析认为，人工湿地处理污水的特点十分适合我国农村污水处理，工艺具有投资省、运行成本低、运行管理方便等特点，非常适宜于经济不发达的农村地区。

经初步测算，本工程采用人工湿地与目前普遍采用的活性污泥一类技术比较，投入设备少，工程建设投资可节省20%左右；能耗低，运行成本可节省80%左右；人工湿地对细菌、大肠菌群、类大肠菌的去除率可达90%以上，无须设消毒、杀菌设施；出水水质好，运行管理与维护简单。

因此本工程推荐采用以人工湿地处理为主的技术，前面辅以一级强化处理，即一级强化处理+人工湿地的工艺方案。

（一）一级强化系统

人工湿地污水处理工程实践表明，人工湿地用于城镇污水处理，对其进水必需进行必要的前处理，以尽量去除人工湿地进水中悬浮物，降低进水中污染负荷，防止人工湿地地床层堵塞并维持人工湿地长期稳定运行。

因此，人工湿地处理污水系统在进水前进行强化一级处理。

目前，一级强化处理技术研究的比较多，一级强化技术的应用也在逐渐普及。

国内研究和应用比较多的是混凝法一级强化处理与接触氧化法一级强化想比较，有以下优缺点。

（1）混凝法一级强化处理

①技术比较成熟，容易管理；

②对BOD、COD、SS去除效果较好，因脱氮效果很差而不太运用于氨氮较高的城镇生活污水的处理，对总磷的去除效果很好，致使处理出水营养失衡，不能为后续人工湿地系统提供充足的营养源，将大为降低人工湿地的处理效果；

③需要投加混凝剂和絮凝剂，污泥产量很大，导致处理成本较高；

④污水水质常发生变化，致使混凝剂的投加量难以控制；

（2）接触氧化法一级强化处理

①容积负荷高，停留时间短，有机物和氨氮去处效果好，运行管理简单，占地面积小；

②污泥产量少，节约污泥处理成本；

③对脱氮除磷效果均较好，出水营养均衡，能提供人工湿地系统所需的营养源。

适合用于人工湿地前处理工艺。

④需要曝气能耗较高。

⑤经上述比较，采用接触氧化法一级强化处理工艺作为人工湿地的前处理系统。

一级强化处理由一下工艺单元组成：

1.连体合建的格栅渠、多功能调节池。

2.连体合建的短程生物接触氧化池和沉淀池。

3.污泥干化池。

4.鼓风机房

（二）人工湿地

（1）人工湿地去污机理

人工湿地在宏观表现结构上可视为由人工填充的床基（碎石）和床表种植物两部分组成。

空隙无数的床基和无数的根系可提供不同的微环境，适合于各种{好氧、厌氧、兼性}微生物的生长和代谢活动。

微生物是人工湿地去污作用的主体。

成熟的人工湿地地床基中细菌、真菌、原生动物及后生动物多样共存，形成了较长的食物链，生物量转化层次高，因此污泥量极少，可长期运行无污泥，按美国EPA的资料，成功的人工湿地连续无堵塞运行时间长达20年而未发生堵塞问题。

人工湿地床基具有巨大的表面积，特定的化学组成、无数的植物根系及其代谢产物（氧、生物物质）为污染物过滤截流、物理和吸附与化学吸附、化学分解和沉淀、生物摄取和氧化分解、矿化等提供了很好的条件。

污水中的有机物只要依靠人工湿地地床基内的物理和生物学的综合过程去除。

即悬浮有机物被过滤截流、水解、生物摄取和氧化分解，容积有机物直接被水解、生物摄取和氧化分解。

污水中的氨氮被床基中硝化菌转化为硝氮，进而通过植物吸收和反硝化过程去除。

有机氮主要呈现悬浮状，被床基过滤截流，并通过生化作用矿化为氨氮、硝氮，进而通过植物吸收和反硝化过程去除。

污水中磷大多以正磷酸盐形式存在，并主要通过人工湿地床基中的钙、铁、铝离子沉淀固着，以及植物的吸收过程去除，沉淀固着在床基中磷最终通过的代谢生长过程将从污水吸收的氮、磷、有机物、无机盐等转化为可床基料更换而移出。

人工湿地植物通过收割移走并进一步资源化利用的生物量。

污水中一些微量金属通过人工湿地床基吸附或沉淀作用去除。

污水中大部分病原菌和病毒被人工湿地床基好氧微生物摄食分解，部分被植物根系分泌物杀死。

人工湿地适宜处理污染浓度或负荷较低的污水，其处理污染单位负荷一般低于传统二级生物处理法，而COD、BOD、N、P、病原菌去除率高于传统二级生物处理法，处理出水水质更优且稳定。

（2）人工湿地的水力学特征

按水力学特征大致可将目前的人工湿地分为表面流型、水平潜流型、竖向潜流型三类。

本工程人工湿地地属水平与竖向潜流混合型人工湿地，总面积2072m2。

人工湿地基质利用碎石建造，床层厚1.0m。

由于该两处污水处理厂位于饮用水水源地，故湿地床需要严格防渗，采用HDPE聚乙烯防渗膜。

（3）人工湿地床植物的选择与床产植物生物量处理

人工湿地选种去污能力强、耐污能力也强其根系发达、茎叶茂密、抗病虫害的当地优势种湿生牧草、水生蔬菜、水生花卉等湿生植物。

此外，选种植物还应有利于周边环境的改善，所产生物量易于处置和利用。

本工程人工湿地选种适合当地的芦苇、再力花、香蒲、水葱、美人蕉等。

适时采割人工湿地植物有利于植物最高去污能力生命周期的利用，同时将被植物吸收同化的污染物及时移出，由此产生的植物生物量需进行适当处理以便资源利用，防止二次污染。

本工程人工湿地种植植物应适时采割，植物生物量可作有机肥料，牛、羊猪的饲料和沼气池发酵原料。

（三）污水处理工艺流程

污水处理工艺流程见下图：

粗格栅

细格栅

调节池

提升泵

人工湿地

回用农田灌溉

截流污水

罗茨风机

污泥干化池

接触氧化池

沉淀池

污泥外运作农田基肥

图1-1村庄污水处理工艺流程图

（四）污泥处理工艺方案的选择

（1）污泥来源

污水处理过程中产生的污泥主要来源于沉淀池。

（2）污泥处理与处置方案的确定

污泥干化池价格低廉，劳动操作强度一般，运行管理及费用适中。

综合上述分析，本工程污泥处理采用污泥干化池处理，让污泥自然干化，含水率降低，然后由人工清掏送至竹溪县垃圾填埋场进行卫生填埋。

处理工艺2

为创造舒适优美的生活环境，水冲厕所是不可避免的。

但是如果下水道尚未普及，厕所无法实现水洗化，针对这一现状，应采用一体化生活污水处理工艺，它既经济有便于维护。

（一）一体化装置的工艺描述

一体化生活污水处理装置由沉淀分离室、接触曝气室、沉淀室和消毒室四部分组成，其工艺流程图如下：

各工艺单元的功能说明如下：

①沉淀分离室：

将便器中流出的卫生纸等粗大悬浮物沉淀分离，抑制无机悬浮物在接触曝气室内的增加，使得污水均匀的流入接触曝气室，从而提高接触曝气室的处理效果。

②接触曝气室：

经过沉淀分离室预处理的污水流入曝气室后，通过曝气室搅拌，与填料表面生成的生物膜接触、吸附，氧化污水中的有机物，使污水得以净化。

③沉淀室：

呈漏斗型，不堆积污泥，将流入的曝气混合液沉降分离，沉降后的上清液流入消毒室，污泥返回到接触曝气室。

④消毒室：

上清液在消毒室的入口处与消毒液充分接触灭菌后排放。

（二）装置设计

该装置在处理污水的过程中，必要条件是使生物膜固定在填料上，关键是选择容易附着的微生物的填料及适当的曝气方法。

同时，还要解决装饰最佳组合尺寸的选择和玻璃钢主体结构的设计技术问题。

1、填料

填料是微生物赖以生存的场所，是生物膜的载体，同时也有载流悬浮物质的作用。

在过去的生物膜处理污水的实例中，多采用硬性的塑料或玻璃钢蜂窝填料、软件填料等作为接触材料。

通过筛选我们所使用的填料为球状漂浮填料（为专利产品，其技术参数及充氧性能见表1），它呈球状，不需固定，密度小，在水中成漂浮状态，又可以形成固定床，其空隙不定型使水流，对氧的利用率高，容易挂膜和脱落，具有较好的处理效果。

表1漂浮填料技术参数及充氧性能

***********************

注：

可根据不同用途选用不同型号的漂浮填料。

2、曝气系统

曝气系统具有四个方面的作用：

①给水中供氧；②气体吹脱；③充分搅拌，提高传质效果；④促进生物膜的脱模与更新，保持生物膜活性，防止填料堵塞。

由于微孔、超微孔曝气器与传统的穿孔管曝气器相比，氧利用效率提要约20%-30%,具有动力效率高、不易堵塞、耐腐蚀的特点，故本装置根据不同的需要采用了超微孔管状曝气器和超微孔盘状曝气器。

3、装置主体结构的选材与设计

为了克服钢筋水泥土地渗漏污水、小孔密封不严而散发恶臭和现场施工费时、费力又不经济的特点，设计时，主体结构采用了玻璃钢纤维树脂材料，装置内部的接管等零部件用PVC或ABS材料。

同时，为了便于组装内部配件和现场安装，我们采用了上下壳体两部分。

4、各处理单元组成比例的确定

根据我国国情，选定沉淀分离室、接触曝气室、沉淀室三部分的容积比为3.3:

1.5:

1

（三）装置的处理效果

1、进水水质特征

流入装置污水量的最高点是从早上6点到20点30分之间，从19点到22点之间的污水量达到平均时污水量的5-6倍左右，可见进水负荷变化较大。

进水水质特征见表2。

表2进水水质分析结果

*********************

2.出水水质情况

装置出水水质情况见表3

表3装置的去除效率

******************

3.动力学模型

根据装置接触曝气室的几何尺寸和漂浮填料的技术性能参数，得到该装置处理生活污水的基质降解动力学模型如下：

**************************************************

该公式可供设计时参考。

式中，U为基质去除速率，***；S为基质平均浓度，mg/L；**为非生物降解基质浓度，mg/L。

（四）装置的特点

（1）对环境条件的变动与与冲击负荷的适应性较强。

（2）在接触曝气室的进水测设有分离污泥额回流装置，采用了自然回流系统，减轻了维护管理的负担。

（3）设备小型化、占地面积小，可埋于地下，前段功能取代了化粪池，并可省去污水集水池、污水提升泵、排污管道、污水泵等设备和构筑物，大幅度的降低了设备的造价。

（4）设备在工厂内加工组装，在现场只需接上进出水管，可缩短施工周期。

（5）和活性污泥法相比，生物膜的食物链长。

因此在处理水质、水量负荷相同的前提下，该装置比活性污泥法产生的污泥量少。

（6）与生物转盘相比，该装置卫生条件好，基本上不会散发恶臭、污染环境。

（7）选材先进合理，主体设备采用玻璃钢纤维树脂，具有强度，优良的耐腐蚀性能，一次成型，是一种新型的非金属防腐材料。

总之，该装置主体结构采用玻璃钢纤维材料，具有工艺简单可靠，条件卫生好，不占地上面积，造价低，便于安装等特点。

使用于军事工程、宾馆、别墅、矿山、地下工程等下水道尚未普及地区的生活污水以及水质