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文檔簡介

農(nóng)業(yè)農(nóng)村生活污水處理方案一、概述

農(nóng)業(yè)農(nóng)村生活污水處理是改善農(nóng)村人居環(huán)境、保護水生態(tài)的重要舉措。隨著農(nóng)村生活水平的提高,生活污水的排放量不斷增加,對農(nóng)村水環(huán)境造成了嚴重影響。為有效解決這一問題,制定科學(xué)合理的農(nóng)村生活污水處理方案至關(guān)重要。本方案旨在提供一套系統(tǒng)性的處理方法,包括污水收集、處理工藝選擇、設(shè)施建設(shè)及運維管理等方面,以確保農(nóng)村生活污水處理達到預(yù)期效果。

二、污水收集系統(tǒng)建設(shè)

(一)污水收集管網(wǎng)

1.管網(wǎng)布局規(guī)劃

(1)根據(jù)村莊地形、人口分布及建筑情況,合理規(guī)劃污水收集管網(wǎng)走向。

(2)確保管網(wǎng)覆蓋所有生活污水排放點,減少污水直排現(xiàn)象。

(3)采用環(huán)狀或枝狀管網(wǎng)布局,提高污水收集效率。

2.管材選擇與施工

(1)選用耐腐蝕、抗壓力強的PE或HDPE管道。

(2)管道埋深應(yīng)滿足規(guī)范要求,避免凍害和車輛破壞。

(3)施工過程中注意管道連接質(zhì)量,防止?jié)B漏。

(二)污水收集設(shè)施

1.污水井設(shè)置

(1)在管網(wǎng)末端及關(guān)鍵節(jié)點設(shè)置檢查井,便于維護。

(2)檢查井尺寸應(yīng)根據(jù)流量計算確定,確保污水順暢通過。

2.雨污分流

(1)建立雨污分流制度,避免雨水進入污水處理系統(tǒng)。

(2)設(shè)置雨水收集設(shè)施,如雨水花園或滲透池,實現(xiàn)資源化利用。

三、污水處理工藝選擇

(一)小型分散式處理工藝

1.化糞池

(1)適用于人口密度低、污水量小的村莊。

(2)通過厭氧發(fā)酵分解有機物,處理后的污水可回用于灌溉。

(3)規(guī)模根據(jù)日處理量確定,一般采用3-5立方米規(guī)格。

2.A/O生物處理工藝

(1)適用于人口密度適中、污水量較大的村莊。

(2)通過缺氧和好氧階段,有效去除COD和BOD。

(3)配套曝氣系統(tǒng),確保微生物活性。

(二)集中式處理工藝

1.活性污泥法

(1)適用于人口密集、污水量大的村莊。

(2)通過曝氣池內(nèi)微生物降解有機物,出水水質(zhì)穩(wěn)定。

(3)配套二沉池,實現(xiàn)固液分離。

2.MBR膜生物反應(yīng)器

(1)適用于對出水水質(zhì)要求高的村莊。

(2)通過膜分離技術(shù),提高出水濁度和懸浮物去除率。

(3)占地面積小,處理效率高。

四、處理設(shè)施建設(shè)

(一)處理站選址

1.選址原則

(1)遠離飲用水源,避免二次污染。

(2)滿足工藝要求,便于進出水連接。

(3)考慮土地利用及后期運維便利性。

2.場地平整與配套

(1)對處理站場地進行平整,確保設(shè)施穩(wěn)定。

(2)配套電力供應(yīng)、道路及綠化,改善工作環(huán)境。

(二)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準

1.構(gòu)筑物設(shè)計

(1)曝氣池、沉淀池等構(gòu)筑物尺寸根據(jù)處理量計算確定。

(2)采用防滲材料,防止污水滲漏。

2.設(shè)備安裝與調(diào)試

(1)安裝曝氣設(shè)備、水泵等關(guān)鍵設(shè)備,確保運行穩(wěn)定。

(2)進行系統(tǒng)調(diào)試,達到設(shè)計處理效果。

五、運維管理

(一)日常監(jiān)測

1.水質(zhì)監(jiān)測

(1)定期檢測進水、出水COD、BOD、SS等指標(biāo)。

(2)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整運行參數(shù),確保處理效果。

2.設(shè)備檢查

(1)每日檢查曝氣系統(tǒng)、水泵等設(shè)備運行狀態(tài)。

(2)發(fā)現(xiàn)異常及時維修,避免故障擴大。

(二)維護保養(yǎng)

1.清理工作

(1)定期清理格柵、沉淀池污泥,防止堵塞。

(2)采用機械或人工方式清理,確保清理徹底。

2.藥劑投加

(1)根據(jù)水質(zhì)情況調(diào)整藥劑投加量,如PAC、PAM等。

(2)確保藥劑質(zhì)量合格,避免二次污染。

(三)人員培訓(xùn)

1.培訓(xùn)內(nèi)容

(1)處理工藝原理及操作規(guī)程。

(2)設(shè)備維護與故障排除。

(3)水質(zhì)監(jiān)測方法與數(shù)據(jù)記錄。

2.培訓(xùn)周期

(1)新員工上崗前進行系統(tǒng)培訓(xùn)。

(2)定期開展技能提升培訓(xùn),更新知識。

六、效益分析

(一)環(huán)境效益

1.改善水質(zhì)

(1)處理后的污水達標(biāo)排放,減少對水體的污染。

(2)降低水體富營養(yǎng)化風(fēng)險,保護水生態(tài)系統(tǒng)。

2.提升人居環(huán)境

(1)減少污水橫流,改善村莊衛(wèi)生狀況。

(2)提高村民生活質(zhì)量,促進農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展。

(二)經(jīng)濟效益

1.節(jié)約用水

(1)處理后的中水可回用于灌溉、綠化等。

(2)減少自來水消耗,降低生活成本。

2.資源化利用

(1)污泥經(jīng)處理后可作為有機肥,增加農(nóng)業(yè)收入。

(2)推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,提升農(nóng)產(chǎn)品附加值。

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二、污水收集系統(tǒng)建設(shè)

(一)污水收集管網(wǎng)

1.管網(wǎng)布局規(guī)劃

(1)現(xiàn)場勘查與數(shù)據(jù)收集:首先,需對村莊進行全面踏勘,記錄每戶居民、公共建筑(如廁所、洗漱間)的分布位置和污水排放口的具體位置。同時,統(tǒng)計村莊的總戶數(shù)、人口數(shù)量(可按人均用水量估算日污水產(chǎn)生量,例如,農(nóng)村地區(qū)人均日生活用水量可參考50-150升范圍,取均值80升/人·日進行初步估算,即人均日污水產(chǎn)生量約為60-120升/人·日),以及主要道路和地形地貌。利用這些數(shù)據(jù)繪制初步的污水管網(wǎng)布設(shè)草圖。

(2)確定管網(wǎng)走向與高程:根據(jù)勘查結(jié)果,確定污水主干管和支管的走向。主干管應(yīng)盡量沿道路或地形低洼處敷設(shè),以最短路徑匯集支管來水。繪制管網(wǎng)平面圖,標(biāo)注各管道的起點、終點、長度、管徑以及關(guān)鍵節(jié)點(如檢查井)的位置。同時,進行現(xiàn)場高程測量,確定管道的埋設(shè)坡度,確保污水能依靠重力自流進入處理設(shè)施,避免需要頻繁抽送。坡度通常保持在1%-3%之間。

(3)管材選擇與計算:根據(jù)設(shè)計流量(需考慮生活污水量總變化系數(shù),通常取2-3)、管道埋深、地質(zhì)條件及經(jīng)濟性,選擇合適的管材。常用的有HDPE雙壁波紋管(內(nèi)壁光滑,水流阻力小,環(huán)剛度滿足承載要求)、球墨鑄鐵管(強度高,但成本相對較高)等。管徑的計算需基于峰值流量,并考慮遠期發(fā)展。可使用水力計算軟件或經(jīng)驗公式進行計算,確保管內(nèi)流速在0.6-1.0米/秒范圍內(nèi),防止淤積。

(4)繪制最終設(shè)計圖紙:完成上述步驟后,繪制正式的污水管網(wǎng)設(shè)計圖紙,包括平面布置圖、縱斷面圖、管材表、檢查井位置表等,作為施工依據(jù)。

2.管材選擇與施工

(1)管材性能要求:選擇的管材必須具有足夠的環(huán)剛度以承受覆土壓力和地面荷載,內(nèi)壁必須光滑,不易掛污,耐腐蝕(能抵抗污水中的酸堿性和土壤環(huán)境的侵蝕),且連接可靠,密封性好。對于可能存在凍害風(fēng)險的地區(qū),管材和接口需具有相應(yīng)的抗凍性能。

(2)管道連接方式:HDPE雙壁波紋管等常用管材多采用電熔連接或熱熔連接。施工時,需按照管材廠家提供的連接規(guī)范操作,確保連接處無熔接不均、虛熔或損壞。球墨鑄鐵管通常采用柔性接頭連接。連接過程需使用專用設(shè)備,并由經(jīng)過培訓(xùn)的人員操作。

(3)溝槽開挖與支護:根據(jù)設(shè)計圖紙和地質(zhì)條件開挖溝槽。溝槽寬度應(yīng)滿足管道安裝和施工操作的需要,深度根據(jù)管徑、覆土厚度和地下水位確定。在松軟土層或地下水位較高時,需進行溝槽支護,防止塌方,常用的有鋼板樁、木材或混凝土支撐等。

(4)管道敷設(shè)與基礎(chǔ)處理:管道敷設(shè)時,應(yīng)采用砂墊層作為基礎(chǔ),確保管道底部平整、密實。管道安裝時需控制中線位置和高程,允許一定的偏差范圍。鋪設(shè)完成后,應(yīng)及時回填,分層夯實,避免對管道造成過大的沖擊或側(cè)向壓力。

(5)安裝質(zhì)量控制:施工過程中,需對管道的鋪設(shè)高程、中線位移、管底基礎(chǔ)、接口質(zhì)量等進行嚴格檢查和記錄。管道安裝完成后,應(yīng)進行閉水試驗或通水試驗,檢驗管道的嚴密性和通暢性。閉水試驗是常用的方法,即在管道末端封堵,向管內(nèi)充水至規(guī)定高度,觀察規(guī)定時間內(nèi)的水位下降情況,以不滲漏為合格。

(二)污水收集設(shè)施

1.污水井設(shè)置

(1)檢查井布置:在污水主干管、支管起終點、轉(zhuǎn)彎處、匯合處以及每隔一定距離(如直線段每隔80-150米)應(yīng)設(shè)置檢查井。檢查井的作用是便于日常檢查、清淤、疏通以及維修管道。井蓋應(yīng)選用鑄鐵或玻璃鋼材質(zhì),具有防盜、防墜落功能,并明顯標(biāo)示“污水”字樣。

(2)井室尺寸確定:檢查井的尺寸(直徑或邊長)應(yīng)根據(jù)其功能、所連接管道管徑以及操作人員通行需求確定。一般小型檢查井內(nèi)徑不小于0.7米,大型檢查井則需更大。井內(nèi)需設(shè)置流槽,引導(dǎo)污水流向,并設(shè)置踏步,方便人員上下。

(3)井蓋與爬梯:井蓋的承載力需滿足施工機械和車輛(如可能)的荷載。井內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定的爬梯,方便人員安全進入井內(nèi)作業(yè)。爬梯材質(zhì)應(yīng)防腐。

2.雨污分流

(1)改造與新建:對于已建成的村莊,應(yīng)逐步進行雨污分流改造。新建房屋和公共設(shè)施必須嚴格按照雨污分流原則設(shè)計排水系統(tǒng)。雨水和污水應(yīng)通過不同的管道系統(tǒng)收集和輸送。

(2)雨水收集與處理/排放:分離出的雨水可考慮采用滲透、收集回用等方式處理。例如,建設(shè)雨水花園、下凹式綠地,利用土壤和植物凈化雨水;或收集起來用于綠化澆灌、道路沖洗等。雨水排入市政雨水管網(wǎng)或自然水體時,應(yīng)設(shè)置初期雨水棄流裝置,減少初期污染。

(3)防止污水混入雨水管:在排水口設(shè)置明顯的標(biāo)識,教育村民和過往人員不得將污水排入雨水口。定期檢查雨水管道,防止污水因管道錯接、混接而進入雨水系統(tǒng)。

三、污水處理工藝選擇

(一)小型分散式處理工藝

1.化糞池

(1)結(jié)構(gòu)原理:化糞池是一種利用沉淀、厭氧發(fā)酵原理處理人畜糞便和少量生活污水的設(shè)施。污水進入化糞池后,經(jīng)過沉淀,固體雜質(zhì)沉于池底形成污泥,進行厭氧分解;懸浮物和油脂在缺氧條件下被部分分解;較輕的漂浮物則浮于水面形成浮渣,定期清除。

(2)適用條件:適用于居住分散、人口密度低、污水產(chǎn)生量小的農(nóng)戶或院落。處理后的上清液可作為農(nóng)家肥使用,但需注意集中處理和規(guī)范使用,避免直接排入水源或過量施用。

(3)設(shè)計與建設(shè)要點:化糞池通常為磚砌或混凝土結(jié)構(gòu),需密封良好,防止氣體泄漏和異味擴散。池體應(yīng)有足夠的容積,分為三個或以上格室,以實現(xiàn)沉淀、發(fā)酵和儲存功能。各格室之間應(yīng)有隔墻,并設(shè)置過糞管連接。池底應(yīng)有坡度,利于污泥集中和排出?;S池的容積根據(jù)設(shè)計處理人數(shù)和停留時間(一般不小于30天)計算確定。頂部應(yīng)設(shè)置蓋板,防止人畜進入和雜物掉入。

(4)維護要求:化糞池需定期(一般6-12個月)清理池內(nèi)污泥,防止污泥過多影響處理效果和容積。清理出的污泥經(jīng)無害化處理(如堆肥發(fā)酵)后可作為肥料。

2.A/O生物處理工藝

(1)工藝組成:A/O是厭氧-好氧生物處理的縮寫。該工藝由一個缺氧(Anoxic)反應(yīng)池和一個好氧(Oxic)反應(yīng)池組成。污水首先進入缺氧池,通過原水中的有機物和內(nèi)源呼吸作用,以及可能的硝態(tài)氮的反硝化作用,去除部分氮和部分有機物。然后,污水進入好氧池,在溶解氧的作用下,微生物(主要是好氧菌)大量繁殖,快速降解有機污染物。

(2)適用條件:適用于人口密度中等、污水產(chǎn)生量適中、對出水水質(zhì)有一定要求的村莊。該工藝相對化糞池能提供更高的處理效率,特別是對BOD的去除率較高。

(3)系統(tǒng)配置:A/O系統(tǒng)通常需要配備曝氣系統(tǒng)(如穿孔管曝氣)和攪拌設(shè)備(防止污泥沉降),以及必要的回流系統(tǒng)(如有需要,可將好氧池的部分處理水回流到缺氧池,提供電子受體,促進反硝化)。同時需要沉淀池(二沉池)進行固液分離,分離出的污泥部分回流至好氧池,剩余部分排出進行處置。

(4)設(shè)計參數(shù):A/O系統(tǒng)的設(shè)計需確定各池容積、水力停留時間(HRT)、污泥濃度(MLSS)、溶解氧(DO)濃度、回流比等關(guān)鍵參數(shù)。好氧池的DO通??刂圃?-4毫克/升,缺氧池的溶解氧應(yīng)控制在較低水平(<0.5毫克/升)。

(二)集中式處理工藝

1.活性污泥法

(1)基本原理:活性污泥法是應(yīng)用最廣泛的生物處理技術(shù)。其核心是向污水中投加一定量的微生物(活性污泥),這些微生物能吸附并分解污水中的有機污染物。通過曝氣提供氧氣,維持微生物的生命活動。處理后的污水經(jīng)過沉淀池,使活性污泥與水分離,清水排放,濃縮的污泥部分回流至曝氣池,部分排放。

(2)工藝類型:根據(jù)曝氣方式和污泥沉降性能,活性污泥法有多種形式,如傳統(tǒng)曝氣法、延時曝氣法、氧化溝、SBR(序批式活性污泥法)等。其中,氧化溝和SBR工藝因其運行穩(wěn)定、管理簡便、造價較低等優(yōu)點,在農(nóng)村地區(qū)有較廣泛的應(yīng)用。

(3)適用條件:適用于人口相對集中、污水產(chǎn)生量較大的村莊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域。能較穩(wěn)定地去除BOD、COD,并有一定脫氮除磷效果。

(4)系統(tǒng)組成與運行:典型的活性污泥法系統(tǒng)包括:進水渠道、曝氣池(主反應(yīng)區(qū))、曝氣系統(tǒng)(風(fēng)機、風(fēng)管、布氣頭)、二沉池、污泥回流泵房及管路、剩余污泥排放系統(tǒng)等。運行管理包括:控制進水水量水質(zhì)、調(diào)整曝氣量、監(jiān)測溶解氧、控制污泥回流比和剩余污泥排放量、定期進行污泥沉降性測試(SVI)等。

2.MBR膜生物反應(yīng)器

(1)技術(shù)特點:MBR是生物膜法(MembraneBioreactor)的簡稱,它將生物處理單元(如活性污泥法)與膜分離技術(shù)(如微濾膜、超濾膜)相結(jié)合。通過膜分離,可以強制實現(xiàn)固液分離,得到高質(zhì)量的出水,且不產(chǎn)生污泥膨脹問題。

(2)適用條件:適用于對出水水質(zhì)要求非常高(如回用標(biāo)準)或土地資源緊張、污泥處置困難的村莊。雖然初始投資較高,但占地小,運行穩(wěn)定,出水水質(zhì)好。

(3)系統(tǒng)構(gòu)成:MBR系統(tǒng)主要包括:生物反應(yīng)器(含填料)、膜組件、跨膜壓差(TMP)驅(qū)動系統(tǒng)(如泵)、清洗系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)等。膜組件是核心部分,需定期進行化學(xué)清洗,以恢復(fù)膜的通透性。

(4)優(yōu)勢與注意事項:MBR的主要優(yōu)勢是出水水質(zhì)優(yōu)良(濁度極低,懸浮物幾乎為零),水力停留時間短,污泥產(chǎn)量少。但需關(guān)注膜污染問題,制定有效的清洗維護方案。同時,能耗(主要用于膜過濾和清洗)相對較高。

四、處理設(shè)施建設(shè)

(一)處理站選址

1.選址原則

(1)環(huán)境安全:處理站應(yīng)選址在村莊下游、遠離飲用水源保護區(qū)(通常要求至少500米以上)、居民集中區(qū)(建議大于100米,以減少異味和噪聲影響)、農(nóng)田灌溉區(qū)(避免處理后污水直接灌溉敏感作物)和學(xué)校、醫(yī)院等敏感場所。

(2)工藝可行:選址應(yīng)滿足所選處理工藝的空間要求,包括曝氣池、沉淀池、污泥池等構(gòu)筑物的布置空間,以及設(shè)備安裝、檢修和維護的所需場地。應(yīng)考慮地勢相對低洼,便于污水自流進入處理站。

(3)便于管理:處理站應(yīng)選址在交通相對便利、電力供應(yīng)可靠、便于日常巡查、維護和管理的地方。同時,應(yīng)考慮與村莊其他公共設(shè)施的相對位置關(guān)系。

(4)土地利用:選址應(yīng)盡量利用荒地、廢棄地,避免占用或少占用耕地,符合當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃。

2.場地平整與配套

(1)場地清理與平整:選定場地后,需清除場地內(nèi)的障礙物(如樹木、石塊、建筑物基礎(chǔ)等),對場地進行測量放線,并根據(jù)設(shè)計圖紙進行平整。平整度應(yīng)滿足構(gòu)筑物基礎(chǔ)和地面施工的要求,一般要求地面坡度平緩,無明顯高差。

(2.基礎(chǔ)建設(shè):根據(jù)設(shè)計要求,為各處理構(gòu)筑物(特別是水池)施工混凝土基礎(chǔ)?;A(chǔ)需進行防水處理,如鋪設(shè)防滲層(如高密度聚乙烯HDPE土工膜)。

(3)電力保障:處理站通常需要電力驅(qū)動水泵、風(fēng)機等設(shè)備。需接駁可靠的電源線路,并配備必要的配電設(shè)備、控制柜和電纜。考慮設(shè)置應(yīng)急電源(如太陽能光伏系統(tǒng))作為備用。

(4)道路與交通:修建或硬化通往處理站的道路,保證運輸車輛(如污泥清運車、維修車)能夠順利到達。

(5)排水與防洪:處理站自身應(yīng)有完善的內(nèi)部排水系統(tǒng),收集清洗廢水、設(shè)備冷卻水等,并設(shè)置雨水排水設(shè)施。場地四周應(yīng)考慮設(shè)置圍欄或綠化帶,起到隔離、防滲和美化環(huán)境的作用。必要時,需考慮防洪措施,如設(shè)置防洪堤。

(二)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準

1.構(gòu)筑物設(shè)計

(1)尺寸計算:各處理構(gòu)筑物的尺寸(長、寬、高)應(yīng)根據(jù)處理水量、水力停留時間、污泥負荷、容積負荷等設(shè)計參數(shù)計算確定。例如,曝氣池的容積計算公式為:V=Q×HRT,其中V為曝氣池容積,Q為設(shè)計水量,HRT為水力停留時間。

(2)結(jié)構(gòu)強度與耐久性:構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計需滿足強度、剛度、穩(wěn)定性要求,能夠承受自身重量、覆土壓力、地面荷載以及水壓力。材料選擇應(yīng)考慮耐腐蝕、耐久性,如混凝土強度等級不低于C25,并根據(jù)環(huán)境條件添加防滲劑或防腐劑。

(3)防滲處理:所有接觸污水的構(gòu)筑物(如水池)內(nèi)壁必須進行防滲處理。常用的方法有:結(jié)構(gòu)自防滲(使用防水混凝土)、內(nèi)襯防滲層(如高密度聚乙烯HDPE土工膜、玻璃鋼FRP等)。防滲層需進行搭接處理,并設(shè)置保護層,防止損壞。

(4)人孔與檢修口:各構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量和尺寸適宜的人孔(或檢修口),用于觀察、取樣、檢查和清淤。人孔蓋應(yīng)嚴密、防臭、耐腐蝕。

(5)通風(fēng)與除臭:對于可能產(chǎn)生異味的構(gòu)筑物(如化糞池、污泥池、調(diào)節(jié)池),應(yīng)設(shè)置通風(fēng)口或強制通風(fēng)系統(tǒng)(如風(fēng)機抽風(fēng)),并考慮設(shè)置除臭裝置(如生物濾池、活性炭吸附裝置)。

2.設(shè)備安裝與調(diào)試

(1)設(shè)備選型:根據(jù)處理工藝和設(shè)計要求,選擇性能參數(shù)(如流量、揚程、功率、效率、耐腐蝕性等)滿足要求的水泵、風(fēng)機、攪拌器、刮泥機、膜組件及配套電器設(shè)備。優(yōu)先選用節(jié)能、可靠、維護方便的產(chǎn)品。

(2)設(shè)備基礎(chǔ):為大型設(shè)備(如水泵、風(fēng)機)制作堅固的基礎(chǔ),確保安裝平穩(wěn)牢固。

(3)安裝要求:設(shè)備安裝需嚴格按照說明書和規(guī)范進行,確保位置準確、連接牢固、密封良好。電氣接線需由專業(yè)電工操作,保證接線正確、絕緣可靠。管道連接需嚴密,防止泄漏。

(4)系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試:在設(shè)備單機試運合格后,進行整個處理系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)試。包括水泵與電機、風(fēng)機與電機、閥門、儀表、控制系統(tǒng)等的協(xié)同工作。檢查各設(shè)備運行是否平穩(wěn)、有無異響、振動是否在允許范圍內(nèi)。

(5)性能測試與驗收:調(diào)試完成后,進行系統(tǒng)性能測試,如水泵的實際揚程、流量、功率消耗;風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓、電耗;處理系統(tǒng)的實際處理水量、進出水水質(zhì)指標(biāo)(COD、BOD、SS等)等。根據(jù)測試結(jié)果,優(yōu)化運行參數(shù),直至達到設(shè)計要求,方可正式投入運行。

五、運維管理

(一)日常監(jiān)測

1.水質(zhì)監(jiān)測

(1)監(jiān)測項目與頻次:應(yīng)定期對進水水質(zhì)和出水水質(zhì)進行監(jiān)測。常規(guī)監(jiān)測項目包括:水溫、pH值、COD、BOD、SS、氨氮、總氮、總磷等。對于小型處理站,可適當(dāng)簡化監(jiān)測項目,如重點關(guān)注SS和COD。監(jiān)測頻次根據(jù)處理工藝和運行狀況確定,一般新運行階段或水質(zhì)變化較大時,增加監(jiān)測頻次(如每日或每周),穩(wěn)定運行后可適當(dāng)延長間隔(如每月或每季度)。

(2)監(jiān)測方法:可采用便攜式儀器進行快速檢測(如pH、水溫、溶解氧、濁度),或采集水樣送至專業(yè)實驗室進行精確分析。建立水質(zhì)監(jiān)測臺賬,記錄監(jiān)測時間、地點、項目、數(shù)值、天氣等信息。

(3)結(jié)果分析與應(yīng)用:分析進出水水質(zhì)變化趨勢,判斷處理效果是否穩(wěn)定達標(biāo)。如發(fā)現(xiàn)出水水質(zhì)下降,需分析原因(如進水負荷過高、設(shè)備故障、污泥問題等),并采取相應(yīng)措施。

2.設(shè)備檢查

(1)檢查內(nèi)容:每日巡檢時,需檢查所有運行設(shè)備(水泵、風(fēng)機、閥門等)的運行狀態(tài),包括是否有異響、異常振動、過熱現(xiàn)象,運行參數(shù)(如電流、電壓、頻率)是否在正常范圍。檢查儀表(如流量計、液位計、壓力表、溶解氧儀)讀數(shù)是否正常、顯示是否穩(wěn)定。

(2)檢查頻率:關(guān)鍵設(shè)備(如主水泵、曝氣風(fēng)機)應(yīng)進行每日檢查。輔助設(shè)備可按周或月檢查。對于自動化程度高的系統(tǒng),可依賴自動化監(jiān)控,但仍需定期人工復(fù)核。

(3)記錄與報告:詳細記錄設(shè)備運行狀況和檢查結(jié)果。發(fā)現(xiàn)異常情況,及時記錄并向上級或維修人員報告,不得擅自處理復(fù)雜故障。

(二)維護保養(yǎng)

1.清理工作

(1)格柵清理:定期檢查和清理進水格柵(如有設(shè)置),防止柵渣堵塞影響水流。清理頻率根據(jù)格柵前水流量和污物含量確定,一般保持柵前水位差在規(guī)定范圍內(nèi)。清理時注意安全,防止被卡住的雜物砸傷。

(2)沉淀池/二沉池清理:定期清理沉淀池或二沉池的污泥和浮渣。清理頻率取決于污泥積累速度和處理量,化糞池清淤周期如前所述,活性污泥法系統(tǒng)的二沉池一般每2-6個月清理一次。清理方式可采用人工或機械(如污泥泵、吸污車)。

(3)曝氣系統(tǒng)維護:檢查曝氣管道、布氣頭是否有堵塞、破損。定期清洗或更換膜片。檢查風(fēng)機運行狀況,清理進風(fēng)口濾網(wǎng)。

(4)膜組件清洗:MBR系統(tǒng)需建立完善的膜清洗程序。根據(jù)跨膜壓差(TMP)的變化情況,確定清洗周期。清洗方法通常包括物理方法(如氣水沖洗)和化學(xué)方法(如使用專用清洗劑,注意清洗劑對膜材料的兼容性)。清洗效果需通過測定清洗后的跨膜壓差和通量來評估。

2.藥劑投加

(1)需要投加藥劑的工藝:部分處理工藝(如調(diào)節(jié)池、二沉池為改善沉淀效果、或用于消毒等)可能需要投加化學(xué)藥劑。常用藥劑有:混凝劑(如聚合氯化鋁PAC、聚合硫酸鐵PFS)、絮凝劑(如聚丙烯酰胺PAM)、消毒劑(如次氯酸鈉、二氧化氯,注意安全和規(guī)范使用)。

(2)藥劑選擇與儲存:根據(jù)水質(zhì)特點和處理目標(biāo)選擇合適的藥劑。藥劑應(yīng)選擇質(zhì)量合格、來源可靠的產(chǎn)品。儲存藥劑時,需分類存放,避免混合,注意防潮、防泄漏,并設(shè)置清晰標(biāo)識。

(3)投加控制:藥劑的投加量需根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果和實驗室小型試驗或經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行精確控制。通常采用計量泵或溶解池+投加管道+流量計的方式實現(xiàn)自動化或半自動化投加。定期校準計量設(shè)備,確保投加量準確。

(4)安全操作:投加藥劑時,操作人員應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)膫€人防護用品(如手套、護目鏡、口罩),并遵守相關(guān)安全操作規(guī)程。

(三)人員培訓(xùn)

1.培訓(xùn)內(nèi)容

(1)工藝原理與操作:使運維人員理解所采用處理工藝的基本原理、各構(gòu)筑物和設(shè)備的功能、正常運行參數(shù)范圍。

(2)設(shè)備操作與維護:培訓(xùn)水泵、風(fēng)機、閥門、儀表等設(shè)備的正確啟動、停止、日常檢查、簡單故障判斷和應(yīng)急處理方法。指導(dǎo)設(shè)備的基本保養(yǎng)和潤滑。

(3)水質(zhì)監(jiān)測與記錄:培訓(xùn)水質(zhì)監(jiān)測儀器的使用方法、水樣采集與保存、實驗室檢測基本操作(或委托檢測的流程)、如何解讀監(jiān)測數(shù)據(jù)并判斷處理效果。

(4)日常巡檢與保潔:明確日常巡檢的內(nèi)容、路線、頻率,以及各構(gòu)筑物的清潔要求和方法。

(5)安全規(guī)范:進行安全生產(chǎn)教育,包括用電安全、設(shè)備操作安全、化學(xué)品使用安全、防汛防凍知識、應(yīng)急處理預(yù)案等。

(6)污泥處置:指導(dǎo)污泥的收集、暫存和安全處置方法(如委托專業(yè)單位處理或合規(guī)的堆肥利用)。

2.培訓(xùn)周期與方式

(1)上崗前培訓(xùn):新上崗的運維人員必須接受系統(tǒng)性的崗前培訓(xùn),考核合格后方可上崗。培訓(xùn)時間根據(jù)人員基礎(chǔ)和系統(tǒng)復(fù)雜程度,一般需1-3個月。

(2)在崗培訓(xùn):定期(如每半年或一年)開展在崗培訓(xùn),更新知識,提高技能??山Y(jié)合實際運行中的問題進行案例教學(xué)。

(3)培訓(xùn)方式:可采用理論授課、現(xiàn)場演示、模擬操作、技能競賽、技術(shù)交流等多種形式。鼓勵運維人員參加外部組織的專業(yè)培訓(xùn)。

六、效益分析

(一)環(huán)境效益

1.改善水質(zhì)

(1)減少直接排放污染:通過收集和集中處理,有效阻止了生活污水對河流、湖泊、池塘、農(nóng)田灌溉水等水體的直接排放,大大減輕了水體的有機污染負荷。

(2)降低污染物指標(biāo):經(jīng)過處理后的污水,其COD、BOD、SS、氨氮等主要污染物的濃度會顯著降低,達到國家相關(guān)排放標(biāo)準或回用標(biāo)準,改善了受污染水體的水質(zhì)狀況。

(3)抑制水體富營養(yǎng)化:有效去除污水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),減少了進入水體的營養(yǎng)物質(zhì)總量,有助于抑制或減緩水體富營養(yǎng)化進程,保護水生生態(tài)系統(tǒng)。

2.提升人居環(huán)境

(1)改善村莊環(huán)境衛(wèi)生:污水得到有效處理,減少了污水橫流、垃圾堆積等現(xiàn)象,使村莊環(huán)境更加整潔衛(wèi)生,蚊蠅滋生得到控制。

(2)消除異味污染:污水處理設(shè)施(特別是化糞池、污泥池等)設(shè)計合理、維護到位時,能有效減少惡臭氣體的產(chǎn)生和擴散,改善村莊的空氣環(huán)境質(zhì)量。

(3)提升居民健康水平:清潔的水環(huán)境和衛(wèi)生的村莊環(huán)境,有助于減少介水傳染病的傳播風(fēng)險,提高村民的生活質(zhì)量和身體健康水平。

(二)經(jīng)濟效益

1.節(jié)約用水

(1)中水回用潛力:經(jīng)過深度處理(如MBR或混凝沉淀過濾)后的中水,水質(zhì)可達標(biāo),可回用于村莊的綠化澆灌、道路清掃、車輛沖洗、景觀水體補充等,替代部分自來水,從而節(jié)約寶貴的淡水資源。

(2)減少水費支出:通過中水回用,可以顯著減少村莊或村民家庭的自來水消耗量,長期累積可節(jié)省可觀的用水費用。

2.資源化利用

(1)污泥肥料化:污水處理過程中產(chǎn)生的污泥,經(jīng)過穩(wěn)定化、無害化處理(如厭氧消化、堆肥發(fā)酵),可以轉(zhuǎn)化為有機肥料。這種肥料富含有機質(zhì)和養(yǎng)分,可用于改良土壤,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),減少化肥使用成本,增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。

(2)促進農(nóng)業(yè)發(fā)展:將處理達標(biāo)后的尾水用于安全灌溉(需根據(jù)水質(zhì)和灌溉作物評估),可補充農(nóng)田水分,尤其是在干旱季節(jié),提高農(nóng)業(yè)抗旱能力。結(jié)合污泥資源化利用,形成“水-泥-肥-田”的循環(huán)利用模式,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

(3)增加經(jīng)濟收入:通過污泥堆肥銷售或提供生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù),可能為村莊或合作社帶來一定的經(jīng)濟收入。同時,改善的人居環(huán)境也能間接提升村莊的吸引力,可能促進鄉(xiāng)村旅游或相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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一、概述

農(nóng)業(yè)農(nóng)村生活污水處理是改善農(nóng)村人居環(huán)境、保護水生態(tài)的重要舉措。隨著農(nóng)村生活水平的提高,生活污水的排放量不斷增加,對農(nóng)村水環(huán)境造成了嚴重影響。為有效解決這一問題,制定科學(xué)合理的農(nóng)村生活污水處理方案至關(guān)重要。本方案旨在提供一套系統(tǒng)性的處理方法,包括污水收集、處理工藝選擇、設(shè)施建設(shè)及運維管理等方面,以確保農(nóng)村生活污水處理達到預(yù)期效果。

二、污水收集系統(tǒng)建設(shè)

(一)污水收集管網(wǎng)

1.管網(wǎng)布局規(guī)劃

(1)根據(jù)村莊地形、人口分布及建筑情況,合理規(guī)劃污水收集管網(wǎng)走向。

(2)確保管網(wǎng)覆蓋所有生活污水排放點,減少污水直排現(xiàn)象。

(3)采用環(huán)狀或枝狀管網(wǎng)布局,提高污水收集效率。

2.管材選擇與施工

(1)選用耐腐蝕、抗壓力強的PE或HDPE管道。

(2)管道埋深應(yīng)滿足規(guī)范要求,避免凍害和車輛破壞。

(3)施工過程中注意管道連接質(zhì)量,防止?jié)B漏。

(二)污水收集設(shè)施

1.污水井設(shè)置

(1)在管網(wǎng)末端及關(guān)鍵節(jié)點設(shè)置檢查井,便于維護。

(2)檢查井尺寸應(yīng)根據(jù)流量計算確定,確保污水順暢通過。

2.雨污分流

(1)建立雨污分流制度,避免雨水進入污水處理系統(tǒng)。

(2)設(shè)置雨水收集設(shè)施,如雨水花園或滲透池,實現(xiàn)資源化利用。

三、污水處理工藝選擇

(一)小型分散式處理工藝

1.化糞池

(1)適用于人口密度低、污水量小的村莊。

(2)通過厭氧發(fā)酵分解有機物,處理后的污水可回用于灌溉。

(3)規(guī)模根據(jù)日處理量確定,一般采用3-5立方米規(guī)格。

2.A/O生物處理工藝

(1)適用于人口密度適中、污水量較大的村莊。

(2)通過缺氧和好氧階段,有效去除COD和BOD。

(3)配套曝氣系統(tǒng),確保微生物活性。

(二)集中式處理工藝

1.活性污泥法

(1)適用于人口密集、污水量大的村莊。

(2)通過曝氣池內(nèi)微生物降解有機物,出水水質(zhì)穩(wěn)定。

(3)配套二沉池,實現(xiàn)固液分離。

2.MBR膜生物反應(yīng)器

(1)適用于對出水水質(zhì)要求高的村莊。

(2)通過膜分離技術(shù),提高出水濁度和懸浮物去除率。

(3)占地面積小,處理效率高。

四、處理設(shè)施建設(shè)

(一)處理站選址

1.選址原則

(1)遠離飲用水源,避免二次污染。

(2)滿足工藝要求,便于進出水連接。

(3)考慮土地利用及后期運維便利性。

2.場地平整與配套

(1)對處理站場地進行平整,確保設(shè)施穩(wěn)定。

(2)配套電力供應(yīng)、道路及綠化,改善工作環(huán)境。

(二)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準

1.構(gòu)筑物設(shè)計

(1)曝氣池、沉淀池等構(gòu)筑物尺寸根據(jù)處理量計算確定。

(2)采用防滲材料,防止污水滲漏。

2.設(shè)備安裝與調(diào)試

(1)安裝曝氣設(shè)備、水泵等關(guān)鍵設(shè)備,確保運行穩(wěn)定。

(2)進行系統(tǒng)調(diào)試,達到設(shè)計處理效果。

五、運維管理

(一)日常監(jiān)測

1.水質(zhì)監(jiān)測

(1)定期檢測進水、出水COD、BOD、SS等指標(biāo)。

(2)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整運行參數(shù),確保處理效果。

2.設(shè)備檢查

(1)每日檢查曝氣系統(tǒng)、水泵等設(shè)備運行狀態(tài)。

(2)發(fā)現(xiàn)異常及時維修,避免故障擴大。

(二)維護保養(yǎng)

1.清理工作

(1)定期清理格柵、沉淀池污泥,防止堵塞。

(2)采用機械或人工方式清理,確保清理徹底。

2.藥劑投加

(1)根據(jù)水質(zhì)情況調(diào)整藥劑投加量,如PAC、PAM等。

(2)確保藥劑質(zhì)量合格,避免二次污染。

(三)人員培訓(xùn)

1.培訓(xùn)內(nèi)容

(1)處理工藝原理及操作規(guī)程。

(2)設(shè)備維護與故障排除。

(3)水質(zhì)監(jiān)測方法與數(shù)據(jù)記錄。

2.培訓(xùn)周期

(1)新員工上崗前進行系統(tǒng)培訓(xùn)。

(2)定期開展技能提升培訓(xùn),更新知識。

六、效益分析

(一)環(huán)境效益

1.改善水質(zhì)

(1)處理后的污水達標(biāo)排放,減少對水體的污染。

(2)降低水體富營養(yǎng)化風(fēng)險,保護水生態(tài)系統(tǒng)。

2.提升人居環(huán)境

(1)減少污水橫流,改善村莊衛(wèi)生狀況。

(2)提高村民生活質(zhì)量,促進農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展。

(二)經(jīng)濟效益

1.節(jié)約用水

(1)處理后的中水可回用于灌溉、綠化等。

(2)減少自來水消耗,降低生活成本。

2.資源化利用

(1)污泥經(jīng)處理后可作為有機肥,增加農(nóng)業(yè)收入。

(2)推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,提升農(nóng)產(chǎn)品附加值。

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二、污水收集系統(tǒng)建設(shè)

(一)污水收集管網(wǎng)

1.管網(wǎng)布局規(guī)劃

(1)現(xiàn)場勘查與數(shù)據(jù)收集:首先,需對村莊進行全面踏勘,記錄每戶居民、公共建筑(如廁所、洗漱間)的分布位置和污水排放口的具體位置。同時,統(tǒng)計村莊的總戶數(shù)、人口數(shù)量(可按人均用水量估算日污水產(chǎn)生量,例如,農(nóng)村地區(qū)人均日生活用水量可參考50-150升范圍,取均值80升/人·日進行初步估算,即人均日污水產(chǎn)生量約為60-120升/人·日),以及主要道路和地形地貌。利用這些數(shù)據(jù)繪制初步的污水管網(wǎng)布設(shè)草圖。

(2)確定管網(wǎng)走向與高程:根據(jù)勘查結(jié)果,確定污水主干管和支管的走向。主干管應(yīng)盡量沿道路或地形低洼處敷設(shè),以最短路徑匯集支管來水。繪制管網(wǎng)平面圖,標(biāo)注各管道的起點、終點、長度、管徑以及關(guān)鍵節(jié)點(如檢查井)的位置。同時,進行現(xiàn)場高程測量,確定管道的埋設(shè)坡度,確保污水能依靠重力自流進入處理設(shè)施,避免需要頻繁抽送。坡度通常保持在1%-3%之間。

(3)管材選擇與計算:根據(jù)設(shè)計流量(需考慮生活污水量總變化系數(shù),通常取2-3)、管道埋深、地質(zhì)條件及經(jīng)濟性,選擇合適的管材。常用的有HDPE雙壁波紋管(內(nèi)壁光滑,水流阻力小,環(huán)剛度滿足承載要求)、球墨鑄鐵管(強度高,但成本相對較高)等。管徑的計算需基于峰值流量,并考慮遠期發(fā)展??墒褂盟τ嬎丬浖蚪?jīng)驗公式進行計算,確保管內(nèi)流速在0.6-1.0米/秒范圍內(nèi),防止淤積。

(4)繪制最終設(shè)計圖紙:完成上述步驟后,繪制正式的污水管網(wǎng)設(shè)計圖紙,包括平面布置圖、縱斷面圖、管材表、檢查井位置表等,作為施工依據(jù)。

2.管材選擇與施工

(1)管材性能要求:選擇的管材必須具有足夠的環(huán)剛度以承受覆土壓力和地面荷載,內(nèi)壁必須光滑,不易掛污,耐腐蝕(能抵抗污水中的酸堿性和土壤環(huán)境的侵蝕),且連接可靠,密封性好。對于可能存在凍害風(fēng)險的地區(qū),管材和接口需具有相應(yīng)的抗凍性能。

(2)管道連接方式:HDPE雙壁波紋管等常用管材多采用電熔連接或熱熔連接。施工時,需按照管材廠家提供的連接規(guī)范操作,確保連接處無熔接不均、虛熔或損壞。球墨鑄鐵管通常采用柔性接頭連接。連接過程需使用專用設(shè)備,并由經(jīng)過培訓(xùn)的人員操作。

(3)溝槽開挖與支護:根據(jù)設(shè)計圖紙和地質(zhì)條件開挖溝槽。溝槽寬度應(yīng)滿足管道安裝和施工操作的需要,深度根據(jù)管徑、覆土厚度和地下水位確定。在松軟土層或地下水位較高時,需進行溝槽支護,防止塌方,常用的有鋼板樁、木材或混凝土支撐等。

(4)管道敷設(shè)與基礎(chǔ)處理:管道敷設(shè)時,應(yīng)采用砂墊層作為基礎(chǔ),確保管道底部平整、密實。管道安裝時需控制中線位置和高程,允許一定的偏差范圍。鋪設(shè)完成后,應(yīng)及時回填,分層夯實,避免對管道造成過大的沖擊或側(cè)向壓力。

(5)安裝質(zhì)量控制:施工過程中,需對管道的鋪設(shè)高程、中線位移、管底基礎(chǔ)、接口質(zhì)量等進行嚴格檢查和記錄。管道安裝完成后,應(yīng)進行閉水試驗或通水試驗,檢驗管道的嚴密性和通暢性。閉水試驗是常用的方法,即在管道末端封堵,向管內(nèi)充水至規(guī)定高度,觀察規(guī)定時間內(nèi)的水位下降情況,以不滲漏為合格。

(二)污水收集設(shè)施

1.污水井設(shè)置

(1)檢查井布置:在污水主干管、支管起終點、轉(zhuǎn)彎處、匯合處以及每隔一定距離(如直線段每隔80-150米)應(yīng)設(shè)置檢查井。檢查井的作用是便于日常檢查、清淤、疏通以及維修管道。井蓋應(yīng)選用鑄鐵或玻璃鋼材質(zhì),具有防盜、防墜落功能,并明顯標(biāo)示“污水”字樣。

(2)井室尺寸確定:檢查井的尺寸(直徑或邊長)應(yīng)根據(jù)其功能、所連接管道管徑以及操作人員通行需求確定。一般小型檢查井內(nèi)徑不小于0.7米,大型檢查井則需更大。井內(nèi)需設(shè)置流槽,引導(dǎo)污水流向,并設(shè)置踏步,方便人員上下。

(3)井蓋與爬梯:井蓋的承載力需滿足施工機械和車輛(如可能)的荷載。井內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定的爬梯,方便人員安全進入井內(nèi)作業(yè)。爬梯材質(zhì)應(yīng)防腐。

2.雨污分流

(1)改造與新建:對于已建成的村莊,應(yīng)逐步進行雨污分流改造。新建房屋和公共設(shè)施必須嚴格按照雨污分流原則設(shè)計排水系統(tǒng)。雨水和污水應(yīng)通過不同的管道系統(tǒng)收集和輸送。

(2)雨水收集與處理/排放:分離出的雨水可考慮采用滲透、收集回用等方式處理。例如,建設(shè)雨水花園、下凹式綠地,利用土壤和植物凈化雨水;或收集起來用于綠化澆灌、道路沖洗等。雨水排入市政雨水管網(wǎng)或自然水體時,應(yīng)設(shè)置初期雨水棄流裝置,減少初期污染。

(3)防止污水混入雨水管:在排水口設(shè)置明顯的標(biāo)識,教育村民和過往人員不得將污水排入雨水口。定期檢查雨水管道,防止污水因管道錯接、混接而進入雨水系統(tǒng)。

三、污水處理工藝選擇

(一)小型分散式處理工藝

1.化糞池

(1)結(jié)構(gòu)原理:化糞池是一種利用沉淀、厭氧發(fā)酵原理處理人畜糞便和少量生活污水的設(shè)施。污水進入化糞池后,經(jīng)過沉淀,固體雜質(zhì)沉于池底形成污泥,進行厭氧分解;懸浮物和油脂在缺氧條件下被部分分解;較輕的漂浮物則浮于水面形成浮渣,定期清除。

(2)適用條件:適用于居住分散、人口密度低、污水產(chǎn)生量小的農(nóng)戶或院落。處理后的上清液可作為農(nóng)家肥使用,但需注意集中處理和規(guī)范使用,避免直接排入水源或過量施用。

(3)設(shè)計與建設(shè)要點:化糞池通常為磚砌或混凝土結(jié)構(gòu),需密封良好,防止氣體泄漏和異味擴散。池體應(yīng)有足夠的容積,分為三個或以上格室,以實現(xiàn)沉淀、發(fā)酵和儲存功能。各格室之間應(yīng)有隔墻,并設(shè)置過糞管連接。池底應(yīng)有坡度,利于污泥集中和排出。化糞池的容積根據(jù)設(shè)計處理人數(shù)和停留時間(一般不小于30天)計算確定。頂部應(yīng)設(shè)置蓋板,防止人畜進入和雜物掉入。

(4)維護要求:化糞池需定期(一般6-12個月)清理池內(nèi)污泥,防止污泥過多影響處理效果和容積。清理出的污泥經(jīng)無害化處理(如堆肥發(fā)酵)后可作為肥料。

2.A/O生物處理工藝

(1)工藝組成:A/O是厭氧-好氧生物處理的縮寫。該工藝由一個缺氧(Anoxic)反應(yīng)池和一個好氧(Oxic)反應(yīng)池組成。污水首先進入缺氧池,通過原水中的有機物和內(nèi)源呼吸作用,以及可能的硝態(tài)氮的反硝化作用,去除部分氮和部分有機物。然后,污水進入好氧池,在溶解氧的作用下,微生物(主要是好氧菌)大量繁殖,快速降解有機污染物。

(2)適用條件:適用于人口密度中等、污水產(chǎn)生量適中、對出水水質(zhì)有一定要求的村莊。該工藝相對化糞池能提供更高的處理效率,特別是對BOD的去除率較高。

(3)系統(tǒng)配置:A/O系統(tǒng)通常需要配備曝氣系統(tǒng)(如穿孔管曝氣)和攪拌設(shè)備(防止污泥沉降),以及必要的回流系統(tǒng)(如有需要,可將好氧池的部分處理水回流到缺氧池,提供電子受體,促進反硝化)。同時需要沉淀池(二沉池)進行固液分離,分離出的污泥部分回流至好氧池,剩余部分排出進行處置。

(4)設(shè)計參數(shù):A/O系統(tǒng)的設(shè)計需確定各池容積、水力停留時間(HRT)、污泥濃度(MLSS)、溶解氧(DO)濃度、回流比等關(guān)鍵參數(shù)。好氧池的DO通常控制在2-4毫克/升,缺氧池的溶解氧應(yīng)控制在較低水平(<0.5毫克/升)。

(二)集中式處理工藝

1.活性污泥法

(1)基本原理:活性污泥法是應(yīng)用最廣泛的生物處理技術(shù)。其核心是向污水中投加一定量的微生物(活性污泥),這些微生物能吸附并分解污水中的有機污染物。通過曝氣提供氧氣,維持微生物的生命活動。處理后的污水經(jīng)過沉淀池,使活性污泥與水分離,清水排放,濃縮的污泥部分回流至曝氣池,部分排放。

(2)工藝類型:根據(jù)曝氣方式和污泥沉降性能,活性污泥法有多種形式,如傳統(tǒng)曝氣法、延時曝氣法、氧化溝、SBR(序批式活性污泥法)等。其中,氧化溝和SBR工藝因其運行穩(wěn)定、管理簡便、造價較低等優(yōu)點,在農(nóng)村地區(qū)有較廣泛的應(yīng)用。

(3)適用條件:適用于人口相對集中、污水產(chǎn)生量較大的村莊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域。能較穩(wěn)定地去除BOD、COD,并有一定脫氮除磷效果。

(4)系統(tǒng)組成與運行:典型的活性污泥法系統(tǒng)包括:進水渠道、曝氣池(主反應(yīng)區(qū))、曝氣系統(tǒng)(風(fēng)機、風(fēng)管、布氣頭)、二沉池、污泥回流泵房及管路、剩余污泥排放系統(tǒng)等。運行管理包括:控制進水水量水質(zhì)、調(diào)整曝氣量、監(jiān)測溶解氧、控制污泥回流比和剩余污泥排放量、定期進行污泥沉降性測試(SVI)等。

2.MBR膜生物反應(yīng)器

(1)技術(shù)特點:MBR是生物膜法(MembraneBioreactor)的簡稱,它將生物處理單元(如活性污泥法)與膜分離技術(shù)(如微濾膜、超濾膜)相結(jié)合。通過膜分離,可以強制實現(xiàn)固液分離,得到高質(zhì)量的出水,且不產(chǎn)生污泥膨脹問題。

(2)適用條件:適用于對出水水質(zhì)要求非常高(如回用標(biāo)準)或土地資源緊張、污泥處置困難的村莊。雖然初始投資較高,但占地小,運行穩(wěn)定,出水水質(zhì)好。

(3)系統(tǒng)構(gòu)成:MBR系統(tǒng)主要包括:生物反應(yīng)器(含填料)、膜組件、跨膜壓差(TMP)驅(qū)動系統(tǒng)(如泵)、清洗系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)等。膜組件是核心部分,需定期進行化學(xué)清洗,以恢復(fù)膜的通透性。

(4)優(yōu)勢與注意事項:MBR的主要優(yōu)勢是出水水質(zhì)優(yōu)良(濁度極低,懸浮物幾乎為零),水力停留時間短,污泥產(chǎn)量少。但需關(guān)注膜污染問題,制定有效的清洗維護方案。同時,能耗(主要用于膜過濾和清洗)相對較高。

四、處理設(shè)施建設(shè)

(一)處理站選址

1.選址原則

(1)環(huán)境安全:處理站應(yīng)選址在村莊下游、遠離飲用水源保護區(qū)(通常要求至少500米以上)、居民集中區(qū)(建議大于100米,以減少異味和噪聲影響)、農(nóng)田灌溉區(qū)(避免處理后污水直接灌溉敏感作物)和學(xué)校、醫(yī)院等敏感場所。

(2)工藝可行:選址應(yīng)滿足所選處理工藝的空間要求,包括曝氣池、沉淀池、污泥池等構(gòu)筑物的布置空間,以及設(shè)備安裝、檢修和維護的所需場地。應(yīng)考慮地勢相對低洼,便于污水自流進入處理站。

(3)便于管理:處理站應(yīng)選址在交通相對便利、電力供應(yīng)可靠、便于日常巡查、維護和管理的地方。同時,應(yīng)考慮與村莊其他公共設(shè)施的相對位置關(guān)系。

(4)土地利用:選址應(yīng)盡量利用荒地、廢棄地,避免占用或少占用耕地,符合當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃。

2.場地平整與配套

(1)場地清理與平整:選定場地后,需清除場地內(nèi)的障礙物(如樹木、石塊、建筑物基礎(chǔ)等),對場地進行測量放線,并根據(jù)設(shè)計圖紙進行平整。平整度應(yīng)滿足構(gòu)筑物基礎(chǔ)和地面施工的要求,一般要求地面坡度平緩,無明顯高差。

(2.基礎(chǔ)建設(shè):根據(jù)設(shè)計要求,為各處理構(gòu)筑物(特別是水池)施工混凝土基礎(chǔ)?;A(chǔ)需進行防水處理,如鋪設(shè)防滲層(如高密度聚乙烯HDPE土工膜)。

(3)電力保障:處理站通常需要電力驅(qū)動水泵、風(fēng)機等設(shè)備。需接駁可靠的電源線路,并配備必要的配電設(shè)備、控制柜和電纜??紤]設(shè)置應(yīng)急電源(如太陽能光伏系統(tǒng))作為備用。

(4)道路與交通:修建或硬化通往處理站的道路,保證運輸車輛(如污泥清運車、維修車)能夠順利到達。

(5)排水與防洪:處理站自身應(yīng)有完善的內(nèi)部排水系統(tǒng),收集清洗廢水、設(shè)備冷卻水等,并設(shè)置雨水排水設(shè)施。場地四周應(yīng)考慮設(shè)置圍欄或綠化帶,起到隔離、防滲和美化環(huán)境的作用。必要時,需考慮防洪措施,如設(shè)置防洪堤。

(二)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準

1.構(gòu)筑物設(shè)計

(1)尺寸計算:各處理構(gòu)筑物的尺寸(長、寬、高)應(yīng)根據(jù)處理水量、水力停留時間、污泥負荷、容積負荷等設(shè)計參數(shù)計算確定。例如,曝氣池的容積計算公式為:V=Q×HRT,其中V為曝氣池容積,Q為設(shè)計水量,HRT為水力停留時間。

(2)結(jié)構(gòu)強度與耐久性:構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計需滿足強度、剛度、穩(wěn)定性要求,能夠承受自身重量、覆土壓力、地面荷載以及水壓力。材料選擇應(yīng)考慮耐腐蝕、耐久性,如混凝土強度等級不低于C25,并根據(jù)環(huán)境條件添加防滲劑或防腐劑。

(3)防滲處理:所有接觸污水的構(gòu)筑物(如水池)內(nèi)壁必須進行防滲處理。常用的方法有:結(jié)構(gòu)自防滲(使用防水混凝土)、內(nèi)襯防滲層(如高密度聚乙烯HDPE土工膜、玻璃鋼FRP等)。防滲層需進行搭接處理,并設(shè)置保護層,防止損壞。

(4)人孔與檢修口:各構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量和尺寸適宜的人孔(或檢修口),用于觀察、取樣、檢查和清淤。人孔蓋應(yīng)嚴密、防臭、耐腐蝕。

(5)通風(fēng)與除臭:對于可能產(chǎn)生異味的構(gòu)筑物(如化糞池、污泥池、調(diào)節(jié)池),應(yīng)設(shè)置通風(fēng)口或強制通風(fēng)系統(tǒng)(如風(fēng)機抽風(fēng)),并考慮設(shè)置除臭裝置(如生物濾池、活性炭吸附裝置)。

2.設(shè)備安裝與調(diào)試

(1)設(shè)備選型:根據(jù)處理工藝和設(shè)計要求,選擇性能參數(shù)(如流量、揚程、功率、效率、耐腐蝕性等)滿足要求的水泵、風(fēng)機、攪拌器、刮泥機、膜組件及配套電器設(shè)備。優(yōu)先選用節(jié)能、可靠、維護方便的產(chǎn)品。

(2)設(shè)備基礎(chǔ):為大型設(shè)備(如水泵、風(fēng)機)制作堅固的基礎(chǔ),確保安裝平穩(wěn)牢固。

(3)安裝要求:設(shè)備安裝需嚴格按照說明書和規(guī)范進行,確保位置準確、連接牢固、密封良好。電氣接線需由專業(yè)電工操作,保證接線正確、絕緣可靠。管道連接需嚴密,防止泄漏。

(4)系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試:在設(shè)備單機試運合格后,進行整個處理系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)試。包括水泵與電機、風(fēng)機與電機、閥門、儀表、控制系統(tǒng)等的協(xié)同工作。檢查各設(shè)備運行是否平穩(wěn)、有無異響、振動是否在允許范圍內(nèi)。

(5)性能測試與驗收:調(diào)試完成后,進行系統(tǒng)性能測試,如水泵的實際揚程、流量、功率消耗;風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓、電耗;處理系統(tǒng)的實際處理水量、進出水水質(zhì)指標(biāo)(COD、BOD、SS等)等。根據(jù)測試結(jié)果,優(yōu)化運行參數(shù),直至達到設(shè)計要求,方可正式投入運行。

五、運維管理

(一)日常監(jiān)測

1.水質(zhì)監(jiān)測

(1)監(jiān)測項目與頻次:應(yīng)定期對進水水質(zhì)和出水水質(zhì)進行監(jiān)測。常規(guī)監(jiān)測項目包括:水溫、pH值、COD、BOD、SS、氨氮、總氮、總磷等。對于小型處理站,可適當(dāng)簡化監(jiān)測項目,如重點關(guān)注SS和COD。監(jiān)測頻次根據(jù)處理工藝和運行狀況確定,一般新運行階段或水質(zhì)變化較大時,增加監(jiān)測頻次(如每日或每周),穩(wěn)定運行后可適當(dāng)延長間隔(如每月或每季度)。

(2)監(jiān)測方法:可采用便攜式儀器進行快速檢測(如pH、水溫、溶解氧、濁度),或采集水樣送至專業(yè)實驗室進行精確分析。建立水質(zhì)監(jiān)測臺賬,記錄監(jiān)測時間、地點、項目、數(shù)值、天氣等信息。

(3)結(jié)果分析與應(yīng)用:分析進出水水質(zhì)變化趨勢,判斷處理效果是否穩(wěn)定達標(biāo)。如發(fā)現(xiàn)出水水質(zhì)下降,需分析原因(如進水負荷過高、設(shè)備故障、污泥問題等),并采取相應(yīng)措施。

2.設(shè)備檢查

(1)檢查內(nèi)容:每日巡檢時,需檢查所有運行設(shè)備(水泵、風(fēng)機、閥門等)的運行狀態(tài),包括是否有異響、異常振動、過熱現(xiàn)象,運行參數(shù)(如電流、電壓、頻率)是否在正常范圍。檢查儀表(如流量計、液位計、壓力表、溶解氧儀)讀數(shù)是否正常、顯示是否穩(wěn)定。

(2)檢查頻率:關(guān)鍵設(shè)備(如主水泵、曝氣風(fēng)機)應(yīng)進行每日檢查。輔助設(shè)備可按周或月檢查。對于自動化程度高的系統(tǒng),可依賴自動化監(jiān)控,但仍需定期人工復(fù)核。

(3)記錄與報告:詳細記錄設(shè)備運行狀況和檢查結(jié)果。發(fā)現(xiàn)異常情況,及時記錄并向上級或維修人員報告,不得擅自處理復(fù)雜故障。

(二)維護保養(yǎng)

1.清理工作

(1)格柵清理:定期檢查和清理進水格柵(如有設(shè)置),防止柵渣堵塞影響水流。清理頻率根據(jù)格柵前水流量和污物含量確定,一般保持柵前水位差在規(guī)定范圍內(nèi)。清理時注意安全,防止被卡住的雜物砸傷。

(2)沉淀池/二沉池清理:定期清理沉淀池或二沉池的污泥和浮渣。清理頻率取決于污泥積累速度和處理量,化糞池清淤周期如前所述,活性污泥法系統(tǒng)的二沉池一般每2-6個月清理一次。清理方式可采用人工或機械(如污泥泵、吸污車)。

(3)曝氣系統(tǒng)維護:檢查曝氣管道、布氣頭是否有堵塞、

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