太湖周邊農(nóng)村地區(qū)化糞池改造設(shè)計(jì)處理生活污水

1、太湖周邊農(nóng)村地區(qū)化糞池改造設(shè)計(jì)處理生活污水    【摘要】太湖周邊 農(nóng)村 生活污水對太湖富營養(yǎng)化貢獻(xiàn)較大，本文對太湖周邊農(nóng)村地區(qū)污水處 理方式展開 研究 ，并以無錫市吳塘村為具體研究區(qū)域，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并收集資料，對傳統(tǒng)化 糞池結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新性的改造，將人工濕地和生物膜法與化糞池結(jié)合，設(shè)計(jì)出生物接觸氧化、 人工濕地和無動力跌水充氧三者聯(lián)合的接觸氧化-濕地-無動力充氧化糞池，并詳細(xì)說明了其結(jié)構(gòu)和原理。 關(guān)鍵詞：太湖；吳塘村；化糞池；接觸氧化；人工濕地 Abstract Sewage of rural areas surrounds Taihu Lake giv

2、e greater contribution to the eutrophication of the Taihu Lake. The research studied the sewage treatment of the rural areas around Taihu Lake, and selected Wutang village of Wuxi City as a specific study area, applied field survey and collected information. The study put up an innovative improvemen

3、t on traditional septic tank, joining the artificial wetlands and biofilms together with septic tanks. A new kind of septic tank called contacts oxidation-wetlands-undynamic oxygenation was designed; it combines the contact oxidation, artificial wetlands and undynamic waterfall oxygenation together.

4、 The details of its structure and principles were illuminated in the study. Keywords: Taihu Lake; Wutang village; septic tanks; contact oxidation; wetland2007年江蘇省持續(xù)高溫少雨，太湖水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重，5月28日，太湖無錫段梅梁灣爆發(fā)了大規(guī)模的藍(lán)藻侵害，無錫市城區(qū)牽龍口水廠和 南泉水廠的水源先后遭受污染而停用，嚴(yán)重威脅生 活飲用水的安全。這次大規(guī)模的藍(lán)藻爆發(fā)再次向人 類敲響警鐘，解決太湖流域的富營養(yǎng)化 問題 ，尋找 有效的對策，已成為迫在

5、眉睫的重大任務(wù)。 太湖水體污染主要來源于內(nèi)源和外源，內(nèi)源主 要是湖底淤泥和水體中營養(yǎng)物質(zhì)；外源主要為城市 生活污水、 工業(yè) 廢水、降水等，來源眾多且復(fù)雜， 對太湖水體污染貢獻(xiàn)大，因此本文主要研究外源的 控制。我國有60多萬個(gè)行政村、250多萬個(gè) 自然 村， 居住生活著2億多農(nóng)戶1。全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污 水約80多億噸，而96%的村莊沒有排水渠道和污水處 理系統(tǒng), 生活污水隨意排放1。太湖周邊分布著大量 的農(nóng)村，農(nóng)村生活污水對太湖富營養(yǎng)化貢獻(xiàn)較大，  圖 1 無錫市吳塘村并且有分布廣而且分散，水質(zhì)、水量波動性大，水 中氮、磷含量較高等特征。 根據(jù) 目前 我國廣大農(nóng)村地區(qū) 社會 經(jīng)濟(jì)

6、發(fā)展 狀況、污水處理與水環(huán)境保護(hù)要求，農(nóng)村污水 處理主要采用化糞池、人工濕地、穩(wěn)定塘、土壤滲濾、生物膜法等幾種適合農(nóng)村實(shí)際的污水 處理工藝技術(shù)2，其中化糞池因造價(jià)低和管理方便為大多數(shù)農(nóng)村所采用。筆者嘗試將人工濕 地和生物膜法與化糞池結(jié)合起來，設(shè)計(jì)一套適合太湖周邊農(nóng)村地區(qū)的生活污水處理方式。 1. 研究區(qū)域的選擇 無錫市南瀕太湖，據(jù)了解，濱湖區(qū)對近期污水管網(wǎng)難以到達(dá)的行政村實(shí)施生活污水“點(diǎn) 源處理”工程，污水處理方式具有代表性；吳塘村毗鄰太湖梅梁湖，于2004年由楊巷、白旄、 吳塘三村合并組建而成，村內(nèi)有一條主干河流吳塘港直接注入太湖，地理位置具有代表性（如 圖1）；全村占地9.8平方公里，總?cè)?/p>

7、口2500人，農(nóng)業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)，主要經(jīng)濟(jì)作物為楊梅、桔 子和水蜜桃，農(nóng)作物幾乎不使用農(nóng)藥，村民用水來源為自來水和井水相結(jié)合，生活方式代表 性。因此最終選擇吳塘村作為具體研究區(qū)域。 2. 處理工藝的選擇 我國農(nóng)村居住相對分散，經(jīng)濟(jì)力量也相對薄弱，部分經(jīng)濟(jì)條件比較好的農(nóng)村修建的住宅 大都安裝了配套的衛(wèi)生器具、給水管、排水管，設(shè)計(jì)了衛(wèi)生間，可是缺乏完善的下水道系統(tǒng) 3，大部分農(nóng)村生活污水主要通過現(xiàn)有的截污溝渠直接排到附近水體里或者下滲至土壤里， 成為水體主要的面源污染。對于農(nóng)村的分散生活污水的處理方式，造價(jià)低廉、工藝簡單、處 理效果有保證、運(yùn)行維護(hù)簡便是首要的原則。目前農(nóng)村實(shí)際中使用較多的污水處理技術(shù)

8、主要有 化糞池、人工濕地、穩(wěn)定塘、土壤滲濾、生物膜法等。 2.1 化糞池 化糞池又名殷夫池，是 20 世紀(jì)初德國人創(chuàng)造的，作為我國城鎮(zhèn)生活污水主要局部處理 構(gòu)筑物被普遍采用，在消除病原體、減少污染等方面曾經(jīng)發(fā)揮了巨大的作用?；S池的功能 是接收、貯存家庭生活污水。池內(nèi)分為漂浮層、淤泥層和中間清水層三個(gè)區(qū)域。它除了能截 留生活污水中的糞便、紙屑和病原蟲等雜質(zhì)的 50%和去除 BOD 的 20%以外、還可以減輕污 水處理廠的負(fù)荷或減輕對水體的污染。沉淀下來的污泥經(jīng) 312 個(gè)月的厭氧分解、酸性發(fā)酵 脫水熟化后能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定狀態(tài)可清掏出做肥料4。目前化糞池的池型主要有舊式化糞池、改 良式化糞池、立體多

9、槽式化糞池、好氧曝氣式化糞池、滅菌化糞池5、集成式生物化糞池6、 無害化化糞池7、新型生物處理化糞池8等，化糞池的改造具有潛力。 2.2 人工濕地 人工濕地（Constructed Wetland）是人工建造的、可控制的和工程化的濕地系統(tǒng)，這是 發(fā)達(dá)國家近十年來才興起的生態(tài)處理法9。第一個(gè)完整的人工濕地試驗(yàn)始于 1974 年德國的 Othfrensen 濕地10。其基本原理是：在一定的填料上種美人蕉、富貴竹、蘆葦?shù)忍囟ǖ闹参铮?將污水投放到人工建造的類似于沼澤的濕地上，當(dāng)富營養(yǎng)化水（如生活污水等）流過人下濕 地時(shí)，經(jīng)沙石、土壤過濾和植物根際的多種微生物活動，使水質(zhì)得到凈化9。 人工濕地污水處理

10、技術(shù)可處理氮、磷含量較高的污水，還可作為二級污水處理后接的深 度處理工藝。人工濕地主要分為潛流人工濕地和表面流人工濕地。按水流方向又可分為垂直 流人工濕地和水平流人工濕地。處理等量的污水，潛流系統(tǒng)用地要比表面流人工濕地少，運(yùn) 行維護(hù)簡單。表面流人工濕地多發(fā)的臭味和蚊蠅滋生在潛流系統(tǒng)中很少出現(xiàn)1112。人工濕 地的缺點(diǎn)是需要大量土地, 并要解決土壤和水中的充分供氧問題及受氣溫和植物生長季節(jié) 的 影響 等問題。 垂直流人工濕地由下行流和上行流方式的兩池組成。吳振斌、成水平等人對垂直流人工 濕地小試系統(tǒng)進(jìn)行測試，對受污染地面水體中的CODcr、BOD5和TSS的去除率分別為53.6%、 78.7%和

11、80.2%。對細(xì)菌、總大腸菌、糞大腸菌和藻類的平均去除率分別達(dá)99.4% 、85.9%、 89.7%和97.7%。對KN、NH4+-N和TP的平均去除率分別為39.2%、16.5%和25.8%13。 參考 該 系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可有效降低出水氮、磷含量，不難想象最終出水能達(dá)到水功能區(qū)劃的要求。 2.3 穩(wěn)定塘 利用穩(wěn)定塘處理污水可充分利用地形，基建和維護(hù)費(fèi)用低，并能實(shí)現(xiàn)污水的資源化，但 占地面積大，處理效果易受氣候影響，在我國難以普及14。太湖周邊地區(qū)土地資源寶貴， 且冬季氣候較低，不利于使用。 2.4 土壤滲濾 該系統(tǒng)將污水投配到土壤表面具有一定構(gòu)造的滲濾溝中, 污染物通過物理、化學(xué)、微生 物的

12、降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。該技術(shù)對懸浮物、有機(jī)物、氨氮、總磷和大腸 桿菌的去除率均較高，一般可達(dá)70%90%，而且基建投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡便, 整 個(gè)系統(tǒng)埋在地下，不會散發(fā)臭味，能保證冬季較穩(wěn)定的運(yùn)行，便于污水的就地處理和回用該 技術(shù)具有很強(qiáng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢1。但是，該技術(shù)須保證處理效果，否則容易對地下水造成 污染。 2.5 生物膜法 生物膜法有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化和生物流化床四種，是分散生活污水處 理主要 應(yīng)用 的一種人工處理技術(shù)，包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載 體表面，形成生物膜來吸附、降解污水中的污染物，達(dá)到凈化目的。該 方法 設(shè)備簡單、運(yùn)行 成本較低，處理效率高1。 吳塘村人口較少，分布分散，無市政排水管網(wǎng)，幾乎每座房屋旁邊都有一小塊耕地，可 以加以利用，所選污水處理工藝應(yīng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，且宜就近單獨(dú)處理；經(jīng)濟(jì)力量薄弱， 故污水處理應(yīng)充分考慮