太湖周邊農村地區化糞池改造設計處理生活污水
【摘要(yao)】太湖周(zhou)(zhou)邊 農(nong)村(cun) 生活污水對(dui)太湖富營養化(hua)貢獻較大，本文對(dui)太湖周(zhou)(zhou)邊農(nong)村(cun)地(di)區污水處(chu) 理(li)方式展開 研(yan)究 ，并以(yi)無錫(xi)市吳塘村(cun)為具(ju)體(ti)研(yan)究區域，進(jin)行(xing)實(shi)地(di)調查并收集資料，對(dui)傳(chuan)統化(hua) 糞池(chi)結構(gou)進(jin)行(xing)創(chuang)新性的改造，將人(ren)工濕(shi)地(di)和(he)生物膜(mo)法(fa)與化(hua)糞池(chi)結合(he)，設(she)計出生物接觸(chu)氧化(hua)、 人(ren)工濕(shi)地(di)和(he)無動力跌水充(chong)氧三(san)者聯合(he)的接觸(chu)氧化(hua)-濕(shi)地(di)-無動力充(chong)氧化(hua)糞池(chi)，并詳細說(shuo)明了其結構(gou)和(he)原(yuan)理(li)。 。
關鍵(jian)詞：太湖;吳(wu)塘村;化糞池;接觸(chu)氧(yang)化;人工(gong)濕地(di)
Abstract
Sewage of rural areas surrounds Taihu Lake give 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 improvement 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. The details of its structure and principles were illuminated in the study.
Keywords: Taihu Lake; Wutang village; septic tanks; contact oxidation; wetland
2007年江蘇(su)省持續高(gao)溫少雨(yu)，太湖水體富營養化嚴(yan)重(zhong)，5月(yue)28日，太湖無錫段梅梁(liang)灣爆(bao)發(fa)了大(da)規模的(de)(de)藍藻侵害，無錫市(shi)城區牽龍口水廠(chang)和 南泉水廠(chang)的(de)(de)水源先后(hou)遭受污染而停用，嚴(yan)重(zhong)威脅生 活飲用水的(de)(de)安全。這(zhe)次大(da)規模的(de)(de)藍藻爆(bao)發(fa)再次向人(ren) 類敲響警鐘(zhong)，解決太湖流域的(de)(de)富營養化 問題 ，尋找(zhao) 有效的(de)(de)對策(ce)，已成為(wei)迫在眉睫的(de)(de)重(zhong)大(da)任務。
太(tai)(tai)湖(hu)(hu)水體(ti)污(wu)(wu)(wu)染(ran)主(zhu)(zhu)要(yao)來源(yuan)(yuan)(yuan)于(yu)內源(yuan)(yuan)(yuan)和外(wai)源(yuan)(yuan)(yuan)，內源(yuan)(yuan)(yuan)主(zhu)(zhu) 要(yao)是湖(hu)(hu)底(di)淤泥和水體(ti)中營養(yang)(yang)物質;外(wai)源(yuan)(yuan)(yuan)主(zhu)(zhu)要(yao)為城市(shi) 生(sheng)活(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水、 工業(ye) 廢水、降水等，來源(yuan)(yuan)(yuan)眾多(duo)且(qie)復(fu)雜， 對太(tai)(tai)湖(hu)(hu)水體(ti)污(wu)(wu)(wu)染(ran)貢獻大，因此本文主(zhu)(zhu)要(yao)研(yan)究外(wai)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de) 控制。我國有(you)60多(duo)萬個行政(zheng)村(cun)(cun)、250多(duo)萬個 自然(ran) 村(cun)(cun)， 居住生(sheng)活(huo)(huo)(huo)著2億多(duo)農戶[1]。全國農村(cun)(cun)每年產生(sheng)生(sheng)活(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu) 水約80多(duo)億噸，而96%的(de)村(cun)(cun)莊沒有(you)排(pai)水渠道和污(wu)(wu)(wu)水處 理(li)系統(tong), 生(sheng)活(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水隨意排(pai)放[1]。太(tai)(tai)湖(hu)(hu)周邊分布著大量 的(de)農村(cun)(cun)，農村(cun)(cun)生(sheng)活(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水對太(tai)(tai)湖(hu)(hu)富(fu)營養(yang)(yang)化貢獻較(jiao)大，
圖(tu) 1 無錫市吳塘村
并(bing)且(qie)(qie)有分(fen)布廣而且(qie)(qie)分(fen)散，水(shui)(shui)(shui)質、水(shui)(shui)(shui)量波動(dong)性(xing)大，水(shui)(shui)(shui)
中氮、磷含(han)量較高等特(te)征。
根據 目前 我國廣(guang)大農村地區(qu) 社會 經濟 發展 狀況、污水處理與水環境保(bao)護(hu)要求，農村污水
處(chu)(chu)理主要(yao)采用(yong)化糞(fen)池(chi)、人工(gong)濕地(di)、穩定塘、土壤滲(shen)濾、生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)法等(deng)幾種適合(he)農(nong)村(cun)實際的污水 處(chu)(chu)理工(gong)藝技術(shu)[2]，其中化糞(fen)池(chi)因造(zao)價低(di)和(he)管理方(fang)便為(wei)大多(duo)數農(nong)村(cun)所(suo)采用(yong)。筆者嘗(chang)試(shi)將(jiang)人工(gong)濕 地(di)和(he)生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)法與(yu)化糞(fen)池(chi)結合(he)起來，設計一套(tao)適合(he)太湖周邊農(nong)村(cun)地(di)區的生(sheng)(sheng)活污水處(chu)(chu)理方(fang)式。
1. 研(yan)究區(qu)域的選擇
無(wu)錫市南(nan)瀕太(tai)(tai)湖(hu)，據了解，濱湖(hu)區對(dui)近期污水(shui)管網難(nan)以到達的行政村(cun)(cun)實施(shi)生(sheng)活污水(shui)“點(dian) 源(yuan)處(chu)(chu)理”工(gong)程，污水(shui)處(chu)(chu)理方(fang)式具有代(dai)表(biao)性(xing);吳塘村(cun)(cun)毗鄰太(tai)(tai)湖(hu)梅(mei)梁湖(hu)，于2004年由(you)楊(yang)巷、白旄、 吳塘三村(cun)(cun)合并組建而(er)成，村(cun)(cun)內(nei)有一(yi)條主(zhu)干河流吳塘港直接注入太(tai)(tai)湖(hu)，地(di)理位置具有代(dai)表(biao)性(xing)(如 圖1);全村(cun)(cun)占地(di)9.8平方(fang)公里(li)，總人口2500人，農(nong)業為主(zhu)要產(chan)業，主(zhu)要經濟作物為楊(yang)梅(mei)、桔 子和水(shui)蜜桃，農(nong)作物幾(ji)乎不使用(yong)農(nong)藥，村(cun)(cun)民(min)用(yong)水(shui)來源(yuan)為自(zi)來水(shui)和井水(shui)相結合，生(sheng)活方(fang)式代(dai)表(biao) 性(xing)。因此最終選擇(ze)吳塘村(cun)(cun)作為具體研究區域。
2. 處理工藝的選(xuan)擇
我(wo)國農(nong)村(cun)居(ju)住相對(dui)分散，經濟(ji)(ji)力量也相對(dui)薄弱(ruo)，部分經濟(ji)(ji)條件比較好的農(nong)村(cun)修建的住宅 大都安(an)裝了配套的衛生(sheng)器具(ju)、給(gei)水(shui)(shui)管(guan)、排(pai)水(shui)(shui)管(guan)，設(she)計(ji)了衛生(sheng)間，可是缺乏(fa)完善的下水(shui)(shui)道(dao)系統(tong)
[3]，大部分農村(cun)生(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)主(zhu)要(yao)(yao)通過現有的(de)(de)(de)截污(wu)溝渠直(zhi)接排(pai)到附近水(shui)(shui)體里(li)(li)或(huo)者(zhe)下(xia)滲至土壤里(li)(li)， 成為水(shui)(shui)體主(zhu)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)面(mian)源污(wu)染。對于農村(cun)的(de)(de)(de)分散(san)生(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)處(chu)理方式，造價(jia)低廉、工藝簡(jian)單、處(chu) 理效果(guo)有保證、運行維護簡(jian)便是首(shou)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)原(yuan)則。目(mu)前農村(cun)實際中使用較(jiao)多的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理技術主(zhu)要(yao)(yao)有 化糞(fen)池、人工濕地、穩定塘(tang)、土壤滲濾、生(sheng)物膜法等(deng)。
2.1 化糞池
化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)又名(ming)殷夫(fu)池(chi)，是(shi) 20 世紀初德(de)國(guo)人創造的(de)，作(zuo)為我國(guo)城鎮生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)主要(yao)局部處理 構筑物被普遍采(cai)用，在消除(chu)病(bing)原體(ti)、減(jian)少污(wu)(wu)染等方面(mian)曾(ceng)經(jing)發(fa)揮了巨大的(de)作(zuo)用。化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)的(de)功能 是(shi)接收、貯(zhu)存(cun)家(jia)庭生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)。池(chi)內(nei)分為漂(piao)浮層(ceng)、淤泥層(ceng)和中間清(qing)水(shui)(shui)層(ceng)三個區域。它除(chu)了能截 留(liu)生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)中的(de)糞(fen)(fen)便、紙屑和病(bing)原蟲等雜質的(de) 50%和去除(chu) BOD 的(de) 20%以外、還可以減(jian)輕(qing)污(wu)(wu) 水(shui)(shui)處理廠的(de)負荷或減(jian)輕(qing)對水(shui)(shui)體(ti)的(de)污(wu)(wu)染。沉淀下來的(de)污(wu)(wu)泥經(jing) 3～12 個月的(de)厭(yan)氧分解、酸性發(fa)酵 脫水(shui)(shui)熟化(hua)后(hou)能轉化(hua)為穩(wen)定狀態可清(qing)掏出做肥料[4]。目前(qian)化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)的(de)池(chi)型主要(yao)有(you)(you)舊式化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)、改(gai) 良式化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)、立(li)體(ti)多槽式化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)、好氧曝氣式化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)、滅(mie)菌化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)[5]、集成式生(sheng)物化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)[6]、 無害(hai)化(hua)化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)[7]、新型生(sheng)物處理化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)[8]等，化(hua)糞(fen)(fen)池(chi)的(de)改(gai)造具(ju)有(you)(you)潛力。
2.2 人(ren)工濕地
人工濕地(di)(Constructed Wetland)是人工建(jian)造的(de)(de)(de)、可控制的(de)(de)(de)和工程化的(de)(de)(de)濕地(di)系統，這是 發達(da)國家近十年(nian)來才(cai)興(xing)起的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)態處理法[9]。第(di)一個(ge)完整(zheng)的(de)(de)(de)人工濕地(di)試(shi)驗始(shi)于 1974 年(nian)德國的(de)(de)(de) Othfrensen 濕地(di)[10]。其基本(ben)原理是：在一定的(de)(de)(de)填料(liao)上種(zhong)美人蕉、富貴竹(zhu)、蘆葦等(deng)特定的(de)(de)(de)植(zhi)物(wu)， 將(jiang)污(wu)水(shui)投放到人工建(jian)造的(de)(de)(de)類似于沼(zhao)澤的(de)(de)(de)濕地(di)上，當富營養化水(shui)(如生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)等(deng))流過人下濕 地(di)時，經(jing)沙石、土壤過濾(lv)和植(zhi)物(wu)根際的(de)(de)(de)多(duo)種(zhong)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)動，使(shi)水(shui)質得到凈化[9]。
人工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)污水(shui)(shui)處理技術可處理氮、磷(lin)含(han)量較高的污水(shui)(shui)，還可作為二級(ji)污水(shui)(shui)處理后接(jie)的深 度(du)處理工(gong)(gong)(gong)藝。人工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)主要(yao)分為潛流(liu)(liu)(liu)(liu)人工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)和(he)表(biao)面流(liu)(liu)(liu)(liu)人工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)。按水(shui)(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu)方(fang)向又可分為垂直(zhi) 流(liu)(liu)(liu)(liu)人工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)和(he)水(shui)(shui)平流(liu)(liu)(liu)(liu)人工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)。處理等量的污水(shui)(shui)，潛流(liu)(liu)(liu)(liu)系統用(yong)地(di)要(yao)比(bi)表(biao)面流(liu)(liu)(liu)(liu)人工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)少(shao)，運(yun) 行維護簡(jian)單(dan)。表(biao)面流(liu)(liu)(liu)(liu)人工(gong)(gong)(gong)濕(shi)地(di)多發的臭味和(he)蚊蠅滋(zi)生在潛流(liu)(liu)(liu)(liu)系統中(zhong)很少(shao)出(chu)現[11][12]。人工(gong)(gong)(gong)濕(shi) 地(di)的缺點是(shi)需要(yao)大量土地(di), 并要(yao)解決土壤和(he)水(shui)(shui)中(zhong)的充(chong)分供氧問題(ti)及受氣溫和(he)植(zhi)物生長季節 的 影響 等問題(ti)。
垂直流(liu)(liu)人工濕地(di)由下行流(liu)(liu)和(he)上(shang)行流(liu)(liu)方式(shi)的(de)兩池組(zu)成。吳振斌、成水平等(deng)人對(dui)垂直流(liu)(liu)人工 濕地(di)小(xiao)試(shi)系統進行測試(shi)，對(dui)受污染地(di)面水體中的(de)CODcr、BOD5和(he)TSS的(de)去除率(lv)分別為(wei)53.6%、
78.7%和80.2%。對細(xi)菌(jun)、總(zong)大(da)腸菌(jun)、糞大(da)腸菌(jun)和藻類的平均去(qu)除率分(fen)別達99.4% 、85.9%、
89.7%和(he)97.7%。對(dui)KN、NH4+-N和(he)TP的平均去除(chu)率(lv)分別(bie)為39.2%、16.5%和(he)25.8%[13]。 參考 該 系(xi)統進(jin)行設計，可有效降低出水氮(dan)、磷含量(liang)，不難(nan)想(xiang)象最終出水能(neng)(neng)達到(dao)水功能(neng)(neng)區劃的要求。
2.3 穩定塘
利用(yong)穩定塘(tang)處(chu)理(li)污(wu)水(shui)可充分利用(yong)地(di)形，基建和維護費用(yong)低，并能實現(xian)污(wu)水(shui)的資源(yuan)化(hua)，但 占地(di)面積大，處(chu)理(li)效果(guo)易(yi)受氣候(hou)影響，在我(wo)國難以普及[14]。太湖周邊地(di)區土地(di)資源(yuan)寶貴(gui)， 且(qie)冬季氣候(hou)較低，不利于使用(yong)。
2.4 土壤滲濾
該系統(tong)將污(wu)水投配到(dao)土壤表面具有(you)(you)一(yi)定構造的(de)滲濾溝中, 污(wu)染物通(tong)過(guo)物理(li)、化(hua)學、微生 物的(de)降解和(he)(he)植物的(de)吸收利用(yong)得到(dao)處(chu)理(li)和(he)(he)凈化(hua)。該技(ji)(ji)(ji)術(shu)對懸浮(fu)物、有(you)(you)機物、氨氮、總磷和(he)(he)大腸 桿菌(jun)的(de)去除率均(jun)較高，一(yi)般可達70%～90%，而且基建投資少、運(yun)行費(fei)用(yong)低、維(wei)護簡(jian)便, 整 個系統(tong)埋在地(di)下，不會散發臭(chou)味，能(neng)保(bao)證冬季較穩定的(de)運(yun)行，便于污(wu)水的(de)就地(di)處(chu)理(li)和(he)(he)回(hui)用(yong)該 技(ji)(ji)(ji)術(shu)具有(you)(you)很強的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)(he)經(jing)濟優勢[1]。但是，該技(ji)(ji)(ji)術(shu)須保(bao)證處(chu)理(li)效果，否則容易(yi)對地(di)下水造成 污(wu)染。
2.5 生物(wu)膜法
生(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)法(fa)有生(sheng)物(wu)濾池、生(sheng)物(wu)轉盤、生(sheng)物(wu)接(jie)觸(chu)氧(yang)(yang)化和(he)生(sheng)物(wu)流化床四(si)種，是分(fen)散生(sheng)活污(wu)水處 理主要 應(ying)用 的(de)一種人工處理技術，包括厭氧(yang)(yang)和(he)好氧(yang)(yang)生(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)兩(liang)種。厭氧(yang)(yang)或好氧(yang)(yang)微生(sheng)物(wu)附(fu)著在載 體表面，形成生(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)來吸附(fu)、降(jiang)解(jie)污(wu)水中的(de)污(wu)染物(wu)，達到凈化目的(de)。該(gai) 方(fang)法(fa) 設備簡單、運行 成本較低(di)，處理效(xiao)率高(gao)[1]。
吳(wu)塘村(cun)人(ren)(ren)口較(jiao)少，分布分散(san)，無(wu)(wu)市(shi)政排水(shui)管(guan)網，幾乎每座房屋旁邊都有(you)一小塊耕地(di)，可 以加以利(li)用(yong)，所(suo)選污水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)工藝(yi)應(ying)抗沖(chong)擊負荷(he)能(neng)力(li)強，且宜就(jiu)近(jin)單獨處(chu)理(li)(li)(li);經濟力(li)量(liang)薄弱(ruo)， 故污水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)應(ying)充(chong)分考(kao)慮(lv)造(zao)價低(di)(di)、運行(xing)費用(yong)少、低(di)(di)能(neng)耗或無(wu)(wu)能(neng)耗的(de)工藝(yi);村(cun)鎮(zhen)缺乏污水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)專 業人(ren)(ren)員，所(suo)選工藝(yi)應(ying)運行(xing)管(guan)理(li)(li)(li)簡單，維護方(fang)便[3]。人(ren)(ren)工濕地(di)和生物膜法(fa)處(chu)理(li)(li)(li)效果好(hao)，且是接 近(jin)自然的(de)處(chu)理(li)(li)(li)技術，此外化(hua)(hua)糞(fen)(fen)池(chi)的(de)普遍使用(yong)和低(di)(di)費用(yong)使得改造(zao)化(hua)(hua)糞(fen)(fen)池(chi)推廣(guang)更(geng)加容易，鑒于上 述處(chu)理(li)(li)(li)方(fang)式和國內(nei)水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)相關資料(liao)，結(jie)合(he)吳(wu)塘村(cun)本身的(de)實(shi)際情況(kuang)，決定將人(ren)(ren)工濕地(di)和生物膜 法(fa)與化(hua)(hua)糞(fen)(fen)池(chi)結(jie)合(he)起來，設(she)計接觸氧化(hua)(hua)-濕地(di)-無(wu)(wu)動力(li)充(chong)氧化(hua)(hua)糞(fen)(fen)池(chi)對生活污水(shui)進行(xing)就(jiu)地(di)處(chu)理(li)(li)(li)。
3. 接觸(chu)氧化(hua)-濕(shi)地-無動力充氧化(hua)糞池(chi)設計(ji)
3.1 化(hua)糞(fen)池體積設計
根據《給(gei)水排(pai)水設計(ji)手冊(ce)第 2 冊(ce)-城鎮(zhen)排(pai)水》和《02S701 磚砌化糞(fen)池(chi)》上相關 計(ji)算 公(gong)式 和設計(ji)要(yao)求，化糞(fen)池(chi)最小(xiao)一般不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)(yu) 2m3，水面到池(chi)底距離(li)不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)(yu) 1.3m，尺長不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)(yu) 1m， 池(chi)寬不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)(yu) 0.75m。
本設計中化糞池有效(xiao)容積只(zhi)考慮前兩格計算，容積比為 3：2，取有效(xiao)池長為 2.0m;尺
高(gao) 1.7m，其(qi)中(zhong)保護層(ceng)高(gao)度(du) 400mm;池寬取 0.8m。故總(zong)容積為 V=2.0×1.7×0.8=2.72m3。
3.2 下行流(liu)-上(shang)行流(liu)人工濕地設計
人工濕(shi)地的深度一般是按水生植(zhi)物根系 自然(ran) 擴展(zhan)的深度來設計(ji)的，多數為 0.6～0.7m[15]。 本設計(ji)人工濕(shi)地由串聯的 0.5m×0.8m×0.8m 兩個池組成。
填料：底層(ceng)鋪 10cm 厚的(de)碎(sui)石(shi)(直徑 5mm 左右(you))，上層(ceng)為(wei)砂(直徑 0～4mm)和(he)土(tu)壤的(de) 混合，其中下行(xing)池(chi)砂土(tu)深 0.6m，上行(xing)池(chi)砂土(tu)深 0.5m，下行(xing)池(chi)填料高于上行(xing)池(chi) 10cm。
水(shui)生(sheng)植物：選(xuan)擇(ze)美人蕉(jiao)和(he)香蒲混(hun)合栽種(zhong)。
進出水管(guan)線布置(zhi)：進水干(gan)管(guan)為(wei)直(zhi)(zhi)徑 110mmPVC 管(guan)，另設(she)四根直(zhi)(zhi)徑 75mmPVC 管(guan)，出水 管(guan)布置(zhi)方式相(xiang)同[14]。
3.3 結(jie)構設計和原理
筆(bi)者閱讀(du)了大(da)量(liang)化(hua)糞池(chi)和人工濕(shi)地相關的(de)文章，從中(zhong)受到了一些啟發，并嘗(chang)試進行化(hua)糞
池(chi)改良設計(ji)及與(yu)人工(gong)濕地(di)聯用處理無錫(xi)市(shi)吳塘村生活(huo)污(wu)水。筆者構思的接觸氧化-濕地(di)-無動(dong)
力充(chong)氧化糞池處理流程和構造分別如圖 2 和圖 3。
圖(tu) 2 接觸氧(yang)(yang)化(hua)-濕(shi)地-無動力充(chong)氧(yang)(yang)化(hua)糞池處理流程(cheng)
4
1-腐(fu)化沉(chen)淀(dian)槽(cao);2-厭氧(yang)接觸(chu)氧(yang)化槽(cao);3-最終沉(chen)淀(dian)槽(cao);
4-下行(xing)流-上行(xing)流人工濕(shi)地;5-無(wu)動(dong)力(li)跌水充(chong)氧槽
圖(tu)3 接觸氧化-濕地(di)-無動力充氧化糞池
(1)腐化(hua)沉(chen)淀(dian)槽(cao)(cao)：糞便污水(shui)及其他生活污水(shui)混合后首先進入腐化(hua)沉(chen)淀(dian)槽(cao)(cao)。該(gai)槽(cao)(cao)占總有(you)效(xiao)容
積(ji)的(de)(de) 75%，為厭氧(yang)環境，污水中的(de)(de)有(you)機物在此腐化，主要去除部分(fen) BOD5、SS 和進行反硝 化，污泥和比重較大的(de)(de)懸(xuan)浮固(gu)體(ti)會(hui)沉淀到(dao)有(you)一定的(de)(de)坡度底部，比重較輕的(de)(de)懸(xuan)浮固(gu)體(ti)上浮至水 面，中間層液(ye)體(ti)較原污水澄清。上層浮渣和底層污泥需定期清掏。
(2)厭氧生物(wu)(wu)接觸氧化(hua)槽：該槽設在腐化(hua)沉(chen)淀槽右上(shang)側出口前，槽中(zhong)(zhong)鋪有厚度為 20cm 的(de) 填(tian)料層(ceng)，填(tian)料上(shang)下(xia)為格柵，連(lian)同填(tian)料層(ceng)做成盒(he)子狀(zhuang)，填(tian)料皆為永久性的(de)剛性填(tian)料，無需更換， 但可定期取出檢查生物(wu)(wu)膜(mo)(mo)附著情況。底層(ceng)和上(shang)層(ceng)為直徑 50mm 左右的(de)鵝(e)卵(luan)石，中(zhong)(zhong)間為塑料制 成的(de)多折片球型填(tian)料，材料密度要比水大，主要作用是過濾，附著生物(wu)(wu)膜(mo)(mo)，降低流速(su)。
(3)最終沉淀槽：該槽與厭氧(yang)生物接觸氧(yang)化槽用(yong)兩個直徑 10cm 的正方(fang)形孔相連(lian)，主要作 用(yong)是進(jin)一步沉淀分離(li)污(wu)水(shui)和污(wu)泥，以及去除(chu) BOD5、SS 和進(jin)行反硝化，中間層(ceng)清(qing)水(shui)通(tong)(tong)過蓮 蓬彎(wan)流至人工濕地。該槽也需(xu)定期清(qing)掏。此外上(shang)述三槽會產生甲烷(wan)、氨(an)氣、氮氣等(deng)氣體，需(xu) 設通(tong)(tong)風(feng)管連(lian)通(tong)(tong)，由(you)于甲烷(wan)純度(du)低，氣體量少且難以分離(li)，故通(tong)(tong)過通(tong)(tong)風(feng)管直接放空(kong)。
(4)下行流(liu)-上(shang)行流(liu)人(ren)(ren)工濕地(di)：通過(guo)前面(mian)腐(fu)化(hua)沉淀槽，厭氧(yang)生物(wu)接觸(chu)氧(yang)化(hua)槽和最終沉淀槽的 處理，進入人(ren)(ren)工濕地(di)的污染物(wu)負荷將有效降低，此人(ren)(ren)工濕地(di)由串聯的兩個池組成，分別為下
行流和(he)上行流。底(di)層鋪(pu)直徑(jing) 5mm 左右的(de)碎石(shi)連通兩池，上層為土壤(rang)和(he)直徑(jing) 0～4mm 的(de)砂混
合，下(xia)行(xing)池填料高于上(shang)行(xing)池 10cm，以克(ke)服人工(gong)(gong)濕地(di)(di)(di)的(de)水(shui)(shui)頭損失。一(yi)(yi)般的(de)單一(yi)(yi)垂直(zhi)流(liu)(liu)人工(gong)(gong)濕 地(di)(di)(di)水(shui)(shui)從上(shang)往下(xia)流(liu)(liu)，出水(shui)(shui)水(shui)(shui)位(wei)大(da)大(da)較(jiao)低(di)，在埋深較(jiao)深且(qie)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)位(wei)較(jiao)低(di)的(de)無動力化糞池中使用， 最終出水(shui)(shui)口很可(ke)能(neng)因過(guo)低(di)而容易被淹(yan)沒，而下(xia)行(xing)流(liu)(liu)-上(shang)行(xing)流(liu)(liu)人工(gong)(gong)濕地(di)(di)(di)可(ke)以克(ke)服這個(ge)不足，能(neng) 夠(gou)提(ti)升水(shui)(shui)位(wei)，而且(qie)眾(zhong)多試(shi)驗表明出水(shui)(shui)效果要(yao)比單一(yi)(yi)垂直(zhi)流(liu)(liu)人工(gong)(gong)濕地(di)(di)(di)好。水(shui)(shui)生植物可(ke)選擇美人 蕉和香蒲等普遍(bian)的(de)植物，定期收割。下(xia)行(xing)流(liu)(liu)-上(shang)行(xing)流(liu)(liu)人工(gong)(gong)濕地(di)(di)(di)相當于一(yi)(yi)般污水(shui)(shui)處(chu)理(li)的(de)深度處(chu) 理(li)，尤其(qi)在去氮除磷有很高的(de)處(chu)理(li)效率(lv)。
(5)無動力跌水(shui)(shui)(shui)充氧(yang)(yang)槽：該槽相當于出水(shui)(shui)(shui)前的集水(shui)(shui)(shui)槽有(you)集配(pei)水(shui)(shui)(shui)功能(neng)，并且與大(da)氣相通(tong)，可 通(tong)過(guo)里面三層(ceng)鋪有(you)鵝卵石的表(biao)面粗糙的階梯式跌水(shui)(shui)(shui)板進行復氧(yang)(yang)，可有(you)效(xiao)抑(yi)制水(shui)(shui)(shui)的發臭和提(ti)高(gao) 透(tou)明度。出水(shui)(shui)(shui)最終通(tong)過(guo)截污溝(gou)渠排至附近水(shui)(shui)(shui)體(ti)或者(zhe)下滲補給地下水(shui)(shui)(shui)，大(da)大(da)降低了(le)對受納(na)水(shui)(shui)(shui)體(ti)的污染(ran)。
3.4 經濟 可行性(xing) 分析
無錫市吳塘村幾乎每戶都(dou)修建有化(hua)(hua)糞池(chi)，糞便污(wu)水(shui)與其他生活污(wu)水(shui)分流排放，接觸氧化(hua)(hua)
-濕地(di)-無(wu)動(dong)(dong)力充氧(yang)化(hua)糞(fen)池無(wu)需采(cai)用好氧(yang)曝(pu)氣和提升裝置，僅通過污水的自流完成，無(wu)動(dong)(dong)力消 耗，運(yun)行費用極低;管理方便，如普(pu)及太湖周邊(bian)(bian) 農村 地(di)區，當(dang)地(di)政府環保相關部門(men)可(ke)定期檢 查及安排吸(xi)糞(fen)車集中吸(xi)走底層污泥和撇去上層浮(fu)渣。接觸氧(yang)化(hua)-濕地(di)-無(wu)動(dong)(dong)力充氧(yang)化(hua)糞(fen)池的建 造(zao)費用與傳(chuan)統舊(jiu)式化(hua)糞(fen)池相比略高(gao)一些，但兩者有著(zhu)幾乎(hu)相同(tong)的運(yun)行管理費用，對于吳塘(tang)村 乃至太湖周邊(bian)(bian)農村仍然(ran)是可(ke)承受的。
4. 總結
本設計著重(zhong)創(chuang)新，將人(ren)(ren)工(gong)濕地和生物(wu)(wu)膜(mo)法與化(hua)糞(fen)池(chi)(chi)(chi)結合(he)起來，設計出(chu)生物(wu)(wu)接觸氧(yang)化(hua)、人(ren)(ren) 工(gong)濕地和無動(dong)力(li)(li)跌水(shui)充氧(yang)三者聯合(he)的(de)(de)接觸氧(yang)化(hua)-濕地-無動(dong)力(li)(li)充氧(yang)化(hua)糞(fen)池(chi)(chi)(chi)。構思切實(shi)可行，今 后(hou)有(you)機會將試點進(jin)行試驗(yan)(yan)而不斷改進(jin)。通過(guo)對比其他相似的(de)(de)化(hua)糞(fen)池(chi)(chi)(chi)池(chi)(chi)(chi)型和人(ren)(ren)工(gong)濕地試驗(yan)(yan)結 果，不難想象(xiang)接觸氧(yang)化(hua)-濕地-無動(dong)力(li)(li)充氧(yang)化(hua)糞(fen)池(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)較好(hao)，滿足水(shui)功能區劃的(de)(de)要(yao)求，甚(shen) 至能達到一級B標準。從而可以減少(shao)對太湖周(zhou)邊地區地表水(shui)環境和地下水(shui)的(de)(de)污(wu)染，同時(shi)還(huan)能 緩(huan)解太湖的(de)(de)富(fu)營(ying)養化(hua) 問題 ，保障太湖流(liu)域的(de)(de)經濟持續(xu)繁榮 發展(zhan) 。
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