作者：孫海如周虎城王俊玉

論文關鍵詞村鎮生活污水凈化沼氣池人工濕地技術整合

論文摘要通過對江蘇省村鎮生活污水處理的調研和考察，結合當前村鎮的社會、經濟實際情況，提出了村鎮生活污水處理技術整合研究的觀點。著重介紹了生活污水凈化沼氣池、人工濕地的處理技術及其整合處理技術的試點實施方案。

村鎮生活污水處理是指對農村村莊和小鎮的村民生活污水和生產廢水的處理。隨著我國農村生活水平的不斷提高，以及農村畜禽養殖、水產養殖和農副產品加工等產業的發展，村鎮的污、廢水排放已嚴重破壞了農村的生態平衡。但目前的污廢水治理仍較落后，部分鎮區未建生活污水處理廠，污水和雨水一并進入合流管道，就近排入河道，使河道、湖泊受到嚴重污染，進行污水處理已迫在眉睫。

村鎮由于其社會組織結構、經濟發展狀況和生活水平與生活習慣等，與城鎮相比尚有較大的不同和差距，決定了村鎮生活污水處理與城鎮生活污水處理相比，不僅在水質、水量及建設規模上有所不同，而且在處理工藝選擇、工程建設與投資、運行管理的模式等方面也有較大的區別。故不能盲目按照城鎮污水處理工程建設的模式。

如何選擇村鎮生活污水的處理技術，關鍵問題是要適應目前村鎮的實際情況，除能達到國家排放標準的要求;更重要的是建設投資要省，運行管理要方便，運行費用要低。

因此提出“村鎮生活污水處理技術整合研究”的設想，即選擇目前已經成熟可行適合村鎮的污水處理技術進行有機整合，以達到村鎮生活污水處理的目標。

1生活污水凈化沼氣池

生活污水凈化沼氣池是在化糞池和沼氣池的基礎上發展起來的，解決了化糞池處理效果差、沉積污泥多、沼氣池沼氣回收率低的弊端。江蘇省在如皋、靖江等地試點、推廣生活污水凈化沼氣池獲得了一定成效。為了加快推廣步伐，2004年編制了新的《生活污水凈化沼氣池》圖集(蘇S 03—2004)。

1.1池型布置

生活污水凈化沼氣池的工藝流程為:生活污水→前置處理區Ⅰ→前置處理區Ⅱ→后處理區→排出。其布置見圖1。

前置處理區分為Ⅱ級，設計成兩座密閉的圓柱形沼氣池，在該區生活污水進行厭氧分解、泥水分離;污泥沉積于池底進行腐化分解。為了加強厭氧接觸效果，在前處理Ⅱ區池內掛硬性填料。沼氣池的有效容積為污水通過停留容積和污泥部分沉積容積之和，污水容積按停留時間48~72 h計算，污泥沉積容積按污泥清掏周期360 d計算。

后處理區為生物濾池，設計成矩形折流式生物濾池，分成4格，每格水頭差20 cm，污水從下向上串聯折流通過濾床，污水通過濾膜上好氧、兼性微生物的分解代謝和合成代謝進一步降解污染物質。池中濾料選用石灰石碎石，厚度為400~500 mm。第一、二格為粗濾料，粒徑5~40 mm;第三格為中濾料，粒徑5~20 mm;第四格為細濾料，粒徑5~15mm。每格碎石后處理區的有效容積可按(0.4~0.5)沼氣池有效容積計算。凈化沼氣池前設格柵，以阻攔污水中較大的漂浮物。沼氣池為密閉池，池頂設活動蓋板和蓄水圈、蓋板兩道頂蓋，活動蓋板上有沼氣導管，可將沼氣用塑料軟管引出。在出水管上端部位布置DN150 PVCU進氣管(進口設防護罩)，使池內水面與大氣相通，保證好氧和兼性微生物的降解效果。

1.2處理效果

如皋、靖江、淮安環境監測站對凈化沼氣池的檢測結果見表1~表3。

表1~表3的數據表明，生活污水凈化沼氣池出水應屬基本或接近達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)中的二級排放標準要求。

2.1特點

人工濕地有自由水面型(FWS)和潛流型(SFS)兩類。由于潛流型人工濕地處理效果好、受氣溫影響相對較少、衛生條件好等原因而采用較多。潛流型人工濕地根據污水的流動方向又分成水平流和垂直流兩種。前者對BOD5、CODCr、SS、重金屬等污染物處理效果好，后者脫氮、除磷效果較好。人工濕地處理系統投資低，處理效果好，管理和維護簡單，基本不用能源消耗，運行費用僅為常規處理的1/10，抗沖擊性能強，適合廣大農村地區、小城鎮地區的污水處理。

2.2構造

潛流式人工濕地構造由進水區、處理區、出水區三部分組成，并且底部應做好防滲層。垂直流人工濕地構造示意見圖2。

處理區為人工濕地工作區，為保證流程的長度和水流均勻，一般設計成上向流分格串聯運行。每格中的基質采用礫石或卵石，顆粒由下而上遞減，基質厚度取60~80 cm。底層厚20 cm，粒徑40~60mm，為粗碎石層;中層厚30 cm，粒徑20~40 mm，為中碎石層;上層厚15 cm，粒徑10~30 mm，為細碎石層。

進水區與集水區的布置應盡量保證布水和集水均勻，避免在池內形成死水區和短流。人工濕地的防滲層很重要，應保證污水處理過程中污水不向外滲漏，防止污水對地下水的污染和影響周圍環境衛生。一般濕地應選在厚土層地區，厚土層上再設防滲層，防滲層可用粘土、膨脹土、瀝青和油氈鋪設，現在也有做高密度聚乙烯樹脂塑料膜鋪墊。

人工濕地的植物品種對人工濕地的處理效果影響很大，所以濕地設計時應注意床內植物的選擇和栽培。植物選擇通常選擇根系發達，根莖粗壯的植物;光合作用好、輸氧機能強的植物;當然也應考慮到植物的經濟價值和觀賞性。

3村鎮生活污水處理技術整合方案與實踐

3.1技術整合方案

通過對村鎮污水處理技術的調研和分析，認為目前生活污水凈化沼氣池是一種比較適用的處理技術。它具備處理效果較好，可分散性建設，運行和維護簡單，管理工作量少，運行費用低等特點。但也存在運行、維護管理問題和技術的“保安”措施問題。生活污水處理就其工作性質來說應屬社會公共、公益事業，在污水處理工作推向市場的同時，國家財政仍給予一定的政策和優惠，包括投資補貼。但村鎮污水處理還是需要一定的運行、管理工作和必要的投資與運行費用。要想真正解決村鎮生活污水處理問題，應從管理體制上盡快出臺相應的措施，建立一種新的農村污水處理管理機制，包括監督檢測、建設、日常管理。而且這一管理機制也必須是社會公益性的，和城市的機制一致，必要的費用開始有政府撥款，隨著村鎮經濟發展，生活水平提高，再逐步推向市場。只有如此，才能保證村鎮污水處理建得成，管理得好，真正發揮社會效益和環境效益。關于生活污水凈化沼氣池的技術“保安”措施是鑒于以下幾方面的原因。首先目前村鎮污水處理的運行管理不到位，這就只能從加強技術的安全保證度來補救。另一方面生活污水凈化沼氣池處理效果的安全保證度不高。從檢測數據分析，達標的富余量不多，很多是勉強達標、接近達標或是有的項目達標;其次是系統資料很少;其三是凈化沼氣池的后處理區生物濾池的好氧、兼性微生物的分解、合成代謝功能，有必要進一步改善和提高。

就此，對村鎮污水處理技術整合提出了如下方案:①生活污水凈化沼氣池→污水灌溉;②生活污水凈化沼氣池→氧化塘;③生活污水凈化沼氣池→微動力接觸氧化池;④生活污水凈化沼氣池→人工濕地。

其中方案一和方案二，只要有合適的應用場合，可以直接選用。

方案三將埋設于地下的生物濾池改為微動力接觸氧化池，后處理區處理效果將有大的提高，污水經沉淀后排放應該說是“安全”的。但要增加動力設備和能耗，只要條件許可，可以選用。

方案四將埋設于地下的生物濾池改為敞開的人工濕地，有較好的處理效果，且不必增加動力能耗，是優選的推薦方案。

3.2推薦方案的實施

選擇了如皋、靖江兩地能源辦共同進行生活污水凈化沼氣池+人工濕地試點實施工作，要求完成如下研究內容:①工藝設計參數、組合型式，全年四季運行的處理效果測定;②對環境的影響;③最佳布置形式和濕地的構造;④人工濕地植物品種的選擇和栽種經濟性植物的探討;⑤運行、維護和管理與運行費用;⑥合理造價。現試點實施試驗工作進行順利，試點的選點工作已經確定，結合試點的地形分建與合建兩種池型的施工設計圖紙已經完成，試點現場施工已經開始，待工程建設投產后，試驗研究工作將全面展開。