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西安市某农村生活污水处理系统方案实例

文章出处:西安污水处理厂家责任编辑:迪奥水处理作者:西安污水处理设备

一、概况

该村共有147户,常住人口470人。2012年,该村以创建市级文明生态村为契机,开展了一系列的基础设施改造工程,尤其是建设了生活污水的收集和处理系统,实现了生活污水的收集、处理和再利用,改变了原来“脏乱差”的村貌为美丽乡村建设、改善农村水环境状况做出了有益的探索。

该村的生活污水处理系统由污水收集管网、污水处理站等两部分组成。


二、生活污水的收集

考虑该村地形条件、民居分布、污水处理站选址等因素,划定排污分区和布置污水管道,尽量减少征地及拆迁。污水的收集采用重力流输水。

主管管径为DN300,管材采用HDPE双壁波纹管,纵坡为0.3%,向污水处理站方向倾斜;各分区支管管径为DN200,亦为HDPE双壁波纹管,纵坡为0.5%,主要沿民宅方向流向化粪池;入户管道采用D110UPVC排水管,为旱厕改水厕创造了条件。

该村管网工程共铺设DN300的HDPE管1723m,DN200的HDPE管1717m,窖井163个,化粪池11个。


三、生活污水处理


1、污水处理规模

该村常住人口470人,村办工厂常住工人为350人,当地一所小学600人(不住校),未来规划幼儿园300人(不住校),常住人口的排水量按100L/(人·天)计,学校与幼儿园学生排水量按30L/(人·天)计,污水收集率取0.8。考虑今后人口、经济增长等因素,规模留有余地,确定污水处理站规模为120m³/d。

处理后的排水标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级A标准。


2、污水处理工艺比选

目前国内外应用于农村生活污水治理的技术多种多样。设计者必选了4种适宜西安农村生活污水处理的工艺。


(1)集约化生态处理工艺

该组合工艺由厌氧水解池、好氧生物接触氧化池和人工湿地3个处理单元组成。好氧生物接触氧化对有机物和氨氮具有较好的去除效果,后续的人工湿地可达到对氮磷去除。该工艺可同时脱氮除磷,且抗冲击负荷能力强。湿地建设可与景观建设有机结合。

出水标准为一级A标准。运行管理与传统脱氮除磷工艺相比,该工艺流程简单,设备及构筑物较少,无须污泥回流,运行管理较为简单。吨水直接费用0.59万元/T,运行费0.8元/T,占地最大。

适用于有可利用的水塘、滩地、沟渠或有空闲地的村庄,尤其适合于有一定地势落差,对氮磷去除要求较高的单村或联村的污水集中处理。


(2)MBR膜生物处理工艺

该工艺用膜组件代替二次沉淀池,固液分离效率高,对污染物去除率高,出水水质稳定,出水浊度低,可以直接排放。该工艺可根据水量实现模块化设计

出水标准为一级A标准。该工艺运行管理易于实现自动化控制,可制造成一体化全地埋的成套设备,该设备占地面积小、自控程度高、耐冲击负荷、启动方便。吨水直接费用1.241万元/T,运行费1.1元/T,占地小。

适用于经济条件好、自动化水平要求高、土地使用紧张但对出水水质要求高的单村或联村集中处理工程。


(3)好氧生物接触氧化处理工艺

该工艺污水以一定的流速流经附着微生物的填料,污水在与填料接触过程中,通过好氧微生物的新陈代谢作用使污水中的有机污染物得到去除,实现污水净化。该工艺具有较高容积负荷,不需污泥回流,对有机物和氨氮的去除效果好,对磷处理效果差,较活性污泥法的动力消耗少,污泥量少,对水质水量的骤变有较强的适应能力。

出水标准为二级标准。运行管理设备及构筑物少,结构简单,运行管理简单。吨水直接费用0.511万元/T,运行费0.5元/T,占地小。

适用于生物接触氧化池,处理规模可大可小,在单村或联村集中处理模式中,建议在经济较为发达地区采用,利用电能曝气充氧,提高处理效果。


(4)微动力生物生态组合工艺

该工艺由厌氧生物滤池、太阳能曝气和人工湿地3个处理单元组成。太阳能曝气池仅进行增氧曝气,较常规工艺显著降低能耗,且采用太阳能,有利于降低运行成本。该工艺除提水用电外,基本无需动力消耗,对于有自然落差村庄动力消耗基本为零。湿地建设可与景观建设有机结合。

冬季湿地停止运行后,厌氧生物滤池出水经曝气充氧后可达到二级排放标准,其他季节经湿地处理后出水水质要由于二级排放标准。

运行管理设备及构筑物较少,运行管理简单不需要专业人员。吨水直接费用0.82万元/T,运行费0.2元/T,占地大。

适用于有可利用的水塘、滩地、沟渠或有空闲地的村庄,尤其适合于有一定地势落差,对氮磷去除要求较高的单村或联村的污水集中处理。


四、比选结果

农村污水治理不同于城镇污水处理,需充分考虑到农村地区的实际情况。在污水处理工艺的选择上要因地制宜,注重经济适用性,要选择工程投资和后期运行费低的污水处理工艺。

经综合比选后,该村选取了集约化生态治理工艺。


五、污水处理站工艺

该村污水处理站主要由厌氧水解池、好氧生物接触氧化池和好氧塘3个处理单元组成,总占地0.8h㎡。工艺流程图如下所示:

西安生活污水处理设备工艺流程图

主要构筑物包括:拦污格栅、调节池及提水泵房、水解酸化池、接触氧化池、沉淀池、消毒池、污泥浓缩吃、鼓风机房。

1、拦污格栅:其作用是拦截污水中较大悬浮物,确保水泵正常运行。

2、调节池及泵房:调节池有调节水量的功能,并通过在调节池内的水泵将污水提入下一级处理构筑物。调节池采用全地下式钢筋混凝土结构,尺寸6.0m×6.0m×4.0m(长×宽×高,下文同)调节池有效容积按单台泵21.6h的水量计算。设置2台水泵,一用一备,每台泵性能参数:Q=5m³/h,H=6m,N=0.75kW。每台水泵后设有缓闭止回阀及手动蝶阀各1个,用于水泵切换与检修。水泵的开、停根据泵井内水位计自动控制。

3、水解酸化池:提高污水的生化性,去除污水中BOD5、COD等污染物,同时进行生物脱氮除磷。尺寸3.0m×3.0m×4.0m,亦为全地下式结构,污水停留时间6.0h,有效水深3.5m,池内设生物带60㎡,投放生物菌粉2.4kg。

4、接触氧化池:去除污水中有机物,同时聚磷菌完成磷的摄取,亚硝酸菌、硝酸菌完成亚硝化和硝化反应。尺寸、结构同水解酸化池,共3个。设计停留时间18.0h,池内设有微孔曝气盘φ200mm,90个,通气量1~2m³/h,生物带180㎡,投放生物菌粉7.2kg。一般情况下,控制好氧池出水的溶解氧为2mg/m³。池内设置一定数量的曝气管,定期开启可以吹脱生物带上老化的生物膜。

5、斜板沉淀吃:进行泥水分离。池体尺寸4.7m×2.0m×4.0m,全地下混凝土结构。设计流量5m³/h,表面负荷0.5m³/(㎡·h),设置斜板8㎡。

6、鼓风机及消毒房:全地下式混凝土结构,尺寸5.0m×2.0m×3.0m。设风机3台(2用1备),Q=.5m³/min,P=49kPa。设二氧化氯发生器1台,50g/h。设排水泵1台,Q=3m³/h,H=8m。

7、污泥浓缩池:污泥浓缩。浓缩后污泥用粪车抽出,定期由环卫部门进行处理。为全地下式混凝土结构,尺寸2.0m×1.0m×3.0m,Q=5m³/h,表面负荷0.5m³/(㎡·h)。另设排泥泵1台,Q=2m³/h。

8、氧化塘:对村内现有坑塘进行改造,使之成为氧化塘兼调蓄池,塘内设曝气系统,进一步净化水质。该塘占地3000㎡,平均水深1.5m。污水站的尾水在塘内经过好氧处理后(停留约30d)排入当地灌水渠道中。

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