氧化塘工藝在村鎮(zhèn)生活污水處理中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

任曉珍 岳晉宇

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步，人民對生活環(huán)境改善的要求越來越迫切，更多的人民向往生態(tài)環(huán)境優(yōu)美的居住環(huán)境。該文以遼寧省沈陽市康平縣為例，通過對康平縣農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀的分析，按照水質(zhì)特點(diǎn)和水質(zhì)的指標(biāo)，對供地規(guī)模，成本的多項(xiàng)考慮，最后選擇采用氧化塘工藝。該工藝屬無動(dòng)力運(yùn)行，投資省、管理維護(hù)方便，符合農(nóng)村污水處理實(shí)際，技術(shù)可行。本設(shè)計(jì)既對改善農(nóng)村人居環(huán)境，保障遼河水質(zhì)安全具有重要意義，又能為北方地區(qū)的農(nóng)村生活污水處理提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水;氧化塘;污水處理工藝

中圖分類號：X703? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在城市發(fā)展的同時(shí)，農(nóng)村的發(fā)展也不斷朝著適宜、舒適、美化的方面發(fā)展，在農(nóng)村現(xiàn)有階段上進(jìn)行更高層次的要求，是美化農(nóng)村的一種側(cè)面體現(xiàn)。在我國農(nóng)村地區(qū)，目前存在生活污水隨意傾倒、排放的現(xiàn)象，由于沒有集中的排水渠道和污水處理設(shè)施，嚴(yán)重污染了農(nóng)村周邊的地表水和地下水。尤其北方地區(qū)冬季氣溫低，一些經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù)如人工濕地、土地處理系統(tǒng)、穩(wěn)定塘等的處理效果會(huì)受到影響，所以在這些技術(shù)應(yīng)用在北方時(shí)，應(yīng)充分考慮氣溫對運(yùn)行效果的影響。該文以遼寧省沈陽市康平縣郝官屯鎮(zhèn)顧家屯村為例，對生活污水的處理現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，并對部分無污水處理設(shè)施的農(nóng)村進(jìn)行生活污水處理工藝設(shè)計(jì)。

1 康平縣污水處理現(xiàn)狀

近年來，康平縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，主要污染物排放總量仍處于較高水平，城區(qū)建設(shè)了城北污水處理廠、城南污水處理廠，處理能力為4萬t/d，基本能夠滿足城區(qū)污水處理，但是農(nóng)村面源污染問題日益突出，而且大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村屯沒有污水處理設(shè)施，農(nóng)村居民排水方式為散排，污水未經(jīng)處理隨意排放，導(dǎo)致康平縣幾條主要接納水體李家河、八家子河、東馬蓮河、西馬蓮河等支流水質(zhì)污染嚴(yán)重，進(jìn)而對遼河干流也造成了一定程度的污染，同時(shí)也對該地區(qū)地下水造成一定程度的污染，影響了居民的生活環(huán)境，對康平縣的發(fā)展帶來不利因素。

2 農(nóng)村生活污水處理工藝設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模

以郝官屯鎮(zhèn)顧家屯村為例，參照《遼寧省農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指南》“對于自來水尚未實(shí)現(xiàn)全天供水，室內(nèi)有排水設(shè)施，有水沖式廁所、盥洗設(shè)備、淋浴設(shè)施等，或自來水全天供水但衛(wèi)生設(shè)施不全排水量按30 L/d～60 L/d;無自來水，主要利用地表水、井水，室內(nèi)無排水設(shè)施，無水沖式廁所、無淋浴設(shè)施，排水量按20 L/d～30 L/d。結(jié)合該項(xiàng)目區(qū)域?qū)嶋H，整體排水設(shè)施較落后，農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量按

30 L/人·天進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照當(dāng)?shù)?018年人口數(shù)量（1 250人），生活污水產(chǎn)生量為37.5 m3/d，設(shè)計(jì)規(guī)模為：40 m3/d。

2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)表見表1。

該項(xiàng)目氧化塘出水?dāng)M回用于農(nóng)田灌溉，主要用于玉米旱田澆灌，出水執(zhí)行《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB5084—2005中旱作指標(biāo)。

污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)出水水質(zhì)表見表2。

2.3 工藝比選

2.3.1 人工格柵

目前國內(nèi)、外采用的預(yù)處理和一級處理技術(shù)比較成熟，一般為格柵、沉砂和初次沉淀。格柵主要用于去除污水中的大塊漂浮物，格柵有人工除污格柵和機(jī)械自動(dòng)除污格柵。

由于該工程的污水水量較小，后續(xù)二級處理采樣氧化塘耐沖擊。因此，二級處理前僅設(shè)格柵，格柵形式為平面格柵，材質(zhì)為碳鋼材質(zhì)（防腐處理），尺寸為600 mm×600 mm，格柵間隙為30 mm，人工定期清渣即可。

2.3.2 調(diào)節(jié)池

該項(xiàng)目為農(nóng)村污水處理項(xiàng)目，污水核心處理單元為氧化塘，塘體較大，具有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，同時(shí)考慮項(xiàng)目資金有限，為了節(jié)省占地，降低工程造價(jià)，不設(shè)置調(diào)節(jié)池。

2.3.3 二級處理

鑒于該工程理污水進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)，及出水水質(zhì)的指標(biāo)要求，同時(shí)考慮工程規(guī)模、節(jié)省建設(shè)投資及降低運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用、場址可利用土地面積、運(yùn)營維護(hù)水平等，通過比較，該工程擬采用的二級生化處理工藝為氧化塘工藝中的兼性塘。農(nóng)村生活污水集中式處理后，可以達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中旱作規(guī)定值，滿足農(nóng)業(yè)灌溉要求，因此生化處理后不需要再進(jìn)行深度處理。通過二級處理可以解決村落污水橫流的亂象，同時(shí)緩解農(nóng)灌用水緊張矛盾。

2.4 工藝流程

流程簡述：首先，污水通過邊溝進(jìn)行收集，在進(jìn)入氧化塘前通過簡易人工格柵去除漂浮物，而后進(jìn)入氧化塘，在氧化塘內(nèi)通過塘藻—菌—原生動(dòng)物的生態(tài)系統(tǒng)降解污水中的有機(jī)物，達(dá)到農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后用于農(nóng)灌。

2.5 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)結(jié)果

該項(xiàng)目預(yù)處理僅為格柵去除漂浮物，在氧化塘進(jìn)水渠設(shè)置格柵，格柵形式為平面格柵，材質(zhì)為碳鋼材質(zhì)（防腐處理），尺寸為600 mm×600 mm，格柵間隙為30 mm，人工定期清渣即可。

該設(shè)計(jì)中氧化塘設(shè)計(jì)規(guī)模為40 m3/d，氧化塘面積1 100 m2，有效容積4 400 m3，深度4 m，表面負(fù)荷64 kg/ha2，停留時(shí)間為110 d。

在平均氣溫低于8℃地區(qū)，兼性塘BOD5表面負(fù)荷一般為30 kgBOD5/hm2 d～50 kgBOD5/hm2 d，受限于土地、資金等，該項(xiàng)目部分塘址建設(shè)用地不宜增加，造成氧化塘表面積偏小，為此方案從塘深度上進(jìn)行了加深，中心區(qū)域兼具厭氧功能，以此提高BOD降解能力，提高氧化塘負(fù)荷。該項(xiàng)目塘深度在地面下4 m～5 m，根據(jù)初步地質(zhì)勘查結(jié)果，地下水不會(huì)對其進(jìn)行頂托。項(xiàng)目為生活污水基本無重金屬、持久性有機(jī)物等重污染成分，此外塘體進(jìn)行了防滲處理，基本不會(huì)對地下水構(gòu)成影響。

另外該設(shè)計(jì)包括附屬污水收集工程，考慮投資的經(jīng)濟(jì)合理性，該項(xiàng)目污水收集以邊溝為主，對無法建設(shè)邊溝的局部區(qū)域采用暗管，對距離遠(yuǎn)離村莊有自然溝渠的采用自然溝渠。全部污水收集及排放結(jié)合地形，利用重力進(jìn)行輸水，降低能耗。

為保證邊溝的流水暢通，不能出現(xiàn)堵塞、倒灌的現(xiàn)象，本設(shè)計(jì)邊溝長度為800 m，邊溝基礎(chǔ)及溝深采用C25、F200混凝土澆筑，邊溝壁厚0.2 m，邊溝尺寸凈寬×凈深=0.6 m×0.6 m。設(shè)置位置位于對應(yīng)住戶大門，橋面4 m×1 m，厚度為0.4 m，配筋采用直徑為8 mm的鋼筋，配筋間距為0.2 m。

3 運(yùn)行說明

該項(xiàng)目塘體設(shè)計(jì)較大，基本能夠滿足3個(gè)月的污水存儲(chǔ)，在冬季前塘體清空，考慮到冬季邊溝收水率將大幅降低，基本能夠保障冬季污水暫存。在氧化塘存儲(chǔ)能力不足時(shí)，排入周邊現(xiàn)狀溝渠暫存，待春季作物種植期間利用。

該項(xiàng)目污水收集及處置均為無動(dòng)力，基本無能源消耗。

4 結(jié)論

康平縣農(nóng)村污水治理項(xiàng)目建設(shè)是非常必要的，也是十分及時(shí)的，具有顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，是功在當(dāng)代，利在千秋的宏偉事業(yè)，具有非常重要的社會(huì)意義。預(yù)計(jì)該治理工程建成后，將大大降低污水對環(huán)境的污染，新增農(nóng)村污水處理能力280 t/d，預(yù)計(jì)排放水體的污染物年的削減量為：化學(xué)需氧量COD削減量：10 t/年，氨氮 NH4-N削減量：2 t/年。同時(shí)工程建成后將進(jìn)一步降低污水排放對環(huán)境的污染，為康平縣居民提供1個(gè)環(huán)境優(yōu)美、空氣清新、水質(zhì)潔凈、游憩休閑的舒心、健康環(huán)境。這對于促進(jìn)康平縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)生態(tài)宜居鄉(xiāng)鎮(zhèn)具有重要的意義。

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