【純水設(shè)備http://】近年來，農(nóng)村污染治理、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和美麗農(nóng)村規(guī)劃建設(shè)受到國(guó)家和各級(jí)政府的重視。本課題將結(jié)合南雄新農(nóng)村案例，介紹一種維護(hù)方便、運(yùn)行成本低的生態(tài)污水處理工藝(厭氧池+人工濕地)。

    為了提高農(nóng)村生活環(huán)境質(zhì)量，防止生活污水直接排放造成的環(huán)境污染，改善農(nóng)村居民的生活條件和面貌，農(nóng)村生活污水收集處理設(shè)施的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理需要科學(xué)合理的方法。

南雄新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目選擇適合農(nóng)村、維護(hù)方便、純水設(shè)備運(yùn)行成本低的生態(tài)污水處理工藝(厭氧池+人工濕地)，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。項(xiàng)目的實(shí)施完全符合環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)的總體要求。

首先，厭氧罐的基本原理

    厭氧生物處理技術(shù)在水處理行業(yè)一直由環(huán)保人士的青睞,由于其去除水中的有機(jī)污染物具有良好的能力,和較高的反應(yīng)速率和適應(yīng)性高毒物質(zhì),更重要的是對(duì)比廢水好氧生物處理,不需要提供大量的能源消耗氧氣的轉(zhuǎn)移,使厭氧生物處理廣泛應(yīng)用于水處理行業(yè)。一般來說，廢水中有很多復(fù)雜的有機(jī)物純化水設(shè)備，通過厭氧分解可以分為四個(gè)階段進(jìn)行降解:

01水解階段

    大分子有機(jī)物由于其分子尺寸較大，不能直接通過厭氧細(xì)菌的細(xì)胞壁，需要在體外被細(xì)胞外酶分解成小分子。廢水中典型的有機(jī)物如纖維素被纖維素酶分解成雙糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成多肽和氨基酸。被分解的小分子可以通過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步分解。

02酸化階段

    這些小的有機(jī)分子進(jìn)入細(xì)胞體，被轉(zhuǎn)化成更簡(jiǎn)單的化合物并分布在細(xì)胞外。這一階段的主要產(chǎn)物是揮發(fā)性脂肪酸，以及部分醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物。

醋酸生產(chǎn)階段

    在此階段，酸化產(chǎn)物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、碳酸、氫和新的細(xì)胞材料。

甲烷生產(chǎn)階段

    在這個(gè)階段，乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞材料。這一階段也是整個(gè)厭氧過程中最重要的階段，也是整個(gè)厭氧反應(yīng)過程的極限階段。

二世。人工濕地的基本原理

    人工濕地是一種在人工生態(tài)系統(tǒng)中模擬自然濕地的人工生態(tài)系統(tǒng)，類似于“天然濕地”，但由人工控制構(gòu)建和監(jiān)督。它是一種人工污水處理生態(tài)系統(tǒng)，將石頭、沙子等一種或幾種介質(zhì)按一定比例組合成基質(zhì)，有選擇地植入植物。

    人工濕地凈化機(jī)理:人工濕地綜合了物理、化學(xué)、生物等多種功能在污水處理中的作用。當(dāng)濕地系統(tǒng)發(fā)育成熟時(shí)，由于大量微生物的生長(zhǎng)，填充物表面和植物根系會(huì)形成生物膜。當(dāng)廢水流經(jīng)生物膜時(shí)，大量SS被填料和植物根系堵塞，通過生物膜的吸收、同化和反同化去除有機(jī)污染物。最后，濕地系統(tǒng)改變填充物或收割物和植物以去除污染物。

三是新農(nóng)村污水處理的基本原則

    (一)采用物理、化學(xué)、生物、生態(tài)技術(shù)，消除、純水設(shè)備降解或者無害化處理農(nóng)村生活污水中對(duì)農(nóng)村生活和環(huán)境有害的污染物;

    (2)根據(jù)村莊的具體情況，如地理位置、人口規(guī)模、集聚程度、地形地貌、排水特點(diǎn)和排放要求、經(jīng)濟(jì)承受能力等，采取適當(dāng)?shù)奈鬯幚矸绞胶吞幚砑夹g(shù);

    (3)靠近城鎮(zhèn)，滿足市政排水管網(wǎng)接入要求，宜就近接入市政排水管網(wǎng)，將村生活污水納入城市生活污水收集處理系統(tǒng)。有必要對(duì)周邊城市管網(wǎng)的建設(shè)情況進(jìn)行調(diào)查純化水設(shè)備。當(dāng)附近正在建設(shè)市政排水管網(wǎng)時(shí)，有必要考慮將村污水接入正在建設(shè)的市政排水管網(wǎng)。

    (4)工藝簡(jiǎn)單，操作維修管理方便，運(yùn)行成本低。

四、收集新農(nóng)村污水的要求

    (1)農(nóng)村排水措施應(yīng)因地制宜。在農(nóng)村，建議采用導(dǎo)流系統(tǒng)，污水通過污水管道進(jìn)入污水處理設(shè)施進(jìn)行處理，雨水通過溝渠或地表徑流排放。

    (2)收集的污水包括黑水和灰水。黑水是指村民的廁所污水，包括糞便、尿液和沖廁污水;灰水是指廁所的水和廚房的排水系統(tǒng)。

五、污水處理設(shè)施處理工藝

    農(nóng)村生活污水經(jīng)電網(wǎng)進(jìn)入?yún)捬跎锬こ睾?，利用厭氧水解酸化反?yīng)發(fā)生的有機(jī)物去除;生物反應(yīng)池出水進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)，進(jìn)一步去除氮磷養(yǎng)分。

第一步:污水排放到三級(jí)化糞池

采用沉淀法和厭氧發(fā)酵法去除生活污水中的懸浮有機(jī)物。

步驟2:網(wǎng)格池

其作用原理主要是物理截留、截留污水中較大的污染物、懸浮物和漂浮物。

    用于清除可能堵塞泵組和管道閥門的粗懸浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行。人工清除格柵渣，防止孔堵塞，同時(shí)檢查格柵槽淤積情況，及時(shí)查砂并找出積砂原因;考試時(shí)間為1~3個(gè)月。

步驟三：厭氧生物膜池

    利用其中發(fā)生的厭氧水解靚化反應(yīng)大幅度的去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)。

    （1）厭氧生物膜池是通過在厭氧池內(nèi)填充生物填料強(qiáng)化厭氧處理效果的一種厭氧生物膜技術(shù)。正常運(yùn)行時(shí)，污水中的部分有機(jī)污染物將被除去，能有效降低后續(xù)處理單元的有機(jī)污染負(fù)荷。

    （2）填料。在反應(yīng)區(qū)懸掛填料，填料須有利于微生物生長(zhǎng)、易掛膜且不易堵塞，從而提高對(duì)BOD5和懸浮物的去除效果。一般采用軟性填料或半軟性填料（雪花片），為厭氧微生物附著生長(zhǎng)提供固體表面，使其在填料表面形成生物膜。每年應(yīng)對(duì)填料進(jìn)行檢查更換一次。

（3）污泥儲(chǔ)存區(qū)。厭氧生物膜池的下層設(shè)置污泥儲(chǔ)存區(qū)，脫落的生物膜污泥應(yīng)定期排放（抽排）并進(jìn)行專門的處置（可就近農(nóng)用或脫水干燥后焚燒）。

    （4）厭氧生物膜池的調(diào)試包括接種（投加菌種）及馴養(yǎng)，定期對(duì)厭氧池進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直到厭氧生物膜池的工作狀態(tài)逐步穩(wěn)定。

    （5）試運(yùn)行。經(jīng)調(diào)試啟動(dòng)階段達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)后進(jìn)入試運(yùn)行階段，定期監(jiān)測(cè)進(jìn)出水水質(zhì)，定期對(duì)填料進(jìn)行檢查更換和清掏污泥。

步驟四：人工濕地

    利用自然生態(tài)處理系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用進(jìn)一步去除前階段未能講解的有機(jī)物和氮、磷等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物，同時(shí)降低水體氮、磷含量。

    （1）由于人工濕地中的植物根系要長(zhǎng)期浸泡在水中和接觸濃度較高且變化較大的污染物，因此所選用的水生植物除了耐污能力要強(qiáng)外，純水設(shè)備對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件和周圍的動(dòng)植物環(huán)境都要有很好的適應(yīng)能力；根據(jù)南雄市的地理位置及氣候特點(diǎn)，濕地選擇的植物為美人蕉、黃菖蒲、風(fēng)車草；植物種植時(shí)，應(yīng)保持介質(zhì)濕潤(rùn)，介質(zhì)表面不得有流水，植物生長(zhǎng)初期，應(yīng)保持池內(nèi)一定水深，逐漸增大污水負(fù)荷使其馴化。

（2）管理要求。

    ①人工濕地一般分為清水調(diào)試和污水聯(lián)動(dòng)調(diào)試，采用負(fù)荷逐步提高法，也可采用污水直接調(diào)試，但需注意控制污水的濃度及進(jìn)水流量；

    ②植物系統(tǒng)建立后，應(yīng)保證連續(xù)提供污水，保證水生植物的密度及良性生長(zhǎng)；應(yīng)根據(jù)植物的生長(zhǎng)情況，進(jìn)行缺苗補(bǔ)種、雜草清除、適時(shí)收割以及控制病蟲害等管理，不宜使用除草劑、殺蟲劑等；定期對(duì)植物進(jìn)行收割，并就近焚燒或搗碎反應(yīng)成沼氣；

    ③在調(diào)試期各階段須對(duì)進(jìn)出水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，污水接納量趨于正常，植物根系深入下層基質(zhì)，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，則人工濕地系統(tǒng)開始正常運(yùn)行；

    ④啟動(dòng)階段期間監(jiān)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)包括：化學(xué)需氧量（COD）、懸浮物（SS）、生化需氧量（BOD5）、總氮（TN）、總磷（TP）等，對(duì)于進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)反映的問題，應(yīng)及時(shí)對(duì)前段處理工藝或濕地基質(zhì)提出調(diào)整及改進(jìn)方案。

六、厭氧+ 人工濕地體積和容量的選擇

    根據(jù)《廣東省農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指引》用水定額為 80~100L/(人?天)，因農(nóng)村戶籍人口與常住人口的存在較大的差異，根據(jù)污水量計(jì)算公式 Q w =n×q×z×η/1000，南雄市貧困村的日用水量約為 200~250 升/每戶，厭氧池與人工濕地的設(shè)施規(guī)模根據(jù)每個(gè)的自然村實(shí)際管網(wǎng)接戶數(shù)參照《污水處理設(shè)施基本規(guī)格表》進(jìn)行選擇，如下圖所示：

    以南雄市-水口鎮(zhèn)-沙頭村-武臺(tái)崗自然村為例，登記戶數(shù) 70 戶，實(shí)際可接戶數(shù) 30 戶，參照上表所述，則采用 10T（m3/d）厭氧+人工濕地。

七、厭氧池+ + 人工濕地施工工藝流程

01 厭氧池厭氧池施工流程：

    施工前準(zhǔn)備→基坑開挖→基礎(chǔ)處理→墊層澆筑→鋼筋捆扎→模板安裝→底板、墻身澆筑→模板拆除、養(yǎng)護(hù)→隔墻砌筑→防水砂漿上墻→結(jié)構(gòu)試水→頂板澆筑→厭氧池填料→基坑回填

02 人工濕地

人工濕地施工流程：

    施工前準(zhǔn)備→基坑開挖→基礎(chǔ)處理→墊層澆筑→鋼筋捆扎→模板安裝→底板澆筑→磚墻砌筑→防水砂漿上墻→結(jié)構(gòu)試水→濕地填料、布管→水生植物種植→凈化排放→基坑回填純化水設(shè)備

03 厭氧池+ 人工濕地施工注意事項(xiàng)

（1）混凝土澆筑

① 要求振搗充分，無蜂窩、麻面；

② 澆筑過程中隨壓隨抹，達(dá)到表面光滑、無抹痕、色澤均勻一致；

③ 養(yǎng)護(hù)充分、到位，拆模后保持混凝土面潮濕，避免混凝土干縮開裂；

④ 厭氧池底板與墻身若分開澆筑，其施工縫須設(shè)止水鋼板，待主體澆筑完成后在開展后續(xù)工序。

（2）鋼筋綁扎

① 嚴(yán)格控制間距，間距合格率需達(dá) 90％以上；

② 底板筋綁扎必須要加墊片，滿足砼澆筑時(shí)的保護(hù)層要求；

③ 嚴(yán)禁不按圖施工，隨意置換鋼筋等級(jí)、大小。

（3）模板安裝

① 要求拼縫嚴(yán)密，保證不漏漿；

② 不得使用腐朽、扭裂、劈裂的材料作支撐；

③ 模板要具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受澆筑時(shí)產(chǎn)生的荷載。

（4）磚墻砌筑與批面

① 灰縫須飽滿，不得有豎向通縫，第一皮磚不得干鋪在底板上。

② 由于個(gè)別地區(qū)無商品混凝土供應(yīng)的，純水設(shè)備采用自拌混凝土?xí)r，厭氧池要求內(nèi)外兩側(cè)都用 1:2 水泥砂漿（摻5%防水劑）抹面（20mm 厚）壓光，避免因自拌混凝土不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致滲水的事故發(fā)生。

（5）填料布管與植物種植

① 禁止在人工濕地填料上蓋土；

② 集水及布水管道禁止采用安全網(wǎng)等孔隙大的材料包裹；

③ 水生種植后應(yīng)立即接管入戶，通水提高植物存活率。

八、基坑支護(hù)及軟基處理措施

01 基坑支護(hù)

（1）放坡開挖

    因污水處理設(shè)施施工場(chǎng)地選址一般為自然村村內(nèi)最低處，土質(zhì)較為復(fù)雜多變，施工環(huán)境相對(duì)較差，所以基坑開挖時(shí)要根據(jù)土質(zhì)情況放坡開挖，具體土質(zhì)對(duì)應(yīng)的放坡系數(shù)與支護(hù)方式見下表。

    基坑采用一級(jí)放坡開挖，參照各類土質(zhì)情況進(jìn)行放坡。在土質(zhì)較好的地區(qū)（巖石層、卵石土與風(fēng)化土、粉質(zhì)粘土），采用放坡開挖即可。

    如在土質(zhì)較松軟（流沙、淤泥）、施工環(huán)境在特殊區(qū)域（池塘等）的基坑，則選用放坡與松木樁或沙袋等材料進(jìn)行支護(hù)、圍堰。

基坑支護(hù)隨土方開挖進(jìn)程分段進(jìn)行，支護(hù)過程中指派專人密切注意檢查邊坡頂部和側(cè)面沉降監(jiān)控點(diǎn)。如超過警戒數(shù)值應(yīng)立即報(bào)告項(xiàng)目部并迅速采用加固等措施。

（2）軟基開挖具體措施

    ①開挖放坡：嚴(yán)格按土質(zhì)情況，并參照放坡支護(hù)表進(jìn)行放坡與支護(hù)。開挖時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意土壁的變動(dòng)情況，如發(fā)現(xiàn)有裂紋或部分坍塌現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行支撐，并注意支撐的穩(wěn)固和土壁的變化；

    ②排水措施：在坑邊布置好排水土溝（30×30cm）、集水坑（50×50×50cm），使地表水能按指定流向流動(dòng)，防止其倒流滲入基坑沖刷邊坡，影響開挖及導(dǎo)致基坑邊坡失穩(wěn)坍塌。當(dāng)坑面、邊坡出現(xiàn)裂縫，應(yīng)立即用水泥砂填補(bǔ)封塞，以免雨水滲入；

   ③坑邊荷載：在基坑邊緣上側(cè)堆土?xí)r，應(yīng)于基坑邊緣保持 2m 以上的距離，以保證邊坡的穩(wěn)定，基坑邊緣 2m 以上距離堆土高度，不宜超過 1.5m，以免使邊坡土壁塌方。在坑深一倍范圍內(nèi)地面荷載設(shè)專人進(jìn)行管理，不得隨意放置機(jī)具、停放大型機(jī)械和物料，防止荷載加大引起邊坡失穩(wěn)；

    ④基坑支護(hù)變形監(jiān)測(cè)：本工程污水處理池位于農(nóng)低洼處村，周邊無建筑物、管線等設(shè)施，施工過程中主要對(duì)基坑邊坡的水平位移、沉降、裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)異常情況，立即停止開挖，上報(bào)項(xiàng)目部及時(shí)處理；

    ⑤基坑上下應(yīng)先挖好階梯或支撐靠梯，或開斜坡道，并采取防滑措施，禁止踩踏支撐上下；

⑥基坑開挖支護(hù)示意圖：

02 軟基處理

    基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，通知業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位相關(guān)代表到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地基承載力檢測(cè)。采用輕型動(dòng)力觸探儀，檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)圖紙要求，即可進(jìn)行下一道工序的施工。若基底承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，要進(jìn)行軟基處理。本工程軟基處理方法有兩種：

    第一種：松木樁或沙包邊坡支護(hù)，基底下層采用大塊石擠淤，上層采用級(jí)配良好的碎石 30cm 找平。

    第二種：松木樁或沙包邊坡支護(hù)，基底打φ120 松木樁（長(zhǎng)度 3m），間距 500mm 梅花布置，上層采用級(jí)配良好的碎石 30cm 找平。

    在新農(nóng)村建設(shè)當(dāng)中，厭氧+人工濕地是一種工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)管理方便、運(yùn)行費(fèi)用低的污水處理工藝。不同的新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目可根據(jù)實(shí)際情況，尋求合適的建設(shè)方向。純水設(shè)備，工業(yè)純水設(shè)備，純化水設(shè)備。