村庄污水处理设施技术规程CJJ T 163-2011

               

2.1术 语

2.1.1 村庄 village

农村居民生活和生产的未达到建制镇标准的乡村集镇的聚居点。

2.1.2生活污水 domestic wastewater in village

村庄居民在日常活动中排放的污水,包括居民厕所、盥洗和厨房排水等,不包括专业养殖户、农产品加工、工业园区及乡镇企业等生产污水。

厕所污水包括粪便、尿液和冲厕污水。

厨房排水是指在洗菜、烧饭、刷锅和洗碗等过程中排放的污水。

盥洗污水是指在洗澡、洗衣和洗涤等过程中排放的污水,含有洗涤剂。

2.1.3 黑水 black water

指居民厕所污水,包括冲厕污水和粪便。

2.1.4 灰水 grey water

指居民淋浴及厨余洗涤的综合排水

2.1.5 调节池 equalization basin

  一种均衡水量和水质的预处理构筑物。

2.1.6常规曝气池 conventional aeration tank

一种活性污泥法处理的基本模式,池内的菌胶团悬浮生长,反应池中须鼓入空气,使溶解氧保持在2mg/L左右。

2.1.7氧化沟oxidation ditch

一种活性污泥法处理变形变型,又名氧化渠,因其构筑物呈封闭的沟渠形而得名,它是活性污泥法的一种变形。

2.1.8 淹没式生物滤池biological contact oxidation process

生物膜法的一种,本规程所指好氧式淹没生物滤池是指供微生物生长的填料全部淹没在污水中和采用人工供氧方式的处理池或构筑物;厌氧池是指池内供微生物生长的填料全部淹没在污水中和不采用人工供氧方式的处理池或构筑物。

2.1.9 生物滤池 bio-filter

生物膜法的一种,又称滴滤池,具有净化效果好、投资省、运行费用低等特点。本规程所指生物滤池为高负荷生物滤池。

2.1.10活性污泥法除氮nitrification-denitrification activated sludge process

通过硝化-反硝化过程的除氮方法。

2.1.11 生态处理  ecological treatment

本规程包括人工湿地、稳定塘、土地处理等人工设计、改造,由填料和植物构成的具有一定净化功能的处理设施。

2.1.12 消毒 disinfection

本规程是指液氯、漂白粉、含氯消毒药片和紫外等消毒技术。

2.1.13 一体化设备 integrated facilities

   一种将不同技术单元集成后处理生活污水的设备。

2.2符 号

V——淹没式生物滤池池的有效容积(m

3

);

Q——每人每天污水量(m

3

/人.d);

n—— 处理人数;

La——进水BOD

5

浓度;

M——BOD负荷(BOD

5

/m

3

.d)

V1——生物滤池滤料体积,m3;

Le——设计出水污染物浓度;

Nw——生物滤池滤料容积负荷率,kgBOD

5

(或NH

3

-N或NO

3

-N)/(m

3

.d)

基本规定 

3.1村庄污水处理设施建设应以批准的当地水污染治理规划、国家有关村庄整治及新农村建设的政策为主要依据,根据各地村庄的具体情况和要求,综合考虑经济发展与环境保护、排放与利用等关系,充分利用现有条件和设施。

3.2生活污水处理根据村庄人口、地形地貌和地质特点、住宅分布等情况,可采用集中处理或分散处理的模式。根据水冲厕所建设和普及情况,按照无水冲厕所、已建水冲厕所、已建水冲厕所实现黑水与灰水分离等情况因地制宜地选择污水处理技术与工艺。

3. 3村庄生活污水处理应结合综合利用。在有条件的村庄生活污水可采用黑水、灰水源分离技术,对黑水和灰水分别进行处理,并应符合排放或综合利用标准。

3..4生活污水的处理程度和方法应根据现行的国家和地方有关排放标准和要求确定。

3.5污水处理应采用适合农村特征的污水单元技术及组合工艺以及其它能达到排放要求并与当地技术经济相适应的污水处理技术。

3. 6村庄生活污水的水质和水量宜以实测为基础分析确定。在无实测资料时,生活污水量可按当地用水定额的60%-90%采用,水质可按现行国家标准《室外排水设计规范》GB50014采用。

3. 7为防止污染地下水,污水处理构筑物的池体应按现行的国家和地方有关标准进行防水、防渗及防腐处理。对已建未进行相应处理的化粪池,在建设污水处理设施时应对化粪池重新进行防水、防渗及防腐处理。

3.8采用生物法处理产生的剩余污泥宜定期处理,达到国家现行有关标准的应进行综合利用。

3.9农村污水处理出水需与人接触或有其它安全需求时,宜采用消毒处理。

3.10单户及多户小型处理设施应定期维护管理,村庄污水处理站需配备专人负责维护管理。

3.11地埋式设备与饮用水井等取水构筑物的距离不得小于30米。

处理技术

4.1一般规定

4.1.1村庄污水处理技术可分为生物技术和生态技术,根据当地技术和经济水平宜采用生物滤池、淹没式生物滤池、氧化沟、常规曝气池、活性污泥法除氮、人工湿地、氧化塘、土地处理技术等。

4.2生物技术

4.2.1  淹没式生物滤池

1淹没式生物滤池技术适用于处理规模为单户、多户的中小型污水处理设施及200人以上自然村的污水处理站。

2淹没式生物滤池按照不同污染物的去除功能分为好氧式、厌氧式及兼氧式三种。厌氧式淹没生物滤池,其BOD

5

去除率应为50%以上;好氧式淹没生物滤池,其BOD

5

去除率应为65-90%。

3以脱氮为目标的工艺应在好氧式淹没生物滤池的基础上加入兼氧池,出水总氮含量应为20mg/L 以下。

4 淹没式生物滤池有效容积宜按下列公式计算:

V= Q*n*(La-20)/M             (4.2.1-1)

式中:

V——淹没式生物滤池的有效容积(m

3

);

Q——每人每天污水量(m

3

/人.d);

n—— 人数;

La——进水BOD

5

浓度;

M——BOD负荷(gBOD

5

/m

3

.d),宜按照表 4.2.1 计算:

表4.2.1  淹没式生物滤池BOD

5

负荷参数

处理对象人数n

1≤n≤50

50<n≤200

n>200

好氧式(1)

180

225

1500

好氧式(2)

120

140

1500

厌氧式(1)

120

240

2500

兼氧式(2)

80

140

1500

注:好氧式淹没生物滤池(1)和厌氧式淹没生物滤池(1)为去除COD和BOD功能的处理方法,有脱氮需求时将好氧式(2)与兼氧式(2)联合使用,反应池依顺序为与兼氧式(2)、好氧式(2),并设置污水回流装置。

5好氧式淹没生物滤池(1)的曝气时间为1.5-3h。池中的溶解氧含量维持在2.0-3.5mg/L。处理对象超过30人,分格数不少于2,并按同时工作设计。

6处理对象超过40人的情况下,有效水深大于1.5米。

7生物填料长期接触污水须满足以下要求:

1)填料应采用适于长期浸入污水环境的弹性填料、软性填料;

2) 填充率大于55%;

3)填料分层装填,一般不超过3m;

4)在好氧式淹没生物滤池中应与底部保持合适的距离。

8冬季水温低于4℃时,应采用地埋式构筑物或采用其它保温设施。

9池体可参照上述参数采用钢筋混凝土进行设计施工,也可直接选用一体化处理设备。

10淹没式生物滤池需配备人员维护管理。

4.2.2生物滤池

1生物滤池适用于处理规模在200人以上的自然村或中小型聚居点的污水处理;对于可用地面积少,地形坡度大和进水水质、水量波动大的污水处理站有较好的适用性;能够应用于不同气温和海拔高度的村庄。

2村庄污水处理宜选用高负荷生物滤池,按照不同污染物的去除功能可分为碳氧化曝气生物滤池,硝化曝气生物滤池和反硝化曝气生物滤池。按照水流在生物滤池中穿行的方向可分为上向流、下向流、侧向流或折流式。侧向流和折流式曝气生物滤池是为了延长或避免滤池反冲洗而开发出的新型曝气生物滤池工艺形式。碳氧化、硝化和反硝化可在单级曝气生物滤池内完成,也可在多级曝气生物滤池内完成。

3碳氧化曝气生物滤池对BOD

5

去除率为75-90%。硝化曝气生物滤池NH

3

-N去除率可大于80% ,反硝化曝气生物滤池系统TN去处理可大于60%;生物滤池出水SS应小于20mg/L。

4生物滤池前应设置沉沙池、初沉池、水解调节池或隔油池等预处理设施,其进水悬浮固体浓度不宜大于60mg/L。

5生物滤池可采用模块化或标准化设计,其池形可采用圆柱形或方柱形,水池之间宜采用管道连接。

6生物滤池填料一般选用陶粒滤料或轻质多孔填料,陶粒滤料粒径宜为2~8mm,轻质多孔填料粒径宜控制在25mm以下。滤料填装高度宜为1.5m~3m。轻质多孔填料适宜在下向流或侧向流曝气生物滤池中采用,可以大大延长滤池反冲洗周期或避免采用反冲洗系统。

.7生物滤池所需滤料体积按下列公式计算

V1= Q·n·(La-Le)/(1000·Nw)             (4.2.2-1)

式中:

V1——曝气生物滤池滤料体积,m

3

Q——每人每天污水,m

3

/(人·d);

n——服务人口数;

La——设计进水污染物浓度;

Le——设计出水污染物浓度;

Nw——滤料容积负荷率,kgBOD

5

(或NH

3

-N或NO

3

-N)/(m

3

.d),其取值宜参考表4.2.2。

表4.2.2 生物滤池滤料区容积负荷率

曝气生物滤池类别

滤料区容积负荷率Nw

除碳曝气生物滤池[kgBOD

5

/(m

3

.d]

3-6

硝化曝气生物滤池[kgNH

3

-N/(m

3

.d]

0.3-0.8

反硝化曝气生物滤池[kgNO

3

-N/(m

3

.d]

0.8-4.0

出水回用曝气生物滤池[kgBOD

5

/(m

3

.d]

0.5-2

注:在低温或高海拔地区采用可适当降低上述表中的容积负荷。

8生物滤池宜设置反冲洗供气和曝气充氧系统,针对农村的经济和技术特征,可采用穿孔管布气,曝气管可设在承托层或滤料层中。过滤层底部设有支撑板,支撑板必须有一定的空隙率,空隙的总面积不得低于总表面积的20%;为保证自然通风效果,支撑板与滤池底部应保持0.3m~0.4m的距离,而且周围需开有通风孔,其有效面积不小于滤池表面积的5%~8%。为防止风力对滤池表面均匀布水的影响,池壁应高出滤料表面0.5m。

9 布水装置采用旋转布水器。

10运用时,可参照上述参数进行设计施工,也可直接选用一体化曝气生物滤池污水处理设备。

11曝气生物滤池需配备人员维护管理。

4.2.3氧化沟

1 集中行政村和集中自然村落的污水可采用氧化沟工艺处理,服务人口在100人以上。

2 氧化沟工艺处理农村污水的出水水质可参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的二级标准。

3 农村污水处理宜选用passveer氧化沟和一体化氧化沟技术。

4 冬季温度在零度以下的寒冷地区,需要地埋保暖措施或建设于室内。

5 氧化沟沟渠的平面形状可以采用圆形沟道、椭圆形沟道、直沟道或其组合;沟道横断面可采用矩形、梯形或椭圆形。

6 氧化沟沟渠断面的宽度,取值一般为1m~6m。氧化沟断面的深度,其具体取值需结合曝气设备的性能参数。采用单独横轴曝气装置,取值一般为2.0m~3.5m;采用竖轴式表面曝气机,水深可达4m~4.5m。

7 氧化沟边壁宜采用钢筋混凝土结构,土建施工应重点控制池体的抗浮处理、地基处理、池体抗渗处理,满足设备安装对土建施工的要求。为了节省投资,可以考虑采用粘土夯实并铺设防水层,亦可以采用钢结构和玻璃钢结构现场安装或定制。

8 氧化沟机械曝气设备除具有良好的充氧性能外,还具有混合和推流作用,设备选型时要注意充氧和混合推流之间的协调。适合农村的曝气设备宜采用转刷曝气机和转盘曝气机。

9转刷曝气机转刷的技术参数可参照《曝气转刷认定技术条件》(HCRJ 034-1998)。在有条件的地区,也可采取自行加工转刷节约成本。

10  氧化沟的参数宜根据实验资料确定,在无实验资料时,可参照类似工程选择,或参考以下参数:

污水停留时间:6h~30h;

污泥停留时间:10d~30d;

沟内流速:0.25m/s~0.35m/s;

沟内污泥浓度:1500mg/L~5000mg/L;

氧化沟工艺二沉池的表面负荷0.6-1.0m

3

/m

2

.h,一体化氧化沟固液分离器表面负荷1.0m

3

/m

2

.h左右。

11氧化沟工艺配有电机和泵等设施以及需要剩余污泥的处置,需配备人员维护管理。

4.2.4常规曝气池

1常规曝气池适用处理规模在500人以上的自然村的污水处理站。

2 污水经收集管网进入活性污泥处理单元处理前应进行预沉淀处理,并应设置初级沉淀池。具体设计参数可参考《给水排水设计手册》(第二版)。

3普通曝气池BOD

5

去除率为85%-90%以上.

4曝气污泥池的溶解氧含量应保持在2mg/L以上。

4.2.5活性污泥法除氮

1)适用于有脱氮要求的污水处理站,处理规模在500人以上。

2)宜采用综合脱硝硝化系统,即缺氧、好氧分段循环法(或称A/O法)。

3)硝化池的池型采用推流式普通曝气。保证曝气时间在6-8小时以上,泥龄30d以上。

4.3生态技术

4.3.1经过环境评价和技术经济比较,在有条件的地区,可采用生态处理技术。

4.3.2生态处理技术包括人工湿地技术、土地处理技术、稳定塘处理技术等。参照《镇(乡)村排水工程技术规程》CJJ124-2008。

4.3.3采用生态技术处理时,污水进入生态系统前,除应经过化粪池或沼气池预处理外,宜经过厌氧处理,以降低生态系统的负荷。生态处理技术应与村庄整治、美化环境相结合,作为水资源利用与生物处理后续处理工艺应用。

4.3.4针对农村的经济和地理特征,根据村庄有可利用土地的情况,生态处理技术适用于100人以下的规模,用于脱氮除磷深度处理的生态技术规模可根据负荷确定。除磷的生态技术宜采用当地吸附介质。

4.3.5土地处理技术和人工湿地的技在有条件的地区,水力停留时间宜取中偏上的设计值,面积负荷取中偏下的设计值。

4.3.6 采用生态技术必须进行维护管理。

4.4消毒技术 

4.4.1适宜用于农村的消毒技术有液氯、漂白粉、含氯消毒药片和紫外消毒等。各种消毒技术需根据其特性正确选择使用。

4.4.2消毒设施和有关建筑物的设计,应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013的有关规定。

4.4.3各种消毒剂的剂量宜根据实验资料确定。对农村生活污水,当无实测资料时,可参用下列数值:

1)生物技术处理后的加氯量采用5~l0 mg/L。

2)采用紫外消毒时,紫外线消毒有效剂量不应低15mJ/cm

2

小型污水处理设施

5.1一般规定

5.1.1污水不便于统一收集的村庄,经过环境评价和技术经济比较后,可采用单户或多户收集处理。100人以下规模可采用小型处理设施,小型处理设施可用淹没式生物滤池为主体一体化设备或人工湿地。

5.1.2 根据排水要求,当小型污水处理设施采用淹没式生物滤池技术时,出水可采用人工湿地、稳定塘和土地处理等技术及组合进一步处理。

5.1.3 小型设施供电可按三级负荷等级设计。

5.1.4地埋式设施的池壁、池底等必须采用具有防水、防腐功能的材质并进行防渗漏处理,还需达到土压、水压、自重及其它负重的安全构造。

5.1.5 易产生恶臭的部分应密闭。

5.2 小型设施 

5.2.1 污水进入淹没式生物滤池单元处理前应进行预沉淀处理,可采用已建成化粪池或沼气池作为沉淀处理单元。没有已建成化粪池或沼气池的预处理设施应在一体化设施内设置调节池。已建成化粪池或沼气池的应进行防水、防渗功能检查,达不到相应要求的,须进行改造。

5.2.2调节池容积按表5.2.3设计,半年清淘一次。调节池的构造还应符合下列要求:

1 调节池的有效深度不宜小于1.2m;处理对象超过20人的情况,有效深度宜大于1.5m。

2双格调节池第一格的容积宜为总容积的75%。

3 调节池进水口宜设置在有效水深距水面1/3-1/4位置,各格出水口宜设置在下端1/3处。

4 调节池顶板上应设人孔和盖板。

5.2.3 一体化设施内淹没式生物滤池池后应设置沉淀池,当无实测数据时,沉淀池容积参见表5.2.3。沉淀池的构造还应符合下列要求:

1 当污水为自流进入时,应按每天的最大流量计算。

2 沉淀池的个数或分格数应不少于2个。

3沉淀池的有效水深应大于1米,污泥斗的斜壁与水平面的倾角应大于60º。

4 沉淀池出口应设有防止上浮物流出装置。

表5.2.3 小型设施调节池与沉淀池容积

处理对象人数n

n≤ 10

1050

50100

调节池(m

3

)

2.5

2.5+0.25(n-10)

12.5+0.13(n-50)

沉淀池(m

3

)

0.3

0.3+0.04(n-10)

1.9+0.02(n-50)

5.2.4 一体化处理设施的处理模式及工艺流程可根据去除目标的不同采取以下几种模式,排水有消毒需求时应设消毒池或使用氯消毒药片。

1去除COD模式1:设施构造依序为调节池,好氧淹没生物滤池、沉淀池。淹没式生物滤池参考5.2.1好氧淹没生物滤池1内容。

2去除COD模式2: 设施构造依序为调节池,厌氧淹没生物滤池、沉淀池。厌氧淹没生物滤池参考5.2.1厌氧淹没生物滤池1内容。设备出水应接入人工湿地等生态处理系统进行深度处理。

3总氮去除模式3:设施构造依序为调节池、厌氧淹没生物滤池、好氧淹没生物滤池、沉淀池。分别参考5.2.1好氧淹没生物滤池(2)厌氧淹没生物滤池2内容。

4采用源分离技术后的灰水, 可采用小型人工湿地进行处理后排放或综合利用。

5.2.5、在有条件的地方,可采用生态处理技术,其模式如下:

其中,生物预处理单元技术可采用厌氧技术或其它技术;生态处理单元技术宜采用人工湿地、土地处理、塘系统或其它技术。

集中村污水处理站

6.1 一般规定

6.1.1当农户集中居住,污水便于统一收集时,经环境影响评价和技术经济比较后,宜采用集中处理模式,统一修建污水处理站,污水处理站可采用一体化设备或工程构筑物。

6.1.2污水进入污水站前应进行预沉淀处理,可采用已建成化粪池或沼气池作为预处理单元。化粪池或沼气池的应进行防水、防渗功能检查,达不到相应要求的,须进行改造。污水未经过化粪池或沼气池前处理,应在污水站增加厌氧和除渣前处理。

6.1.3污水处理站污水收集在有条件的地方宜采用分质收集和处置,集中处理后的污水达到国家现行有关标准的宜进行综合利用。

6.1.4 农村污水处理站工艺应根据当地的排放要求和技术经济条件,选取适宜的技术组合。

6.1.5 农村污水处理站宜设置消毒单元。

6.1.6 处理规模在200人以下的,主体工艺宜采用淹没式生物滤池等主体工艺,处理规模在200人以上的宜采用常规曝气池、氧化沟活性污泥法、淹没式生物滤池等主体工艺。

6.1.7污水站位置的选择,应符合国家的有关规定。

6.1.8 污水站供电可按三级负荷等级设计,重要地区的污水处理站宜按二级负荷等级设计。

6.1.6为保证污水站正常运行,水泵和风机等设备宜采用一用一备。

6.2主要针对COD去除的污水处理站

6.2.1针对以COD为主要去除目的的污水处理站,宜采用以下处理模式的设备或工程。

1、以生物技术为主体的污水处理站

其中,生物处理单元技术宜采用淹没式生物滤池、活性污泥法、氧化沟等技术。为保证处理效果,宜好氧处理,好氧池溶解氧保持在2.0mg/L以上。

2、以生态技术为主体的污水站

在有条件的地方,可采用生态处理技术。

其中,生物预处理单元技术可采用厌氧技术或其它技术;生态处理单元技术宜采用人工湿地、土地处理、塘系统或其它技术。

6.3针对脱氮的污水处理站

6.3.1针对有TN去除要求的污水处理站,污水处理工艺中需包括厌氧(缺氧)单元和好氧单元,以及提供硝化液的回流,如以下模式:

其中,生物处理单元技术宜采用淹没式生物滤池法、活性污泥法、氧化沟法或其它技术。硝化液回流比宜在200%以上。

6.4 针对脱氮除磷的污水处理

6.4.1针对有脱氮除磷去除要求的污水处理站,可采用化学除磷或生态除磷技术,在有条件的地区宜采用生态除磷模式:

其中,生物处理单元技术宜采用淹没式生物滤池法、活性污泥法、氧化沟活性污泥法或其它技术。

生态除磷单元宜采用土地处理技术,人工湿地技术等,利用其中的介质和植物除磷。

施工与质量验收

7.1 一般规定

7.1.1 施工前,工程设计单位应首先确定适合当地的技术方案,编制施工方案,明确施工质量负责人和施工安全负责人,经批准后方可实施。

7.1.2 施工中,应做好地埋工程的防水、防渗及防腐工程的质量验收。

7.1.3 管道工程施工与质量验收应参考镇(乡)村排水工程技术规程CJJ124-2008及其它相关规定。

7.1.4 污水处理构筑物的施工与验收应符合现行国家标准《给水排水构筑物施工及验收规范》GB141的有关规定。

7.1.5 污水处理工程竣工验收后,建设单位应将有关设计、施工和验收文件归档。

7.1.6 工程竣工验收后,工程设计单位应向运行管理单位提供运行维护详细说明书。

7.2 施工

7.2.1 集中村污水处理站的地面构筑物的施工应符合国家及地方相关标准的规定。

7.2.2 一体化小型设施的施工时应满足以下规定:

1根据所要安装一体化小型设备的体积,开挖适当体积的矩形坑(应比所要安装的设施的外形尺寸大20%~30%)。如果安装地的土质强度不够,需加筑围墙或支柱。如果安装地地下水位较高,则需考虑进行排水。

2利用人工或者合适的吊装设备将一体化设备安装到预定的位置,并检查其是否水平。向设备内里注满水,以防止回埋时由于土压可能造成的变形或损坏。

3设备回埋后的土壤上面打造一层钢筋结构的水泥板,用来保持运行操作和检查的空间,防止雨水的渗入,以及防止设备的浮起。

4排水管不能形成逆向梯度,避免外部河水从排放口往净化槽内倒流。

5安装鼓风机,水泵等附属设备。鼓风机一般安装在室外符合室外噪音规定及用电安全的地方。

7.3 质量验收

7.3.1集中村污水处理站的地面构筑物的质量验收应符合相关规定。

7.3.2一体化设备竣工验收时,应核实竣工验收资料,检查设备各个部分以及附属设备的运行情况,同时检查设备是否水平,有无漏水,以及水的流动是否正常等,并填写竣工验收鉴定书。

7.3.3 池体满水试验及验收程序参考镇(乡)村排水工程技术规程CJJ124-2008。

7.3.4 竣工验收后,相关设计、施工、质量验收文件及运行维护手册交与运行维护单位。