村莊汙水處理設施技術規程CJJ T 163-2011

               

2.1術 語

2.1.1 村莊 village

農村居民生活和生產的未達到建製鎮標準的鄉村集鎮的聚居點。

2.1.2生活汙水 domestic wastewater in village

村莊居民在日常活動中排放的汙水,包括居民廁所、盥洗和廚房排水等,不包括專業養殖戶、農產品加工、工業園區及鄉鎮企業等生產汙水。

廁所汙水包括糞便、尿液和衝廁汙水。

廚房排水是指在洗菜、燒飯、刷鍋和洗碗等過程中排放的汙水。

盥洗汙水是指在洗澡、洗衣和洗滌等過程中排放的汙水,含有洗滌劑。

2.1.3 黑水 black water

指居民廁所汙水,包括衝廁汙水和糞便。

2.1.4 灰水 grey water

指居民淋浴及廚餘洗滌的綜合排水

2.1.5 調節池 equalization basin

  一種均衡水量和水質的預處理構築物。

2.1.6常規曝氣池 conventional aeration tank

一種活性汙泥法處理的基本模式,池內的菌膠團懸浮生長,反應池中須鼓入空氣,使溶解氧保持在2mg/L左右。

2.1.7氧化溝oxidation ditch

一種活性汙泥法處理變形變型,又名氧化渠,因其構築物呈封閉的溝渠形而得名,它是活性汙泥法的一種變形。

2.1.8 淹沒式生物濾池biological contact oxidation process

生物膜法的一種,本規程所指好氧式淹沒生物濾池是指供微生物生長的填料全部淹沒在汙水中和采用人工供氧方式的處理池或構築物;厭氧池是指池內供微生物生長的填料全部淹沒在汙水中和不采用人工供氧方式的處理池或構築物。

2.1.9 生物濾池 bio-filter

生物膜法的一種,又稱滴濾池,具有淨化效果好、投資省、運行費用低等特點。本規程所指生物濾池為高負荷生物濾池。

2.1.10活性汙泥法除氮nitrification-denitrification activated sludge process

通過硝化-反硝化過程的除氮方法。

2.1.11 生態處理  ecological treatment

本規程包括人工濕地、穩定塘、土地處理等人工設計、改造,由填料和植物構成的具有一定淨化功能的處理設施。

2.1.12 消毒 disinfection

本規程是指液氯、漂白粉、含氯消毒藥片和紫外等消毒技術。

2.1.13 一體化設備 integrated facilities

   一種將不同技術單元集成後處理生活汙水的設備。

2.2符 號

V——淹沒式生物濾池池的有效容積(m

3

);

Q——每人每天汙水量(m

3

/人.d);

n—— 處理人數;

La——進水BOD

5

濃度;

M——BOD負荷(BOD

5

/m

3

.d)

V1——生物濾池濾料體積,m3;

Le——設計出水汙染物濃度;

Nw——生物濾池濾料容積負荷率,kgBOD

5

(或NH

3

-N或NO

3

-N)/(m

3

.d)

基本規定 

3.1村莊汙水處理設施建設應以批準的當地水汙染治理規劃、國家有關村莊整治及新農村建設的政策為主要依據,根據各地村莊的具體情況和要求,綜合考慮經濟發展與環境保護、排放與利用等關係,充分利用現有條件和設施。

3.2生活汙水處理根據村莊人口、地形地貌和地質特點、住宅分布等情況,可采用集中處理或分散處理的模式。根據水衝廁所建設和普及情況,按照無水衝廁所、已建水衝廁所、已建水衝廁所實現黑水與灰水分離等情況因地製宜地選擇汙水處理技術與工藝。

3. 3村莊生活汙水處理應結合綜合利用。在有條件的村莊生活汙水可采用黑水、灰水源分離技術,對黑水和灰水分別進行處理,並應符合排放或綜合利用標準。

3..4生活汙水的處理程度和方法應根據現行的國家和地方有關排放標準和要求確定。

3.5汙水處理應采用適合農村特征的汙水單元技術及組合工藝以及其它能達到排放要求並與當地技術經濟相適應的汙水處理技術。

3. 6村莊生活汙水的水質和水量宜以實測為基礎分析確定。在無實測資料時,生活汙水量可按當地用水定額的60%-90%采用,水質可按現行國家標準《室外排水設計規範》GB50014采用。

3. 7為防止汙染地下水,汙水處理構築物的池體應按現行的國家和地方有關標準進行防水、防滲及防腐處理。對已建未進行相應處理的化糞池,在建設汙水處理設施時應對化糞池重新進行防水、防滲及防腐處理。

3.8采用生物法處理產生的剩餘汙泥宜定期處理,達到國家現行有關標準的應進行綜合利用。

3.9農村汙水處理出水需與人接觸或有其它安全需求時,宜采用消毒處理。

3.10單戶及多戶小型處理設施應定期維護管理,村莊汙水處理站需配備專人負責維護管理。

3.11地埋式設備與飲用水井等取水構築物的距離不得小於30米。

處理技術

4.1一般規定

4.1.1村莊汙水處理技術可分為生物技術和生態技術,根據當地技術和經濟水平宜采用生物濾池、淹沒式生物濾池、氧化溝、常規曝氣池、活性汙泥法除氮、人工濕地、氧化塘、土地處理技術等。

4.2生物技術

4.2.1  淹沒式生物濾池

1淹沒式生物濾池技術適用於處理規模為單戶、多戶的中小型汙水處理設施及200人以上自然村的汙水處理站。

2淹沒式生物濾池按照不同汙染物的去除功能分為好氧式、厭氧式及兼氧式三種。厭氧式淹沒生物濾池,其BOD

5

去除率應為50%以上;好氧式淹沒生物濾池,其BOD

5

去除率應為65-90%。

3以脫氮為目標的工藝應在好氧式淹沒生物濾池的基礎上加入兼氧池,出水總氮含量應為20mg/L 以下。

4 淹沒式生物濾池有效容積宜按下列公式計算:

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

式中:

V——淹沒式生物濾池的有效容積(m

3

);

Q——每人每天汙水量(m

3

/人.d);

n—— 人數;

La——進水BOD

5

濃度;

M——BOD負荷(gBOD

5

/m

3

.d),宜按照表 4.2.1 計算:

表4.2.1  淹沒式生物濾池BOD

5

負荷參數

處理對象人數n

1≤n≤50

50<n≤200

n>200

好氧式(1)

180

225

1500

好氧式(2)

120

140

1500

厭氧式(1)

120

240

2500

兼氧式(2)

80

140

1500

注:好氧式淹沒生物濾池(1)和厭氧式淹沒生物濾池(1)為去除COD和BOD功能的處理方法,有脫氮需求時將好氧式(2)與兼氧式(2)聯合使用,反應池依順序為與兼氧式(2)、好氧式(2),並設置汙水回流裝置。

5好氧式淹沒生物濾池(1)的曝氣時間為1.5-3h。池中的溶解氧含量維持在2.0-3.5mg/L。處理對象超過30人,分格數不少於2,並按同時工作設計。

6處理對象超過40人的情況下,有效水深大於1.5米。

7生物填料長期接觸汙水須滿足以下要求:

1)填料應采用適於長期浸入汙水環境的彈性填料、軟性填料;

2) 填充率大於55%;

3)填料分層裝填,一般不超過3m;

4)在好氧式淹沒生物濾池中應與底部保持合適的距離。

8冬季水溫低於4℃時,應采用地埋式構築物或采用其它保溫設施。

9池體可參照上述參數采用鋼筋混凝土進行設計施工,也可直接選用一體化處理設備。

10淹沒式生物濾池需配備人員維護管理。

4.2.2生物濾池

1生物濾池適用於處理規模在200人以上的自然村或中小型聚居點的汙水處理;對於可用地麵積少,地形坡度大和進水水質、水量波動大的汙水處理站有較好的適用性;能夠應用於不同氣溫和海拔高度的村莊。

2村莊汙水處理宜選用高負荷生物濾池,按照不同汙染物的去除功能可分為碳氧化曝氣生物濾池,硝化曝氣生物濾池和反硝化曝氣生物濾池。按照水流在生物濾池中穿行的方向可分為上向流、下向流、側向流或折流式。側向流和折流式曝氣生物濾池是為了延長或避免濾池反衝洗而開發出的新型曝氣生物濾池工藝形式。碳氧化、硝化和反硝化可在單級曝氣生物濾池內完成,也可在多級曝氣生物濾池內完成。

3碳氧化曝氣生物濾池對BOD

5

去除率為75-90%。硝化曝氣生物濾池NH

3

-N去除率可大於80% ,反硝化曝氣生物濾池係統TN去處理可大於60%;生物濾池出水SS應小於20mg/L。

4生物濾池前應設置沉沙池、初沉池、水解調節池或隔油池等預處理設施,其進水懸浮固體濃度不宜大於60mg/L。

5生物濾池可采用模塊化或標準化設計,其池形可采用圓柱形或方柱形,水池之間宜采用管道連接。

6生物濾池填料一般選用陶粒濾料或輕質多孔填料,陶粒濾料粒徑宜為2~8mm,輕質多孔填料粒徑宜控製在25mm以下。濾料填裝高度宜為1.5m~3m。輕質多孔填料適宜在下向流或側向流曝氣生物濾池中采用,可以大大延長濾池反衝洗周期或避免采用反衝洗係統。

.7生物濾池所需濾料體積按下列公式計算

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

式中:

V1——曝氣生物濾池濾料體積,m

3

Q——每人每天汙水,m

3

/(人·d);

n——服務人口數;

La——設計進水汙染物濃度;

Le——設計出水汙染物濃度;

Nw——濾料容積負荷率,kgBOD

5

(或NH

3

-N或NO

3

-N)/(m

3

.d),其取值宜參考表4.2.2。

表4.2.2 生物濾池濾料區容積負荷率

曝氣生物濾池類別

濾料區容積負荷率Nw

除碳曝氣生物濾池[kgBOD

5

/(m

3

.d]

3-6

硝化曝氣生物濾池[kgNH

3

-N/(m

3

.d]

0.3-0.8

反硝化曝氣生物濾池[kgNO

3

-N/(m

3

.d]

0.8-4.0

出水回用曝氣生物濾池[kgBOD

5

/(m

3

.d]

0.5-2

注:在低溫或高海拔地區采用可適當降低上述表中的容積負荷。

8生物濾池宜設置反衝洗供氣和曝氣充氧係統,針對農村的經濟和技術特征,可采用穿孔管布氣,曝氣管可設在承托層或濾料層中。過濾層底部設有支撐板,支撐板必須有一定的空隙率,空隙的總麵積不得低於總表麵積的20%;為保證自然通風效果,支撐板與濾池底部應保持0.3m~0.4m的距離,而且周圍需開有通風孔,其有效麵積不小於濾池表麵積的5%~8%。為防止風力對濾池表麵均勻布水的影響,池壁應高出濾料表麵0.5m。

9 布水裝置采用旋轉布水器。

10運用時,可參照上述參數進行設計施工,也可直接選用一體化曝氣生物濾池汙水處理設備。

11曝氣生物濾池需配備人員維護管理。

4.2.3氧化溝

1 集中行政村和集中自然村落的汙水可采用氧化溝工藝處理,服務人口在100人以上。

2 氧化溝工藝處理農村汙水的出水水質可參考《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》中的二級標準。

3 農村汙水處理宜選用passveer氧化溝和一體化氧化溝技術。

4 冬季溫度在零度以下的寒冷地區,需要地埋保暖措施或建設於室內。

5 氧化溝溝渠的平麵形狀可以采用圓形溝道、橢圓形溝道、直溝道或其組合;溝道橫斷麵可采用矩形、梯形或橢圓形。

6 氧化溝溝渠斷麵的寬度,取值一般為1m~6m。氧化溝斷麵的深度,其具體取值需結合曝氣設備的性能參數。采用單獨橫軸曝氣裝置,取值一般為2.0m~3.5m;采用豎軸式表麵曝氣機,水深可達4m~4.5m。

7 氧化溝邊壁宜采用鋼筋混凝土結構,土建施工應重點控製池體的抗浮處理、地基處理、池體抗滲處理,滿足設備安裝對土建施工的要求。為了節省投資,可以考慮采用粘土夯實並鋪設防水層,亦可以采用鋼結構和玻璃鋼結構現場安裝或定製。

8 氧化溝機械曝氣設備除具有良好的充氧性能外,還具有混合和推流作用,設備選型時要注意充氧和混合推流之間的協調。適合農村的曝氣設備宜采用轉刷曝氣機和轉盤曝氣機。

9轉刷曝氣機轉刷的技術參數可參照《曝氣轉刷認定技術條件》(HCRJ 034-1998)。在有條件的地區,也可采取自行加工轉刷節約成本。

10  氧化溝的參數宜根據實驗資料確定,在無實驗資料時,可參照類似工程選擇,或參考以下參數:

汙水停留時間:6h~30h;

汙泥停留時間:10d~30d;

溝內流速:0.25m/s~0.35m/s;

溝內汙泥濃度:1500mg/L~5000mg/L;

氧化溝工藝二沉池的表麵負荷0.6-1.0m

3

/m

2

.h,一體化氧化溝固液分離器表麵負荷1.0m

3

/m

2

.h左右。

11氧化溝工藝配有電機和泵等設施以及需要剩餘汙泥的處置,需配備人員維護管理。

4.2.4常規曝氣池

1常規曝氣池適用處理規模在500人以上的自然村的汙水處理站。

2 汙水經收集管網進入活性汙泥處理單元處理前應進行預沉澱處理,並應設置初級沉澱池。具體設計參數可參考《給水排水設計手冊》(第二版)。

3普通曝氣池BOD

5

去除率為85%-90%以上.

4曝氣汙泥池的溶解氧含量應保持在2mg/L以上。

4.2.5活性汙泥法除氮

1)適用於有脫氮要求的汙水處理站,處理規模在500人以上。

2)宜采用綜合脫硝硝化係統,即缺氧、好氧分段循環法(或稱A/O法)。

3)硝化池的池型采用推流式普通曝氣。保證曝氣時間在6-8小時以上,泥齡30d以上。

4.3生態技術

4.3.1經過環境評價和技術經濟比較,在有條件的地區,可采用生態處理技術。

4.3.2生態處理技術包括人工濕地技術、土地處理技術、穩定塘處理技術等。參照《鎮(鄉)村排水工程技術規程》CJJ124-2008。

4.3.3采用生態技術處理時,汙水進入生態係統前,除應經過化糞池或沼氣池預處理外,宜經過厭氧處理,以降低生態係統的負荷。生態處理技術應與村莊整治、美化環境相結合,作為水資源利用與生物處理後續處理工藝應用。

4.3.4針對農村的經濟和地理特征,根據村莊有可利用土地的情況,生態處理技術適用於100人以下的規模,用於脫氮除磷深度處理的生態技術規模可根據負荷確定。除磷的生態技術宜采用當地吸附介質。

4.3.5土地處理技術和人工濕地的技在有條件的地區,水力停留時間宜取中偏上的設計值,麵積負荷取中偏下的設計值。

4.3.6 采用生態技術必須進行維護管理。

4.4消毒技術 

4.4.1適宜用於農村的消毒技術有液氯、漂白粉、含氯消毒藥片和紫外消毒等。各種消毒技術需根據其特性正確選擇使用。

4.4.2消毒設施和有關建築物的設計,應符合現行國家標準《室外給水設計規範》GB 50013的有關規定。

4.4.3各種消毒劑的劑量宜根據實驗資料確定。對農村生活汙水,當無實測資料時,可參用下列數值:

1)生物技術處理後的加氯量采用5~l0 mg/L。

2)采用紫外消毒時,紫外線消毒有效劑量不應低15mJ/cm

2

小型汙水處理設施

5.1一般規定

5.1.1汙水不便於統一收集的村莊,經過環境評價和技術經濟比較後,可采用單戶或多戶收集處理。100人以下規模可采用小型處理設施,小型處理設施可用淹沒式生物濾池為主體一體化設備或人工濕地。

5.1.2 根據排水要求,當小型汙水處理設施采用淹沒式生物濾池技術時,出水可采用人工濕地、穩定塘和土地處理等技術及組合進一步處理。

5.1.3 小型設施供電可按三級負荷等級設計。

5.1.4地埋式設施的池壁、池底等必須采用具有防水、防腐功能的材質並進行防滲漏處理,還需達到土壓、水壓、自重及其它負重的安全構造。

5.1.5 易產生惡臭的部分應密閉。

5.2 小型設施 

5.2.1 汙水進入淹沒式生物濾池單元處理前應進行預沉澱處理,可采用已建成化糞池或沼氣池作為沉澱處理單元。沒有已建成化糞池或沼氣池的預處理設施應在一體化設施內設置調節池。已建成化糞池或沼氣池的應進行防水、防滲功能檢查,達不到相應要求的,須進行改造。

5.2.2調節池容積按表5.2.3設計,半年清淘一次。調節池的構造還應符合下列要求:

1 調節池的有效深度不宜小於1.2m;處理對象超過20人的情況,有效深度宜大於1.5m。

2雙格調節池第一格的容積宜為總容積的75%。

3 調節池進水口宜設置在有效水深距水麵1/3-1/4位置,各格出水口宜設置在下端1/3處。

4 調節池頂板上應設人孔和蓋板。

5.2.3 一體化設施內淹沒式生物濾池池後應設置沉澱池,當無實測數據時,沉澱池容積參見表5.2.3。沉澱池的構造還應符合下列要求:

1 當汙水為自流進入時,應按每天的最大流量計算。

2 沉澱池的個數或分格數應不少於2個。

3沉澱池的有效水深應大於1米,汙泥鬥的斜壁與水平麵的傾角應大於60º。

4 沉澱池出口應設有防止上浮物流出裝置。

表5.2.3 小型設施調節池與沉澱池容積

處理對象人數n

n≤ 10

1050

50100

調節池(m

3

)

2.5

2.5+0.25(n-10)

12.5+0.13(n-50)

沉澱池(m

3

)

0.3

0.3+0.04(n-10)

1.9+0.02(n-50)

5.2.4 一體化處理設施的處理模式及工藝流程可根據去除目標的不同采取以下幾種模式,排水有消毒需求時應設消毒池或使用氯消毒藥片。

1去除COD模式1:設施構造依序為調節池,好氧淹沒生物濾池、沉澱池。淹沒式生物濾池參考5.2.1好氧淹沒生物濾池1內容。

2去除COD模式2: 設施構造依序為調節池,厭氧淹沒生物濾池、沉澱池。厭氧淹沒生物濾池參考5.2.1厭氧淹沒生物濾池1內容。設備出水應接入人工濕地等生態處理係統進行深度處理。

3總氮去除模式3:設施構造依序為調節池、厭氧淹沒生物濾池、好氧淹沒生物濾池、沉澱池。分別參考5.2.1好氧淹沒生物濾池(2)厭氧淹沒生物濾池2內容。

4采用源分離技術後的灰水, 可采用小型人工濕地進行處理後排放或綜合利用。

5.2.5、在有條件的地方,可采用生態處理技術,其模式如下:

其中,生物預處理單元技術可采用厭氧技術或其它技術;生態處理單元技術宜采用人工濕地、土地處理、塘係統或其它技術。

集中村汙水處理站

6.1 一般規定

6.1.1當農戶集中居住,汙水便於統一收集時,經環境影響評價和技術經濟比較後,宜采用集中處理模式,統一修建汙水處理站,汙水處理站可采用一體化設備或工程構築物。

6.1.2汙水進入汙水站前應進行預沉澱處理,可采用已建成化糞池或沼氣池作為預處理單元。化糞池或沼氣池的應進行防水、防滲功能檢查,達不到相應要求的,須進行改造。汙水未經過化糞池或沼氣池前處理,應在汙水站增加厭氧和除渣前處理。

6.1.3汙水處理站汙水收集在有條件的地方宜采用分質收集和處置,集中處理後的汙水達到國家現行有關標準的宜進行綜合利用。

6.1.4 農村汙水處理站工藝應根據當地的排放要求和技術經濟條件,選取適宜的技術組合。

6.1.5 農村汙水處理站宜設置消毒單元。

6.1.6 處理規模在200人以下的,主體工藝宜采用淹沒式生物濾池等主體工藝,處理規模在200人以上的宜采用常規曝氣池、氧化溝活性汙泥法、淹沒式生物濾池等主體工藝。

6.1.7汙水站位置的選擇,應符合國家的有關規定。

6.1.8 汙水站供電可按三級負荷等級設計,重要地區的汙水處理站宜按二級負荷等級設計。

6.1.6為保證汙水站正常運行,水泵和風機等設備宜采用一用一備。

6.2主要針對COD去除的汙水處理站

6.2.1針對以COD為主要去除目的的汙水處理站,宜采用以下處理模式的設備或工程。

1、以生物技術為主體的汙水處理站

其中,生物處理單元技術宜采用淹沒式生物濾池、活性汙泥法、氧化溝等技術。為保證處理效果,宜好氧處理,好氧池溶解氧保持在2.0mg/L以上。

2、以生態技術為主體的汙水站

在有條件的地方,可采用生態處理技術。

其中,生物預處理單元技術可采用厭氧技術或其它技術;生態處理單元技術宜采用人工濕地、土地處理、塘係統或其它技術。

6.3針對脫氮的汙水處理站

6.3.1針對有TN去除要求的汙水處理站,汙水處理工藝中需包括厭氧(缺氧)單元和好氧單元,以及提供硝化液的回流,如以下模式:

其中,生物處理單元技術宜采用淹沒式生物濾池法、活性汙泥法、氧化溝法或其它技術。硝化液回流比宜在200%以上。

6.4 針對脫氮除磷的汙水處理

6.4.1針對有脫氮除磷去除要求的汙水處理站,可采用化學除磷或生態除磷技術,在有條件的地區宜采用生態除磷模式:

其中,生物處理單元技術宜采用淹沒式生物濾池法、活性汙泥法、氧化溝活性汙泥法或其它技術。

生態除磷單元宜采用土地處理技術,人工濕地技術等,利用其中的介質和植物除磷。

施工與質量驗收

7.1 一般規定

7.1.1 施工前,工程設計單位應首先確定適合當地的技術方案,編製施工方案,明確施工質量負責人和施工安全負責人,經批準後方可實施。

7.1.2 施工中,應做好地埋工程的防水、防滲及防腐工程的質量驗收。

7.1.3 管道工程施工與質量驗收應參考鎮(鄉)村排水工程技術規程CJJ124-2008及其它相關規定。

7.1.4 汙水處理構築物的施工與驗收應符合現行國家標準《給水排水構築物施工及驗收規範》GB141的有關規定。

7.1.5 汙水處理工程竣工驗收後,建設單位應將有關設計、施工和驗收文件歸檔。

7.1.6 工程竣工驗收後,工程設計單位應向運行管理單位提供運行維護詳細說明書。

7.2 施工

7.2.1 集中村汙水處理站的地麵構築物的施工應符合國家及地方相關標準的規定。

7.2.2 一體化小型設施的施工時應滿足以下規定:

1根據所要安裝一體化小型設備的體積,開挖適當體積的矩形坑(應比所要安裝的設施的外形尺寸大20%~30%)。如果安裝地的土質強度不夠,需加築圍牆或支柱。如果安裝地地下水位較高,則需考慮進行排水。

2利用人工或者合適的吊裝設備將一體化設備安裝到預定的位置,並檢查其是否水平。向設備內裏注滿水,以防止回埋時由於土壓可能造成的變形或損壞。

3設備回埋後的土壤上麵打造一層鋼筋結構的水泥板,用來保持運行操作和檢查的空間,防止雨水的滲入,以及防止設備的浮起。

4排水管不能形成逆向梯度,避免外部河水從排放口往淨化槽內倒流。

5安裝鼓風機,水泵等附屬設備。鼓風機一般安裝在室外符合室外噪音規定及用電安全的地方。

7.3 質量驗收

7.3.1集中村汙水處理站的地麵構築物的質量驗收應符合相關規定。

7.3.2一體化設備竣工驗收時,應核實竣工驗收資料,檢查設備各個部分以及附屬設備的運行情況,同時檢查設備是否水平,有無漏水,以及水的流動是否正常等,並填寫竣工驗收鑒定書。

7.3.3 池體滿水試驗及驗收程序參考鎮(鄉)村排水工程技術規程CJJ124-2008。

7.3.4 竣工驗收後,相關設計、施工、質量驗收文件及運行維護手冊交與運行維護單位。