《乡村厕所技术与设备指南》（征求意见稿）

T/CECS×××－202x中国工程建设标准化协会乡村厕所技术与设备指南RuralToiletTechnologyandEquipmentGuide（征求意见稿）（提交反馈意见时，请将有关专利连同支持性文件一并附上）2023年xx月xx日

中国工程建设标准化协会标准乡村厕所技术与设备指南RuralToiletTechnologyandEquipmentGuideT/CECS×××－202X主编单位：同济大学批准单位：中国工程建设标准化协会施行日期：202×年××月××日中国XX出版社202×北京前言根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2020年第一批协会标准制订、修订计划>的通知》（建标协字[2020]14号）的要求，为指导乡村厕所技术与设备的应用建设，编制组经过广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外的先进经验，并在广泛征求意见的基础上，制定本指南。本指南共分为6章，主要技术内容包括：总则、厕所系统共性技术、水冲式厕所技术、无水冲式厕所技术、厕所核心设备和成套化设备、厕所产品选型与管理等。本指南的某些内容可能直接或间接涉及专利，本指南的发布机构不承担识别这些专利的责任。本指南由中国工程建设标准化协会建筑与市政工程产品应用分会归口管理，由同济大学负责《乡村厕所技术与设备指南》工程建设协会标准（以下简称标准）的组织制订工作。本规程在使用过程中如有需要修改或补充之处，请将有关资料和建议寄送同济大学（地址：上海市杨浦区四平路1239号，邮编：200092），以供修订时参考。主编单位：同济大学参编单位：xxx主要起草人：xxx主要审查人：xxx

目次TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总则 1第一节编制目的 1第二节适用范围 1第二章厕所系统共性技术 2第一节厕所系统生态化设计与建造 2第二节厕所系统室内环境改善 30第三节厕所系统卫生安全保障 34第四节厕所系统节水及节能 38第三章水冲式厕所技术 47第一节有下水管网收集的水冲式厕所 47第二节源分离水冲厕所 54第三节循环水冲厕所 56第四章无水冲式厕所技术 59第一节粪尿混合型无水冲式厕所 59第二节粪尿分集型无水冲式厕所 61第三节新型无水冲式厕所 69第五章厕所核心设备和成套化设备 73第一节无下水管网收集的水冲式厕所 73第二节有下水管网收集的水冲式厕所 75第三节源分离水冲式厕所 78第四节循环水冲厕所 81第五节粪尿混合型无水冲式厕所 83第六节粪尿分集型无水冲式厕所 86第七节新型无水冲式厕所 89第八节其他类型厕所 92第六章厕所产品选型与管理 99第一节厕所产品选型决策系统 99第二节厕所系统长效管理 109参考资料 114第一章总则第一节编制目的自“厕所革命”发起以来，乡村生活污水治理、如厕环境卫生等取得了显著成果。随着厕所革命的深入推进和实施，乡村厕所在选型、水冲式厕所、无水冲式厕所、装配式厕所、微水冲厕所及厕所系统长效管理等方面涌现出诸多问题及难点。为进一步推进厕所系统技术与设备的应用，为决策者、厕所建设者、厕所管理者提供系统完善、设备完整、决策便宜、管理明了、操作性强的选择、技术、设备、管理方案，特编制本指南。本指南为指导性文件、可作为厕所建设中改进建设与管理的参考依据。第二节适用范围本指南适用于厕所系统、技术、设备与管理的选择。

第二章厕所系统共性技术第一节厕所系统生态化设计与建造一、严寒地区1.设计方法严寒地区乡村厕所设计必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求，夏季可不考虑防热。总体规划、单体设计和构造处理应使建筑物满足冬季日照和防御寒风的要求；建筑物应采取减少外露面积，加强冬季密闭性，合理利用太阳能等节能措施；结构上应考虑气温年较差大及大风的不利影响；屋面构造应考虑积雪及冻融危害；施工应考虑冬季漫长严寒的特点，采取相应的措施。综上所述，严寒地区乡村厕所设计的流程图如图2.1所示。图2.1严寒地区乡村厕所设计流程图2.设计要求严寒地区冬季积雪深厚，宜采用钢筋混凝土坡屋面EPS保温构造。地面构造方面，对于严寒地区户厕地面需要增设保温层，保温材料可选择200mm炉渣保温层，以确保地面热阻超过外墙。外墙外保温体系，考虑到多孔砖的传热系数低、质轻且施工简易的特点，将其作为严寒及寒冷地区农村户厕外保温结构层，采用EPS聚苯板作为保温层。户厕门窗是冬季冷风渗透的主要部位，为了因应严寒地区冬季极温环境，选用三玻两中空玻璃窗与单层金属保温门，均能在符合经济性的前提下，满足保温要求。严寒地区冬季低温，为确保化粪池不被冻结，储粪设施埋深需要超过冻土层深度。同时为了防止冬季管道冻结现象，乡村厕所尽量采用卫生旱厕或是微水冲厕所。综上所述，严寒地区乡村厕所设计要求如表2.1所示。表2.1严寒地区乡村厕所设计要求设计要素参数要求备注屋面钢筋混凝土坡屋面EPS保温构造110mmEPS保温板地面炉渣保温层地面240mm炉渣保温层外墙多孔砖墙EPS外保温构造240mm结构层80mmEPS保温板外窗三玻两中空窗塑钢/断桥铝窗框外门单层金属保温门/排污系统卫生旱厕或微水冲厕所埋深超过冻土层深度3.分级设计与建造方案按照房屋建设指数由低到高将厕所依次划分为基础类、完善类、提升类。（1）基础类严寒地区基础类典型乡村厕所如图2.2所示，基础类乡村厕所为双翁漏斗式简易水冲式厕所，采用砖混结构，易于施工且造价便宜，定位于经济基础薄弱，对厕所品质要求不高的农户。图2.2严寒地区基础类乡村厕所（2）完善类完善类乡村厕所定位于最广大的农村普通家庭，舒适方便，侧重改善卫生环境，为普通农村家庭推荐厕所配置。严寒地区完善类乡村厕所如图2.3所示，为三格化粪池式微水冲式厕所，不同于卫生旱厕与简易水冲厕，室内环境更为清洁，臭味不明显，粪污每隔半年需要定期清掏，用水量较小，一定的保温措施便可避免冬季水管被冻结。整体结构为砖混结构，符合农村建筑建造现状。图2.3严寒地区完善类乡村厕所（3）提升类严寒地区提升类乡村厕所如图2.4所示。提升类乡村厕所定位于有一定经济基础，对厕所品质有较高要求的农户。提升类乡村厕所契合了民众向往美好生活的期望，功能齐全，环境舒适，甚至配备了淋浴空间，使得乡村厕所不再只是如厕这单一功能。图2.4严寒地区提升类乡村厕所严寒地区不同类型厕所的设计参数与具体措施详见下表2.2。表2.2严寒地区乡村厕所分级建造要素厕所要素基础类完善类提升类厕所类型双翁漏斗式厕所三格化粪池式厕所三格化粪池式厕所建筑形式—与周围环境相协调新颖美观，适合美丽乡村特点墙体构造形式多孔砖自保温多孔砖EPS板外保温多孔砖EPS板外保温墙体结构层厚度/mm490240240墙体保温层厚度/mm—8080屋顶构造钢筋砼平屋面正置式钢筋砼坡屋面XPS外保温正置式钢筋砼坡屋面XPS外保温屋顶保温层厚度/mm—8080厕屋面积/m2358厕屋高度/m2.32.42.4室内顶棚水泥抹面铝扣板吊顶铝扣板吊顶室内墙面水泥抹面贴面砖到1.5m贴面砖到顶地面装饰硬化处理铺标准防滑地砖铺标准防滑地砖地面保温层厚度/mm—8080厕屋室内外高差/m0.10.150.2通风—设窗户设窗户+排风扇厕屋门PVC门PVC门铝合金门化粪池埋深翁形化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}三格化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}三格化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}化粪池材质塑料材质玻璃钢材质钢筋混凝土现浇式照明自然采光LED节能灯泡LED节能灯泡面镜—有有清洁池—有有且不暴露便器节水型蹲便器节水型蹲便器坐便器地漏—有且水封深度不小于50mm有且水封深度不小于50mm淋浴间——有室内给水管PPR给水管，管径DN15PPR给水管，管径DN20PPR给水管，管径DN20室外给水管PE给水管，管径DN20PE给水管，管径DN25PE给水管，管径DN25排气管100mm塑料管，长度高于厕屋50mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋80mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋100mm以上过粪管PVC管材，内径110mm以上PVC管材，内径120mm以上PVC管材，内径130mm以上二、寒冷地区1.设计方法为了因应严寒地区自然气候条件，寒冷地区乡村厕所设计应满足冬季防寒、保温、防冻等要求，夏季部分地区应兼顾防热。总体规划、单体设计和构造处理应满足冬季日照并防御寒风的要求，主要房间宜避西晒；应注意防暴雨；建筑物应采取减少外露面积，加强冬季密闭性且兼顾夏季通风和利用太阳能等节能措施；结构上应考虑气温年较差大、多大风的不利影响；建筑物宜有防冰雹和防雷措施；施工应考虑冬季寒冷期较长和夏季多暴雨的特点。综上所述，寒冷地区乡村厕所设计的流程图如图2.5所示。图2.5寒冷地区乡村厕所设计流程图2.设计要求如表2.3所示，与严寒地区类似，寒冷地区冬季屋顶积雪，宜采用钢筋混凝土坡屋面EPS保温构造。地面构造方面，在现有地基、垫层、防水层和面层的基础上，根据使用和构造要求可增设相应的构造层（结合层、找平层、保温层等）。户厕室内地面首层，普遍采用标准防滑地砖。外墙外保温体系，多孔砖可作为严寒及寒冷地区农村户厕外保温结构层，60mmEPS保温层可以确保其保温性能满足寒冷地区要求。综合考虑窗框材料的保温性和经济性，寒冷农村地区户厕宜采用塑钢窗框，选用中空玻璃窗与单层金属保温门。与严寒地区类似，为确保化粪池冬季不被冻结，储粪设施埋深需要超过冻土层深度。同时为了防止冬季管道被冻结，乡村厕所尽量采用卫生旱厕或是微水冲厕所。表2.3寒冷地区乡村厕所设计要求设计要素参数要求备注屋面钢筋混凝土坡屋面EPS保温构造90mmEPS保温板地面一般防水地面/外墙多孔砖墙EPS外保温构造240mm结构层，60mmEPS保温板外窗中空玻璃窗塑钢/断桥铝窗框外门单层金属保温门/排污系统卫生旱厕或微水冲厕所埋深超过冻土层深度3.分级设计与建造方案（1）基础类基础类乡村厕所（图2.6）定位于经济基础薄弱，对厕所要求不高的农村家庭，因此该类厕所的整体建造与选材将经济性作为最优先考量。图2.6寒冷地区基础类乡村厕所（2）完善类寒冷地区完善类乡村厕所效果图如图2.7所示，完善类乡村厕所定位于最广大的普通农村家庭，侧重改善卫生环境，建筑外观要求满足一定美观的要求，能与周围环境相协调。图2.7寒冷地区完善类乡村厕所（3）提升类寒冷地区提升类乡村厕所作为最高级别的厕所建造方案，定位于经济较为宽裕、对生活品质要求较高的农村家庭，在完善类乡村厕所的基础上，更加注重舒适方便的体验，因此，推荐厕所入室，在建设资金允许的条件下，还可以配备淋浴空间。具体构造见图2.8。图2.8寒冷地区提升类乡村厕所寒冷地区不同类型厕所的设计参数与具体措施详见表2.5。表2.4寒冷地区乡村厕所分级建造要素厕所要素基础类完善类提升类厕所类型双翁漏斗式厕所三格化粪池式厕所完整上下水道水冲式厕所建筑形式—与周围环境相协调新颖美观，适合美丽乡村特点墙体构造形式多孔砖自保温多孔砖EPS板外保温多孔砖EPS板外保温墙体结构层厚度/mm370240240墙体保温层厚度/mm—6060屋顶构造彩钢夹芯板屋面正置式钢筋砼屋面XPS外保温正置式钢筋砼屋面XPS外保温屋顶保温层厚度/mm—6060厕屋面积/m2358厕屋高度/m2.32.42.4室内顶棚水泥抹面铝扣板吊顶铝扣板吊顶室内墙面水泥抹面贴面砖到1.5m贴面砖到顶地面装饰硬化处理铺标准防滑地砖铺标准防滑地砖地面保温层厚度/mm—8080厕屋室内外高差/m0.10.150.2通风—设窗户（窗墙比0.2）设窗户（窗墙比0.2）+排风扇厕屋门PVC门PVC门铝合金门化粪池埋深翁形化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}三格化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}化粪井的有效容积上限到地面的距离应大于防冻层厚度化粪池材质塑料材质玻璃钢材质钢筋混凝土现浇式照明自然采光LED节能灯泡LED节能灯泡面镜—有有清洁池—有有且不暴露便器节水型蹲便器节水型蹲便器坐便器地漏—有且水封深度不小于50mm有且水封深度不小于50mm淋浴间——有室内给水管PPR给水管，管径DN15PPR给水管，管径DN20PPR给水管，管径DN20室外给水管PE给水管，管径DN20PE给水管，管径DN25PE给水管，管径DN25排气管100mm塑料管，长度高于厕屋50mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋80mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋100mm以上过粪管PVC管材，内径110mm以上PVC管材，内径120mm以上PVC管材，内径130mm以上三、夏热冬冷地区1.设计方法夏热冬冷地区乡村厕所设计必须满足夏季防热、通风降温要求，冬季应适当兼顾防寒。总体规划、单体设计和构造处理应有利于良好的自然通风，乡村厕所应避西晒，并满足防雨、防潮、防洪、防雷击要求；夏季施工应有防高温和防雨的措施。综上所述，夏热冬冷地区乡村厕所设计的流程图如图2.9所示。图2.9夏热冬冷地区乡村厕所设计流程图2.设计要求如表2.5所示，夏热冬冷地区春夏季雨水较多，采用木屋架坡屋面和50mmEPS保温板。地面构造方面，须增设防潮层，改善地面的返潮现象，一般在混凝土垫层之上采用聚乙烯塑料薄膜或者聚氨酯防潮底漆作为防潮，而地面凝结问题，只能通过适当控制通风来阻隔室外高湿空气。外墙结构层主要采用混凝土空心砖、多孔砖两种自保温砌块。夏热冬冷地区对门窗保温要求较低，采用单玻塑钢窗或双玻塑钢窗，在满足基本保温性能的同时，也能满足夏季隔热要求。部分夏热冬冷地区存在冻土层，化粪池埋深需要超过冻土层深度，保证冬季的正常运行。表2.5夏热冬冷地区乡村厕所设计要求设计要素参数要求备注屋面木屋架/钢筋砼坡屋面EPS保温构造50mmEPS保温板地面防潮防水地面聚乙烯防潮薄膜外墙多孔砖墙自保温构造240mm结构层外窗单玻塑钢窗/双玻塑钢窗塑钢窗框为主外门PVC门——排污系统微水冲或水冲式厕所埋深超过冻土层深度3.分级设计与建造方案（1）基础类夏热冬冷地区基础类乡村厕所如图2.10所示，定位于夏热冬冷地区经济基础较差，对厕所品质要求较低的农户，面对该地区夏季酷热、冬季寒冷的自然环境，在满足厕屋卫生与粪便无害化的基础上，侧重降低民众经济负担。图2.10夏热冬冷地区基础类乡村厕所（2）完善类如图2.11所示，夏热冬冷地区完善类乡村厕所设施完善，室内环境相对干净整洁，粪污通过三格化粪池能完成无害化处理。该厕所类型在满足夏热冬冷地区建筑需求的前提下，适用于经济条件一般的最广大农户。图2.11夏热冬冷地区完善类乡村厕所（3）提升类如图2.12所示，夏热冬冷地区提升类乡村厕所为完整上下水道卫生厕所，粪污经过单户化粪井初步发酵处理后，排入市政下水道或农村分散式污水处理设施。相比于其他简易水冲式厕所，完整上下水道水冲厕可以及时的将粪便清走，不会产生蚊蝇和难闻的气味，卫生条件也相对更好。图2.12夏热冬冷地区提升类乡村厕所夏热冬冷地区不同类型厕所的设计参数与具体措施详见表2.6。表2.6夏热冬冷地区乡村厕所分级建造要素厕所要素基础类完善类提升类厕所类型双翁漏斗式厕所三格化粪池式厕所完整上下水道水冲式厕所建筑形式—与周围环境相协调新颖美观，适合美丽乡村特点墙体构造形式加气混凝土自保温加气混凝土自保温加气混凝土自保温墙体结构层厚度/mm200200200墙体保温层厚度/mm———屋顶构造简易彩钢板坡屋面构造倒置式木屋架坡屋面XPS外保温倒置式木屋架坡屋面XPS外保温屋顶保温层厚度/mm—4040厕屋面积/m2358厕屋高度/m2.32.42.4室内顶棚水泥抹面铝扣板吊顶铝扣板吊顶室内墙面水泥抹面贴面砖到1.5m贴面砖到顶地面装饰硬化处理铺标准防滑地砖铺标准防滑地砖地面保温层厚度/mm———厕屋室内外高差/m0.10.150.2通风—设窗户设窗户+排风扇厕屋门PVC门PVC门铝合金门化粪池埋深翁形化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}三格化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}化粪井的有效容积上限到地面的距离应大于防冻层厚度化粪池材质塑料材质玻璃钢材质钢筋混凝土现浇式照明自然采光LED节能灯泡LED节能灯泡面镜—有有清洁池—有有且不暴露便器节水型蹲便器节水型蹲便器以坐便器为主地漏—有且水封深度不小于50mm有且水封深度不小于50mm淋浴间——有室内给水管PPR给水管，管径DN15PPR给水管，管径DN20PPR给水管，管径DN20室外给水管PE给水管，管径DN20PE给水管，管径DN25PE给水管，管径DN25排气管100mm塑料管，长度高于厕屋50mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋80mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋100mm以上过粪管PVC管材，内径110mm以上PVC管材，内径120mm以上PVC管材，内径130mm以上四、夏热冬暖地区1.设计方法为了因应夏热冬暖地区自然气候条件，夏热冬暖地区乡村厕所必须充分满足夏季防热、通风、防雨要求，冬季可不考虑防寒、保温。总体规划、单体设计和构造应避西晒，宜设遮阳；应注意防暴雨、防洪、防潮、防雷击；夏季施工应有防高温和暴雨的措施。综上所述，夏热冬暖地区乡村厕所设计的流程图如图2.13所示。图2.13夏热冬暖地区乡村厕所设计流程图2.设计要求如表2.7所示，夏热冬暖地区春夏季雨水较多，宜采用木屋架坡屋面50mmEPS保温板。地面构造方面，在混凝土垫层之上采用聚乙烯塑料薄膜或者聚氨酯防潮底漆作为防潮层。外墙结构层主要采用混凝土空心砖、多孔砖两种自保温砌块。玻璃与框料宜采用单玻塑钢窗，在满足基本保温性能的同时，也能满足夏季隔热要求。夏热冬暖地区冬季温暖，不存在管道冻结的现象，可采用微水冲或水冲式厕所，有助于改善卫生条件。表2.7夏热冬暖地区乡村厕所设计要求设计要素参数要求备注屋面木屋架/钢筋砼坡屋面EPS保温构造50mmEPS保温板地面防潮防水地面聚乙烯防潮薄膜外墙多孔砖墙自保温构造200mm结构层外窗单玻塑钢窗/外门PVC门/排污系统微水冲或水冲式厕所/3.分级设计与建造方案（1）基础类如图2.14所示，夏热冬暖地区基础类乡村厕所构造与夏热冬冷地区类似，整体结构为砖混结构，厕所类型为双翁漏斗式厕所，厕所室内臭味较明显，需要经常性主动通风，符合基础类乡村厕所对于经济基础较差的农户的定位。图2.14夏热冬暖地区基础类乡村厕所（2）完善类如图2.15所示，夏热冬暖地区完善类乡村厕所为砖砌式结构，施工简单。厕所使用较为舒适方便，侧重改善卫生环境，建造成本适中，为广大的农村普通家庭所推荐。图2.15夏热冬暖地区完善类乡村厕所（3）提升类如图2.16所示，夏热冬暖地区提升类乡村厕所为完整上下水道水冲式厕所，砌体结构，坡屋面构造，外墙自保温形式，地面侧重防水防潮。整体品质较高，配置齐全，全方位超越了现有设计规范，可配备淋浴空间图2.16夏热冬暖地区提升类乡村厕所夏热冬暖地区不同类型厕所的设计参数与具体措施详见表2.8。表2.8夏热冬暖地区乡村厕所分级建造要素厕所要素基础类完善类提升类厕所类型双翁漏斗式厕所三格化粪池式厕所完整上下水道水冲式厕所建筑形式—与周围环境相协调新颖美观，适合美丽乡村特点墙体构造形式多孔砖墙自保温多孔砖墙自保温多孔砖墙自保温墙体结构层厚度/mm200200200墙体保温层厚度/mm———屋顶构造简易彩钢板坡屋面构造倒置式木屋架坡屋面XPS外保温倒置式木屋架坡屋面XPS外保温屋顶保温层厚度—3030厕屋面积/m2358厕屋高度/m2.32.42.4室内顶棚水泥抹面铝扣板吊顶铝扣板吊顶室内墙面水泥抹面贴面砖到1.5m贴面砖到顶地面装饰硬化处理铺标准防滑地砖铺标准防滑地砖地面保温层厚度/mm———厕屋室内外高差/m0.10.150.2通风—设窗户设窗户+排风扇厕屋门PVC门PVC门铝合金门化粪池埋深翁形化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}三格化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}化粪井的有效容积上限到地面的距离应大于防冻层厚度化粪池材质塑料材质玻璃钢材质钢筋混凝土现浇式照明自然采光LED节能灯泡LED节能灯泡面镜—有有清洁池—有有且不暴露便器节水型蹲便器节水型蹲便器以坐便器为主地漏—有且水封深度不小于50mm有且水封深度不小于50mm淋浴间——有室内给水管PPR给水管，管径DN15PPR给水管，管径DN20PPR给水管，管径DN20室外给水管PE给水管，管径DN20PE给水管，管径DN25PE给水管，管径DN25排气管100mm塑料管，长度高于厕屋50mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋80mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋100mm以上过粪管PVC管材，内径110mm以上PVC管材，内径120mm以上PVC管材，内径130mm以上五、温和地区1.设计方法温和地区乡村厕所应满足湿季防雨和通风要求，可不考虑防热。总体规划、单体设计和构造处理宜使湿季有较好自然通风，主要房间应有良好朝向；建筑物应注意防潮、防雷击；施工应有防雨的措施。综上所述，温和地区乡村厕所设计的流程图如图2.17所示。图2.17温和地区乡村厕所设计流程图2.设计要求如表2.9所示，温和地区常年雷暴，湿季雨水较多，采用木屋架坡屋面40mmEPS保温板。地面构造方面，须增设防潮层，改善地面的返潮现象。外墙结构层主要采用混凝土空心砖、多孔砖两种自保温砌块。温和地区对门窗保温要求较低，采用单玻塑钢窗即可。温和地区不存在管道冻结的现象，可采用微水冲或水冲式厕所，相比于卫生旱厕，也有助于改善卫生条件。表2.9温和地区乡村厕所设计要求设计要素参数要求备注屋面木屋架/钢筋砼坡屋面EPS保温构造40mmEPS保温板地面防潮防水地面聚乙烯防潮薄膜外墙加气混凝土自保温构造200mm结构层外窗单玻塑钢窗/外门PVC门/排污系统微水冲或水冲式厕所/3.分级设计与建造方案（1）基础类如图2.18所示，温和地区基础类乡村厕所侧重满足卫生厕所的基本功能，即粪污无害化处理与厕屋卫生。基础类乡村厕所为双翁漏斗式厕所，整体结构为砖砌式结构，造价较低，施工简单快速。图2.18温和地区基础类乡村厕所（2）完善类如图2.19所示，考虑到温和地区冬温夏凉，干湿季分明，常年有雷暴、多雾的气候条件，温和地区完善类乡村厕所方案满足了湿季防雨和通风要求，不考虑防热。室内环境注重舒适方便，改善卫生环境，为普通农村家庭推荐厕所配置。图2.19温和地区完善类乡村厕所（3）提升类如图2.20所示，温和地区提升类乡村厕所为完整上下水道水冲式厕所，品质较高，厕所设施配置齐全，配备了淋浴空间，适用于经济条件宽裕，对厕所卫生环境有较高要求的农户。图2.20温和地区提升类乡村厕所温和地区不同类型厕所的设计参数与具体措施详见表2.10。表2.10温和地区乡村厕所分级建造要素厕所要素基础类完善类提升类厕所类型双翁漏斗式厕所三格化粪池式厕所完整上下水道水冲式厕所建筑形式—与周围环境相协调新颖美观，适合美丽乡村特点墙体构造形式加气混凝土自保温加气混凝土自保温加气混凝土自保温墙体结构层厚度/mm200200200墙体保温层厚度/mm———屋顶构造简易彩钢板坡屋面倒置式木屋架坡屋面XPS外保温倒置式木屋架坡屋面XPS外保温屋顶保温层厚度—3030厕屋面积/m2358厕屋高度/m2.32.42.4室内顶棚水泥抹面铝扣板吊顶铝扣板吊顶室内墙面水泥抹面贴面砖到1.5m贴面砖到顶地面装饰硬化处理铺标准防滑地砖铺标准防滑地砖地面保温层厚度/mm———厕屋室内外高差/m0.10.150.2通风—设窗户设窗户+排风扇厕屋门PVC门PVC门铝合金门化粪池埋深翁形化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}三格化粪池≥max{1.5m，当地冻土层厚度}化粪井的有效容积上限到地面的距离应大于防冻层厚度化粪池材质塑料材质玻璃钢材质钢筋混凝土现浇式照明自然采光LED节能灯泡LED节能灯泡面镜—有有清洁池—有有且不暴露便器节水型蹲便器节水型蹲便器以坐便器为主地漏—有且水封深度不小于50mm有且水封深度不小于50mm淋浴间——有室内给水管PPR给水管，管径DN15PPR给水管，管径DN20PPR给水管，管径DN20室外给水管PE给水管，管径DN20PE给水管，管径DN25PE给水管，管径DN25排气管100mm塑料管，长度高于厕屋50mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋80mm以上100mm塑料管，长度高于厕屋100mm以上过粪管PVC管材，内径110mm以上PVC管材，内径120mm以上PVC管材，内径130mm以上第二节厕所系统室内环境改善一、臭味原位控制技术1.技术简介传统的物理除臭、化学除臭、微生物除臭、香味掩蔽除臭等单一除臭均存在着各自的缺陷，而厕所臭味原位控制技术（图2.21）是基于多种作用机理协同下的复合型除臭，是以除臭菌液与高效吸附炭基耦合下构建的控制策略，对于乡村旱厕如厕后的臭味散发具有很高的控制效果，可有效防止H2S、HN3等臭味分子从粪便表面穿透菌液与炭基层向厕所空间散发。图2.21除臭菌剂与高效吸附炭基耦合的臭味原位控制技术菌液稀释后均匀喷洒在粪尿暴露面，功能化炭基材料的用量不低于80g炭基材料/m2粪源暴露面积，可实现主要恶臭气体物质H2S浓度（mg/m3）、HN3浓度（mg/m3）以及臭气浓度（无量纲）去除效率在90%以上。2.适用范围农村厕所旱厕，如厕后立即进行，实现臭味原位控制。3.应用效果以密闭厕所空间内粪尿点源作为臭气释放源，复合除臭菌剂稀释50倍，均匀喷洒在暴露面，高效炭基吸附除臭剂以80g炭基材料/m2粪源暴露面积的剂量进行均匀使用在表面形成薄层。两类典型除臭原位控制技术均可实现厕所臭气浓度去除效果90%以上。二、空气除臭净化与通风一体化技术1.技术简介厕所臭气问题是影响人们环境舒适性的主要因素之一，臭气中含有的氨、硫化氢等有害气体，不仅具有异臭味，有的还有较强的毒性，直接影响着人们日常生活及身心健康。通过结合通风及净化技术的空气除臭净化与通风一体化设备（图2.22），通过红外人体感应器感应厕所中人流动态，调整风机启停状态以及调节阀，实现单向流内循环模式及双向流外循环两种模式运行，解决厕所除臭问题；通过感应厕所人流动态，调整风机启停，兼顾节能性。图2.22空气除臭净化与通风一体化设备的结构图（1）净化模块室内气态污染物的净化方法主要可分为物理和化学方法两大类，其中光催化技术、低温等离子技术、活性炭吸附技术是室内气态污染物净化的三大主流方法。五种空气污染物净化技术对比如表2.11所示。表2.11空气污染物净化技术对比去除方法原理优点缺点换气法室内外浓度差操作简单，可操作性强寒冷季节不适合植物吸收法植物新陈代谢降解简单易行作用慢，易失效化学反应法化学反应快速高效有二次污染吸附法分子间作用或化学键效率高、工艺成熟、易于推广吸附剂会饱和，需再生催化氧化法氧活化效率高，使用时间长，产物无污染催化剂选择困难（2）控制系统空气除臭净化与通风一体化技术的运行模式与控制策略将直接影响风机能耗，在满足室内新风量条件下，可通过监测室内人员、通风时间、智能算法和各因素组合联合控制等方式对新风系统的控制策略进行管理，得出相对合理，节能效益好的控制方式。系统硬件分为3大部分，其电气模块框图如图2.23所示。控制部分包括：触控屏与单片机及其外围电路；传感器部分包括：红外人体感应器模块；机械部分包括：离心式风机、电动风阀、杀菌净化模块。图2.23电气模块框图2.适用范围用于具有封闭围护结构的乡村厕所。3.应用效果空气除臭净化与通风一体化设备总净化效率不小于70%；排出口气体符合《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）一级标准，具体污染物限值如表2.12所示。表2.12恶臭污染物厂界标准值序号控制项目单位一级1氨mg/m31.02三甲胺mg/m30.053硫化氢mg/m30.034甲硫醇mg/m30.0045甲硫醚mg/m30.036二甲二硫mg/m30.037二硫化碳mg/m32.08苯乙烯mg/m33.09臭气浓度无量纲10第三节厕所系统卫生安全保障一、病原微生物快速检测技术1.技术简介环介导等温扩增技术（Loop-mediatedisothermalamplification，LAMP）是日本学者Notomi等于21世纪初建立的一种新的核酸等温扩增技术。由于其对仪器、实验环境的低要求，以及较短的反应时间，在现场快速检测病原微生物中相对于其他检测技术有明显的优势。已经广泛应用于对病毒、细菌、寄生虫等病原菌的检测研究。病原微生物检测需因地制宜，由于乡村厕所简陋的环境、相对落后的经济条件，推荐使用LAMP进行乡村厕所病原微生物快速检测。本研究技术目标为：建立的可视化三重LAMP快速检测技术灵敏度满足104细胞数/毫升。2.技术特点（1）反应时间短：LAMP法在60~65℃恒温下保持几十分钟即可完成扩增。（2）无需热循环仪器：因没有变性的过程，所以不需要热循环仪器，一个普通水浴锅或者等温保温瓶即可进行LAMP反应。（3）特异性较高：4条内外引物与靶序列的6个结合区完全匹配的情况下才能够进行LAMP扩增反应。（4）鉴定简便：LAMP结果的判定可以通过观察白色沉淀，或加显色指示剂肉眼观察前后的颜色变化。3.适用范围本技术适用于环境简陋、缺少昂贵仪器设备、卫生较差的的乡村厕所，能以相对较快的时间（1h内）完成对环境中病毒、细菌、寄生虫等病原微生物现场快速检测。对于乡村厕所常见病原微生物以及一些当地特有病原微生物均可通过引物设计后进行检测。技术的关键为特定病原微生物的引物设计。二、纳米光催化抑菌灭菌技术1.技术简介纳米光催化杀菌技术的研究最早于1985年在日本首次进行，近年来，国内外对光催化技术进行了深入的研究，在理论方面目前已具有一定的基础。在实际应用方面，一般需要对光催化剂进行改性，然后将经过改性后的光催化剂负载至载体上，结合了光催化剂的载体不仅具有污染物降解、抑菌灭菌的效果，同时还可以具备超亲水性的能力，使该载体具有自清洁、高效热传导、优良的生物相容性等特性。2.技术特点利用纳米光催化材料来进行抑菌灭菌具有以下特点：（1）环境友好：光催化材料能够利用太阳光进行灭菌，不需要提供其他能源，大大减少了对环境的压力。（2）安全：传统的氯消毒虽然能够杀灭水体中的病原微生物，但是消毒过程容易产生三卤甲烷等致癌物质，而臭氧、紫外灯等可代替技术存在着昂贵的设备和化学试剂费用等缺点。二氧化钛、钒酸铋及溴氧化铋等光催化材料本身具有安全无毒的特点，在使用过程中，能够将细菌以及细菌内的有毒物质彻底分解，不会产生二次污染。（3）高效：光催化剂产生的光生电子空穴和活性自由基具有高氧化还原性，能够在20~180min的时间内对水中的细菌进行有效的杀灭。（4）无选择性：细菌主要由蛋白质等有机物组成，光催化材料在对有机物进行分解时，产生的活性自由基对反应物无选择性，几乎能氧化所有的有机污染物，使之完全矿化为CO2、H2O和无毒害的无机盐。3.适用范围（1）抑灭病原微生物范围：纳米光催化抑菌灭菌功能材料对常见人体致病菌大肠杆菌（革兰氏阴性菌）、金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性菌）、沙门氏菌（革兰氏阴性菌）及志贺氏菌（革兰氏阴性菌）等都能取得良好的杀菌效果，对特异性菌种（嗜冷杆菌）也具有抑灭作用，拥有广泛的适用性。（2）应用环境：陶瓷、玻璃等室内设施均可以作为光催化抑菌灭菌材料的载体，通过在表面喷涂长效的功能材料，实现洁具杀菌、防霉、防污、自洁的功能。为保证及延长材料的杀菌效果，使用前需要一定时间使材料充分负载于载体上。三、病媒生物抑灭技术1.技术简介病媒生物抑灭剂作为化学防治的一种，是利用含有对病媒生物有触杀、趋避作用的有效物质制成相关剂型，达到对病媒生物抑灭的目的。由于病媒生物进行消灭的过程与人类接触较为密切，为了降低杀虫剂对环境以及人的影响，病媒生物抑灭药剂需要满足高效、低毒、低残留的要求。2.技术特点（1）绿色、无污染的病媒生物抑灭剂。绿色、无污染的病媒生物抑灭剂的有效成分主要包括天然除虫菊酯、拟除虫菊酯、植物精油等，特点如下：1）广谱、无污染：拟除虫菊酯具有杀虫谱广，效果好、低残留，无蓄积作用等优点。2）绿色、高效：植物精油广泛存在于植物的花、叶片、果实、种子和树皮中，在有害生物的防治中显示出高效、低毒、低残留、高选择性以及对环境的兼容性好的特点。（2）病媒生物抑灭剂新剂型。病媒生物抑灭剂新剂型，如微乳剂、水乳剂、悬浮剂、水分散粒剂、缓释剂等，特点如下：1）对环境、人体友好：抑灭剂少用甚至不用有机溶剂，所以大幅度降低了排放到大气、土壤、地下水和河流中的有机溶剂，减轻了对环境的压力，是国际公认的对环境安全的农药剂型。2）生物活性高：高效低毒低残留的病媒生物抑灭剂的有效成分分散度高，粒径小，易于渗透靶标体内，有利于发挥药效和增强对病媒生物体的渗透，故可以提高触杀效果和趋避效果。3）稳定性高、有效期长：缓释剂的有效成分与外界环境隔绝，可以降低环境中光、热、空气和微生物对有效成分的分解，减少了挥发、流失和互相起化学反应的可能。4）可使高毒制剂低毒化，降低制剂对环境的污染：缓释剂的缓释化技术降低了原药的急性毒性，减轻了病媒生物抑灭剂的残留及不愉快的刺激气味，减少了对环境的污染和对农作物的要害，降低有效成分在水体、土壤和人的接触毒性，有利于保护生态环境。3.适用范围（1）防治生物种类：高效、低毒低残留的病媒生物抑灭剂不仅可以用于家庭卫生害虫的防治，在选取的有效成分合适时，还可以用于蔬菜、果蔬、粮食贮存、种子处理等方面。但这类制剂不适用于鼠类的防治。（2）防治环境：缓释剂、微乳剂这类稳定性高的剂型可适用于各种不同环境下；水乳剂、悬浮剂这类制剂稳定性较差，适合较为封闭的环境。（3）适用浓度：有效成分为右旋苯醚菊酯的制剂，在空间内的适用浓度为5~20g/hm3；有效成分为醚菊酯的制剂，在空间内的适用浓度为10~20g/hm3；有效成分为生物苄呋菊酯的制剂，在空间的适用浓度为5g/hm3。水乳剂室内防治爬虫以1∶20稀释,剂量为5~10mL/m3，对爬虫击倒迅速、致死率高,且有驱避作用,特别是防治蟑螂效果显著；室内防治飞虫以1∶50稀释,剂量为3~5mL/m3，对飞虫击倒迅速、致死率高,防治效果显著；室外防治害虫以1∶100稀释,剂量为6~8mL/m3,对害虫击倒迅速、致死率高，防治效果好。第四节厕所系统节水及节能一、增压冲水技术1.技术简介本技术采用手动增压式节水冲洗水箱，其水箱内有一个用来增压的活塞，具有进水浮球阀门的自来水进水管路，一对用来控制活塞移动的弹簧，一个用来在弹簧伸长到指定位置固定弹簧用的杠杆卡扣及按钮，一个用来牵拉活塞的转轮和其连接绳，以及一个用于冲水的电接点压力表控制的电磁阀。设备结构如图2.24所示。在便后冲水时，按下冲水按钮，按钮连接的杠杆被压下，与弹簧连接的卡扣与弹簧分离，事先被伸长到固定位置的弹簧开始收缩，弹簧连接着活塞同步下移，为密闭水箱里施加压力，当水箱内的压力达到一定值后，电接点压力表控制的电磁阀自动打开，进行冲水。冲水结束后，电磁阀关闭，进水管开始进水，并手动用人力利用转轮将其连接的活塞抬高，使弹簧重新回到设定位置，被卡扣固定住，待下一次冲水过程中重复上述过程进行增压冲水，该水箱通过人力蓄能，弹簧加压，以达到增压效果，进而使便器高效清洁和节水。图2.24设备剖视主视图注：1-水箱主体，2-压力表，3-与活塞连接的弹簧，4-固定活塞方便弹簧蓄力和控制冲水量卡扣，5-密封活塞及其密封装置，6-连接活塞的滑轮组，7-方便人手动牵拉活塞的转轮，8-进水管道的浮球阀，9-压力表控制的电磁阀，10-人在冲水时需要按的按钮。2.技术特点（1）能耗低：一般采用压力式水箱需要配套电动增压设备，能耗较大。为了节省能耗，本设备设置了可上下移动的密封活塞和与活塞相连的弹簧，并通过人力来牵拉活塞，来达到为水箱内制造负压吸水和为弹簧蓄能的过程。本设备装有滑轮和转轮，实际所需人力较小，在尽量不影响冲水便利的情况下，做到了降低能耗。（2）节水效果好：压力水箱冲水时所需水量很小，本设备考虑到这一点，花费较小的改装成本，通过加装简单的杠杆和卡扣设施，可以做到分段控制出水，达到节水的效果。具体实现流程是：可以通过三段卡扣，在一次完整蓄能过程后（水箱满水状态），进行三次冲水，将冲洗过程分段，考虑了在污物不多的情况，当污物较多时，可以长按按钮，就可以达到一个持续冲水的过程，也可以满足冲水需要。3.适用范围本设备是针对普通农村应用回用水冲厕情况时设计的，但根据该设备同时具有可制造负压吸水并增压的特点，使其同时在广大农村具有普遍应用意义，以下列举几个具体主要的应用方面，以供参考。（1）农村旱厕改水厕领域：应用该设备既可以将低位水源进行提升，又可以通过增压提高冲厕效率，节约用水，使污废水产量降低，进而使污废水处理设备减量化。（2）农村回用水冲厕领域：通过回用水处理装置的出水一般处于低位，想应用其进行冲水需要装置进行抬升，根据之前介绍的设备特点，可以适配采用回用水冲厕时的用水特点。（3）农村应用水厕但无完善市政管网或市政管网水压不足地区：一般农村都处于市政管网的末端，或基本无市政管网，这种情况下水冲厕水的水压和水量不稳定，在冲厕时会造成大量浪费，通过该设备进行改造后，可以使冲水水压保持稳定，提高冲水效率，达到节水效果。二、灰水——雨水联合处理与回用技术1.技术简介雨水和灰水都是可替代的再生水资源。灰水的定义是来自厨房、淋浴、洗衣机的废水，其特点是污染物浓度较低，仅需简单的处理便可满足杂用水的标准。雨水的定义为屋顶集水区收集的降水，其特点与灰水相似，是一种优质的回用水源。本技术按进水方向主要包括：雨水池、灰水收集装置、调节蓄水池、快速过滤柱、吸附柱、紫外消毒装置。处理混合雨灰水系统的平面流程图如图2.25所示。雨水池设置在居民屋顶，用于收集雨水并通过管道输送至调节蓄水池；洗手灰水、厨房灰水、洗浴灰水等经过管道直接输送至调节蓄水池。雨水和灰水在调节蓄水池中混合。蓄水池出水管上设有水量调节阀可控制适宜的流量和流速。混合灰水之后进入快速砂滤器，此阶段主要去除TSS和一定量的大肠杆菌；经快速过滤的混合灰水进入吸附柱，常规污染物例如COD、氨氮、TN、TP通过物理化学作用和生物作用去除，LAS通过吸附作用去除；最终出水经紫外消毒装置处理后用于冲厕、灌溉。图2.25处理混合雨灰水系统的平面流程图注：1-雨水池，2-雨水排空口，3-进水管，4-灰水收集管道，5-调节蓄水池，6-自动控制阀门，7-水位传感器，8-污水排空口，9-水量调节阀，10-快速过滤柱，11-吸附柱，12-紫外消毒装置。2.技术特点传统的雨水再利用系统受降雨季节性的影响，而单独的灰水回用系统可能在某些时段所获得的回用水量无法满足居民的需水要求。本装置采用将雨水和灰水混合后进行处理，可以在灰水量不足时使用雨水作为补充水源，同时雨水对灰水有一定的稀释作用，能减小后续处理工艺的污染负荷，提高出水水质。其具体特点如下所示：（1）去除效果显著：LAS在固液界面的吸附主要受到3个因素的影响：（a）固相物理化学性质；（b）被吸附的表面活性剂的分子结构；（c）溶液pH值、电解质浓度、催化剂的存在和水温。在本实验中，由于配水中碳源单一且为易降解有机物，在LAS这类带有苯环的难降解有机物加入后缺乏对应的功能降解菌，因此生物降解效果不好，三者的差异决定于是生物膜生长的好坏。此外，由于珍珠岩表面带有负电荷，不能通过化学吸附作用去除LAS，而牡蛎壳中含有大量Ca2+，表面带有正电荷，因此在初期表现出优异的吸附能力。在经过一段时间的驯化后，三种填料系统对LAS的去除能力均逐渐提高，最终砾石柱、珍珠岩柱、牡蛎壳柱对LAS的去除率可以达到71.6％、95.1％、99.8％，进一步证明了牡蛎壳是一种优异的挂膜填料。（2）抗冲击负荷能力强：农村灰水的排放不规律，这与当地村民的生活方式有关，污水排放高峰期通常集中在早上、中午和傍晚，这就要求系统能够适应间歇运行的方式；农村灰水的另一特点是污染程度低，系统可能会面临着碳源不足的风险，这将会对系统的脱氮功能造成影响。在生物处理过程中，附着型微生物和游离型微生物对污水中有机物的协同作用与水力停留时间密切相关，在一定范围内会随着水力停留时间的增长而增加ADDINNE.Ref.{97BBB341-8CAB-4E83-A88A-2BA149F622BF}。因此，对于吸附-生物处理系统来说，只有当水力停留时间大于5小时才能满足生物处理的基本要求。针对COD和LAS而言，在10h时其去除率达到最高值，说明在此水力条件下，填料上的生物膜能够很好的吸附并降解有机污染物。对于总氮和氨氮，在实验设定的HRT范围内，随着HRT的延长，系统对两者的去除率均不断增长。（3）处理范围广：碳氮比（C/N）是限制污水生物处理过程的因素之一，决定着污水可生化性程度。对于农村灰水来说，有机物含量往往不高，使C/N值较低，当采用传统的生物处理法时，会面临着碳源不足而抑制反硝化作用的风险，导致出水总氮超标。另一方面，有相关研究发现，在低C/N下，LAS降解需要很长时间。当碳氮比逐渐升高，系统对各类污染物的去除率逐渐开始上升。当碳氮比进一步提升，即C/N=15时，系统对COD、LAS和氨氮的去除效果均下降明显。综上，该系统充分考虑雨水和灰水的储存时间过长会导致水质恶化、蚊虫滋生等环境问题，在雨水池和调节蓄水池均设置了排空口，保障该系统的卫生性；可间歇运行且易于建设与运行维护，投资与运行费用低廉；所选珍珠岩填料价格便宜，可定期更换；所选椰壳来源广泛，且可再生。将物理化学作用和生物作用相结合，对混合雨灰水能有较好的处理效果，再联合紫外消毒装置，使出水达到杂用水回用标准。3.适用范围降雨量丰富的地区；混合雨灰水。三、节水回用一体化单户复用节水技术1.技术简介节水回用一体化单户复用节水技术采用潮汐流人工湿地一体化装置作为主体单位进行设计。潮汐流人工湿地通过模拟自然湿地，污水在泵的驱动下周期性地浸润湿地填料的运行方式，主要分为四个运行阶段：（a）快速进水阶段，在较短时间内利用水泵使床体充满污水；（b）接触期，即污水与基质接触反应阶段；（c）快速排水阶段，利用水泵将处理后的污水迅速排出，一般与进水时间相同，此时大量新鲜空气进入床体；（d）空床期，这一阶段基质处于空闲状态。通常一个周期的运行时间根据污染物负荷及设计出水要求而设定，一般为6、8、12小时，接触与空床时间比可为1:2、1:1等。其运行过程如图2.26所示。图2.26潮汐流人工湿地2.技术特点（1）该一体化设备总投资额相对较小，在减轻地方财政压力的同时满足了农村生态环境治理的需求。（2）可以灵活配置，有效实现灰水回用，节约用水。（3）一体化装置控制简单、方便管理、噪音小、运行和维护费用低、能量消耗低。（4）潮汐流人工湿地与传统人工湿地相比，其传氧能力显著提升，传氧速率高达203~473gO/(m3·d)，比传统垂直流人工湿地的最大传氧能力5gO/(m3·d)还要高一个数量级。（5）对有机物及NH4+-N去除效果较好。（6）由于接触期是完全淹没湿地基质并有空床闲置期，解决了传统垂直流人工湿地中的布水不均和短流问题。（7）潮汐流人工湿地占地面积较小，对周边环境影响小。但长时间的运行有可能会因为系统内微生物的生长而导致堵塞，进而影响氧气在系统内的传输，降低去除率。3.适用范围宾馆、饭店、疗养院、医院；住宅小区、村庄、集镇；车站、飞机场、海港码头、船舶；工厂、矿山、部队、旅游点、风景区；与生活污水类似的各种工业有机废水。四、纳米铁改性牡蛎壳材料强化LAS吸附去除并回用技术1.技术简介基于对吸附介质的优化，通过绿色法合成纳米零价铁改性牡蛎壳制备一种新型滤料。先对经浸泡、超声、洗净、烘干过筛后的牡蛎壳进行低浓度酸化及高温煅烧处理，以增大其孔径；再用从干绿茶中提取的茶多酚、咖啡因等物质作还原剂将预先分散在牡蛎壳表面的铁源（Fe3+或Fe2+）原位还原成Fe0，进而制备成经纳米零价铁改性的牡蛎壳。具体过滤柱布置见图2.27。图2.27吸附过滤柱布置图。注：1-蓄水桶，2-蠕动泵，3-不锈钢支架，4-转子流量计，5-含改性后的牡蛎壳吸附柱，6-布水区，7-珍珠岩，8-改性后的牡蛎壳，9-水洗砂，10-出水口。2.技术特点纳米铁改性牡蛎壳滤料对灰水中阴离子表面活性剂去除效果良好，最终实现了吸附柱对农村灰水中阴离子表面活性剂（LAS）的高效去除并保持了吸附柱的长期稳定运行。吸附后的GT-nZVI/OS材料无二次污染，具有较好的再生性能。灰水经处理后的出水达到回用标准后用于灌溉或冲厕，对提升农村水环境保护格局，缓解农村地区水资源短缺，解决技术、环境和成本方面的限制都具有重要意义。此外，还可广泛用于重金属和有机染料等污染物的处理。3.适用范围农村地区灰水，排放后统一收集处理，实现回用。

第三章水冲式厕所技术第一节有下水管网收集的水冲式厕所一、高效多相循环一体化技术1.技术简介高效多相循环一体化技术（Bio-FAST）采用生物膜与活性污泥相结合的技术，根据国内农村污水的特点加以优化改进而成（见图3.1）。工艺由预处理单元、主处理单元和后处理单元三个单元组成，具有运行稳定、污泥产量少、出水水质好、无需定期更换填料和曝气装置等优点。高效多相循环一体化技术适合于处理厕所污水及分散式污水。该技术已在我国拥有多个运行案例，所有系统运行正常，处理效果良好。图3.1高效多相循环一体化技术路径图2.技术特点（1）筒式格栅，清理方便：筒式格栅不同于传统格栅，仅需在地面上不定期提起格栅内的提手，格栅外表面的不溶性附着物即掉落于调节池内。（2）伞曝装置，氧利用率高：鼓风机将空气送入填料底部，通过伞曝装置的气升环流，形成内循环，布水均匀；污水气提至空气中，二次曝气，增大供氧量；避免了因采用传统微孔曝气装置或MBR的膜组件易老化而导致的每两到四年需更换的问题。（3）生物填料区，结构紧凑：内含高分子生物填料，该生物填料又可作为斜板沉淀的载体；主反应池为曝气池和沉淀池合建，免去了二沉池，结构紧凑；核心填料进口，与国内生物接触氧化法的悬挂式填料相比，该填料不存在堵塞、断裂的问题，使用寿命可达30年。（4）一体化双循环系统，集成硝化反硝化：在一个反应池内实现污水内循环和污泥回流外循环，增加污水停留时间，提高处理效率；硝化反硝化过程在同一个反应池内完成，实现反硝化脱氮；减少了缺氧池和污泥回流环节。（5）智能化云平台远程监控：现场自控系统通过云平台与手机、PAD等移动终端结合，可远程监控、统一管理、无人值守。（6）处理效果好，污泥产量少：出水水质能够达到国家标准一级A标准。污泥的产生量非常少，大概一半年外运一次即可。（7）占地面积小，运行成本低：设备集成程度高，占地面积0.15～0.3m2/户。设备投产后，每吨水的处理费低至0.4～1.0元。（8）使用寿命长，安装、维护便捷：鼓风机维修时间间隔长，约5～8年；填料可使用30年以上。该设备为一体式，只需简单土建工程，因此施工非常简单。设备投产后几乎不用维护。3.适用范围主要用于处理厕所污水及分散式小规模污水，如农村、度假村、旅游风景区、生态休闲区、高速公路服务站、加油站等无城市市政管网覆盖的区域或商业中心、城市小区、大型会展中心等就地污水处理及中水回用的区域。二、微生物电化学强化A/O一体化技术1.技术简介该类一体化设备技术是以电化学技术为核心，在传统两级A/O的工艺基础上，一级A/O耦合微生物燃料电池（MFC），二级A/O耦合微生物电解池（MEC），结合电絮凝池达到最佳脱氮除磷效果，处理出水可达到一级A标准，实现水资源的回收利用。经过收集的厕所污水，需进行包括降低进水COD、TN、TP浓度的前处理使其处于两级A/O工艺的适用范围。污水经放置无膜MFC的第一级A/O以及放置MEC的第二级A/O的生化处理单元对污水进行生物处理，去除COD、氮污染物等绝大部分的污染物质；最后在二级A/O末端的电絮凝池内去除多余磷污染物达到一级A出水效果（图3.2）。图3.2微生物电化学强化A/O工艺处理厕所污水一体化设备流程图注：1-蠕动泵；2-电阻丝；3-碳刷电极；4-钢丝网电极；5-多孔隔板；6-污水流向；7-碳毡电极；8-铁电极；9-污泥外回流流向；10-剩余污泥流向；11-A/O污泥内回流流向；12-微生物内生弱电流向MEC；13-微生物内生弱电流向电絮凝池。2.技术特点（1）脱氮除磷效果好，弱电刺激有效地强化了反硝化细菌的脱氮效果，还可实现同步硝化反硝化，电絮凝池引入化学除磷方法进一步提高了除磷效果。（2）绿色节能，除部分回流需要外加电源，系统的能耗都由微生物燃料电池转化水中化学能提供，大幅降低了处理成本。（3）可解决混合黑水生物反硝化碳源不足的问题，减少碳源消耗和提高污泥减量化程度。（4）系统简单，操作方便，通过设置控制系统，可全自动运行。（5）处理效率高，出水水质好，可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。3.适用范围（1）缺水缺电地区、偏远地区、无下水道管网地区；（2）景区、步行街、海滨、旅游交通沿线、展馆、大型活动等人流集中区域；（3）抗震救灾等应急场所。三、生物炭强化A/O一体化技术1.技术简介该类一体化设备技术是以生物炭技术为核心，选用化粪池池底粪便污泥作为生物炭原材料，自然风干后在管式炉中烧制成生物炭材料。在传统的A/O工艺中进行改进，通过在厌氧池以及好氧池中投加生物炭，为活性污泥提供载体，增强微生物之间电子传递效率，增强微生物脱氮除磷的效果。厕所污水经排水系统收集后，首先进入格栅井、沉砂池和调节池去除颗粒杂物，进行均质均量预处理。经投加生物炭的第一级A/O后降低有机物浓度，去除部分氨氮进行脱氮除磷，经投加生物炭的第二级A/O进行好氧生化反应，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解。最后经沉淀池进行固液分离后，沉淀池上清液流入消毒池，经投加氯片接触溶解，杀灭水中有害菌种后达标外排（流程图见图3.3）。图3.3生物炭强化Ａ/Ｏ一体化设备处理厕所污水原理流程图2.技术特点该技术流程简单，无需额外添加碳源，建设和运行成本较低；效率高，在去除有机物的同时，具有脱氮除磷能力。缺氧池在先，反硝化过程消耗了部分有机物，能够减轻好氧池负荷。投加的生物炭由固体废弃物制成，具有明显的经济效益，同时能够显著提高传统A/O过程中微生物电子传递效率，进而提升污水处理效率。一体化设备，安装方便，操作简单。3.适用范围（1）没有完善排水设施的村庄，偏远地区。能够快速、有效地改善当地污水处理状况。（2）自然风景区、旅游交通沿线等偏远，人流集中区域。（3）抗震救灾等应急场所。四、新型MBR一体化技术循环水冲式MBR一体化处理设备主体采用好氧MBR工艺。是膜分离技术与生物技术有机结合的新型厕所废水处理技术，整个反应系统主要由核心膜组件、主体反应器、出水系统、曝气系统、清洗系统等组成。它以高效膜分离代替传统活性污泥法工艺中的二沉池，省却了传统活性污泥法中二沉池浓缩后剩余污泥的回流。膜组件能高效地实现固液分离，分离效果好于传统的沉淀池，无需顾虑污泥膨胀问题，出水水质良好且稳定，以水冲式厕所为进水时，膜出水经消毒后可以直接回用。1.技术简介循环水冲式MBR一体化设备是一种集成化、模块化的高效污水处理系统，主要由集水池、一体化MBR处理设备（含调节池、好氧MBR池、MSTD池、消毒池、设备电箱）组成，工艺流程见图3.4。图3.4循环水冲式MBR一体化污水设备工艺流程集水井：用于收集水冲式厕所排放的废水，内设置格栅用于拦截大颗粒杂质，拦截的杂质定期由抽粪车清运。出水经集水井提升泵至一体化处理设备。循环水冲一体化MBR设备：一体化设备包括调节池、好氧MBR池MSTD池及消毒水池。集水井出水由提升泵首先进入调节池，调节池进水口设置细格栅用于拦截细小杂质，然后自流进入调节池进行水质水量的均衡，再经提升泵进入好氧MBR池，在好氧MBR池内主要实现有机物的去除以及NH3-N的硝化过程。平板膜组件出水接入消毒池，通过投加消毒药剂对膜出水进行消毒和脱色。消毒池内设置再生水泵，将达标再生水提升至水冲式厕所用水。MBR系统产生的剩余污泥通过排泥泵排至MSTD池（污泥同步浓缩消化池），大幅度减少剩余污泥的体积量，约为原剩余污泥量的20%。控制箱：地面上方配置双层不锈钢设备电箱，下层布置鼓风机、膜出水泵、加药设备等，上层布置PLC控制系统实现污水处理系统的自动化运行。2.技术特点（1）出水优质明显，持续稳定。MBR膜的过滤精度为0.05~0.1μm，出水浊度小于1NTU。悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，加上消毒系统后，出水可直接回用。（2）一体化设备安装施工方便，施工周期短。组装灵活，可根据地形布置地上一体化集装箱式设备、也可布置地埋式一体化设备，设备及电箱地上。（3）MBR系统污泥浓度高，有机物容积负荷高，设备占地面积小，基建成本低。（4）采用平板膜组件抗污染性强，使用寿命长，PVDF具有极低的表面能，通过永久亲水改性，可以获得耐污染和通量的平衡，且更换方便。（5）操作运行稳定，循环水冲式MBR一体化设备采用网络化运营管理，专业化运营公司专业人员定期巡检和维护，处理站设备故障可通过网络实时推送至运管维护人员，确保污水处理站长期稳定运行，发挥效益。3.适用范围本工艺适合于生活小区、公共校园、办公楼群、工业园区、酒店宾馆等具有水冲式厕所的废水处理及再生利用。第二节源分离水冲厕所一、黄水资源化技术1.技术简介源分离黄水资源化技术的主要原理是，首先利用纳滤技术将黄水进行浓缩，减少进入后续太阳能蒸发装置的废水量，并截留微量有机污染物和致病微生物等，然后在调质的基础上，蒸发结晶得到固相晶体，并用于复合肥料的开发和制备，达到黄水资源化的目的。同时，该资源化技术路线还考虑到基于鸟粪石结晶装置的黄水中氮磷的同步回收技术。黄水的资源化设备包括纳滤装置，太阳能蒸发装置和鸟粪石结晶装置，设计图如图3.5所示。源分离黄水置于纳滤进水箱1中，与之相连的进水泵11将其导入保安过滤器，依次流经3个保安过滤器后进入纳滤膜5，出水分别流入浓水箱6和淡水箱7。纳滤淡水或未被污染的黄水原水作为鸟粪石反应装置的进水，由进水泵17导入装置内，通过蠕动泵添加外加镁源和外加磷源，机械搅拌器8加速离子碰撞，磷酸铵镁沉淀反应在圆柱区9进行，沉淀由于重力作用累积在漏斗区，上清液从出水区10的阀门排出。对纳滤浓水进行微量污染物的监测，当微量污染物含量超过相关标准的，需进一步经过活性炭或钒酸铋光催化处理，符合相关标准的进入太阳能蒸发装置，通过调质后经过一段时间的蒸发后得到富含氮磷的固体沉淀，将磷酸铵镁反应器所得结晶和太阳能结晶反应器结晶固体进行润洗、烘干后，得到的白色固体作为缓释肥回田，或与工业制肥以一定比例混合施用。处理出水可作为灌溉用水就近农田施用或作为厕所冲洗水循环使用。图3.5黄水资源化设备设计图纳滤装置：1-纳滤进水箱、2-第一保安过滤器、3-第二保安过滤器、4-第三保安过滤器、5-纳滤膜、6-纳滤浓出水箱、7-纳滤淡出水箱、11-高压变频泵、12-第一压力表、14-第一流量计、15-第二流量计、16-第三流量计、17-蠕动泵；鸟粪石结晶装置：8-鸟粪石主体反应区、9-漏斗式沉淀区、10-斜板式出水区、18-机械搅拌器；太阳能蒸发装置：1-进水口；2-排水口；3-隔水挡板。2.技术特点（1）对源分离黄水的氮磷资源化利用率较高：源分离黄水的资源化设备能够根据黄水的特点，以更持续且安全的方式进行资源化回收。人体排泄物包括黄水（尿液）和褐水（粪便），其中植物营养元素氮磷钾的含量依次为5.7kg、0.6kg和1.2kg。黄水与褐水组分差异较大，黄水中含有约95%的水、3.5%的有机物和1.5%的无机盐，氮、磷、钾等无机盐含量较高，有机碳含量较低，褐水中则含有较高的有机碳，同时含有大量病原体。黄水与褐水分离收集并分别资源化，既可避免两者相互污染，源头回收的资源化效率更高。（2）对源分离黄水的微量污染物有效截留，提高回用的安全性：黄水中除含有丰富的氮磷钾资源外，人体代谢残留的少量药物和激素也随黄水排出体外，例如抗生素、内分泌干扰物和抗病毒药物等，这些残留物质可通过黄水进入水环境，重新进入水循环或累积在土壤和植物中，长期累积在环境中药物和激素使水陆生物和人体健康存在安全隐患。本源分离黄水资源化设备能够对残留的药物和激素类物质有效截留和浓缩，并进一步利用活性炭吸附或光催化氧化处理，提高后续固相结晶的回用安全性。（3）处理方式灵活，降低污水厂的氮磷负荷和运行成本：源分离黄水资源化设备对农村分散式处理的适应性较强，亦能同时满足一定的集中式处理需求，处理方式灵活。将黄水从源头进行资源化处理和回收，能够有效降低后续污水处理厂的氮磷负荷和运行成本，降低氮磷排放量，且避免氮磷资源的流失。（4）资源化产品利用途径广泛，易于运输推广：源分离黄水处理系统与传统生态文明相适宜，黄水和褐水分离后可就近资源化回收，作为肥料回归农田。灰水由于单独收集，受污染程度大为减轻，便于自然处理和回用。所获得的资源化产品为富含氮磷的固体结晶，适宜远距离的运输利用，或者与工业制肥混合施用，开发固体复合肥等。3.适用范围在地域适用性上，黄水资源化设备由于其易操作、资源回收效率高、基建投资小、设备维护简单等特点，适宜在环境基础设施薄弱的农村地区和城镇公共厕所的源分离黄水的资源化处理。同时，设备中包含太阳能蒸发装置，适宜应用于日照条件较好的西北部地区。在运行方式上，可满足源分离黄水分散式和小规模的集中式资源化处理要求。第三节循环水冲厕所一、循环水冲一体化处理技术1.技术简介循环水冲一体化处理技术针对传统农村化粪池处理周期长、脱氮效果差等不足，采用两级A/O耦合移动床生物膜反应器（MBBR）为主体工艺实现对黑水中有机物和氨氮的高效去除，结合超滤（UF）、活性炭吸附、紫外消毒等后处理单元，实现黑水的深度处理与回用。经便器收集的黑水（有时也包括经洗手池收集的灰水）通过管道进入预处理单元，经格栅去除厕纸等大尺寸固体后在调节池中自然沉淀、均质均量，并进入两级A/O耦合MBBR反应池（主处理单元）。预处理单元：格栅与调节池。主处理单元：两级A/O耦合移动床生物膜反应器（包括填料、曝气装置、回流装置等）。后处理单元：超滤（UF）、活性炭吸附、消毒等。循环水冲厕所工艺示意图如图3.6所示。图3.6循环水冲厕所工艺示意图2.技术特点（1）脱氮效率高：附着填料生物膜比悬浮生物质具有更高的硝化活性，有助于脱氮效率的提高。（2）微生物群落结构丰富：填料介质可以有效使附着生物质与悬浮生物质的污泥龄（SRT）分离，建立不同的微生物种群，生物膜可以富集泥龄较长的微生物（如硝化细菌），而悬浮生物质的SRT较低，以适应聚磷菌生长。（3）结构紧凑，占地面积小：与传统活性污泥法相比，该系统污泥浓度高，有机物容积负荷高，具有设备占地面积小、基建成本低等优点。（4）出水水质稳定达标：多孔填料的使用有利于悬浮生物质内部形成好氧-缺氧-厌氧的层级结构，形成丰富的微生物群落和具体、精细的生态位和功能单元，丰富的除碳、脱氮、除磷功能菌为有效去除污染物提供支持，同时也可提供较强的抗冲击负荷能力。3.适用范围主要用于处理农村旅游区、度假村等人流相对集中，供排水管网尚不健全的公共厕所污水，也适用于其他水资源相对紧缺，有中水回用需求的区域。

第四章无水冲式厕所技术第一节粪尿混合型无水冲式厕所一、排泄物高效降解技术1.技术简介由于农村基础设施建设不完善、农民生态环保意识淡薄，农村旱厕中大量粪便堆积破坏了农村居民生态环境、增加了传染病流行风险。旱厕粪便因具有量小、分散、运输困难等问题而难以进行大规模集中处理。粪便降解菌剂作为一种处置高效、操作简便的原位处理技术可以对农村旱厕的粪污进行有效减量化处理且无需连接城市管网，无需清粪车，能耗低、无异味、安装运行方便，从而为减轻政府投入及环境保护提供助力。本技术中的粪便高效降解菌系（ConsortiumforEfficientDegradationofFeces，CEDF）是以模拟粪便为底物，驯化污泥获得的。该排泄物降解菌剂主要以芽孢杆菌、金黄杆菌等细菌组成，可利用粪便中有机质作为自身生长的营养元素，有效降低粪便中的有机质含量，实现粪便减量化。按一定接种比例向粪便中加入粪便高效降解菌系并进行搅拌，使菌系在粪便中较均匀分布。在菌系降解过程中，跟据实际情况调整培养条件（温度、湿度等），保证菌系中降解菌活性及降解效能的稳定。2.技术特点（1）该技术可实现粪便的原位处理，避免粪便处理过程中转移、运输、搬运中所出现的处理成本增加、疾病传播风险增大、生态环境破坏等问题。（2）该技术操作简单，无需搭建处理装置，无占地需求，无操作能力要求，易于操作，在农村地区可推广性及可适