某地人工湿地处理农村生活污水课程设计

农村生活污水处理设计摘要：

目前，我国每年的废（污）水排放总量很大，其中大部分未经处理就直接排入江河湖泊，部分湖泊受到了不同程度的污染，有近60%的城市没有污水处理厂，农村地区的生活污水基本上未经过处理就直接排放，农村生活污水治理已经影响到现代新农村的建设。因此，农村环境污染越来越受到人们的关注。文章针对农村生活污水的实际情况，介绍了农村生活污水处理的一些技术与措施，期望能为我国农村污水治理分析的研究提供有益的借鉴作用。

关键词：农村生活污水；污水治理；农村建设Abstract:Atpresent,China'sannualwaste(sewage)wateremissionsgreatly,mostofthemwithoutanytreatmentdirectlyintoriversandlakes,somelakeshavebeenpollutedtovaryingdegrees,nearly60%ofthecitieshavenosewagetreatmentplantinruralareas,largelyuntreatedsewagedirectlydischargesewagetreatmentinruralareashasaffectedthemodernnewruralconstruction.Thus,environmentalpollutioninruralareasmoreandmoreattention.Aimingattheactualsituationofdomesticsewageinruralareas,introducingsewagetreatmentinruralareassomeofthetechnologiesandmeasures,expectationsfortheanalysisofChina'ssewagetreatmentinruralareasprovideausefulreferenceforresearch.Keywords:ruraldomesticsewage;sewagetreatment;ruraldevelopment目录HYPERLINK\l"_Toc247119302"任务书1HYPERLINK\l"_Toc247119303"1前言3HYPERLINK\l"_Toc247119304"1.1农村水环境污染现状3HYPERLINK\l"_Toc247119305"1.2主要污染源3HYPERLINK\l"_Toc247119306"1.3污染的特点4HYPERLINK\l"_Toc247119307"水质特点4HYPERLINK\l"_Toc247119308"水量特征4HYPERLINK\l"_Toc247119309"排放体制特征5HYPERLINK\l"_Toc247119310"1.4治理意义5HYPERLINK\l"_Toc247119311"2农村生活污水处理技术的选择5HYPERLINK\l"_Toc247119312"2.1污水处理技术路线5HYPERLINK\l"_Toc247119313"2.2人工湿地处理系统6HYPERLINK\l"_Toc247119314"2.3地下土壤渗滤净化系统7HYPERLINK\l"_Toc247119315"2.4好氧生物处理系统8HYPERLINK\l"_Toc247119316"2.5厌氧生物处理系统8HYPERLINK\l"_Toc247119317"2.6生活污水净化池沼气9HYPERLINK\l"_Toc247119318"2.7高效生物化粪池（SW型生活污水自净装置）9HYPERLINK\l"_Toc247119319"2.8处理技术的比较总结9HYPERLINK\l"_Toc247119320"2.9厌氧发酵（沼气）—人工湿地10HYPERLINK\l"_Toc247119321"3工艺设计与计算12HYPERLINK\l"_Toc247119322"3.1生活污水排放量的确定12HYPERLINK\l"_Toc247119323"3.2工艺流程与说明12HYPERLINK\l"_Toc247119324"工艺流程为12HYPERLINK\l"_Toc247119325"工艺流程说明12HYPERLINK\l"_Toc247119326"高程布置12HYPERLINK\l"_Toc247119327"3.3主要构筑物计算13HYPERLINK\l"_Toc247119328"粗、细自动格栅13HYPERLINK\l"_Toc247119329"格栅池14HYPERLINK\l"_Toc247119330"集水井基本参数14HYPERLINK\l"_Toc247119331"泵参数14HYPERLINK\l"_Toc247119332"厌氧发酵池15HYPERLINK\l"_Toc247119333"污泥池16HYPERLINK\l"_Toc247119334"人工湿地17HYPERLINK\l"_Toc247119335"工艺材料安装及人工湿地植物的栽种20HYPERLINK\l"_Toc247119336"植被选择21HYPERLINK\l"_Toc247119337"3.4造价成本及运行管理21HYPERLINK\l"_Toc247119338"处理工艺造价21HYPERLINK\l"_Toc247119339"植被选择投资分析22HYPERLINK\l"_Toc247119340"人工湿地植物栽种初期管理及日常的维护23HYPERLINK\l"_Toc247119341"定期清掏污泥（沼渣）23HYPERLINK\l"_Toc247119342"3.5安全注意事项23HYPERLINK\l"_Toc247119343"施工过程注意的安全事项23HYPERLINK\l"_Toc247119344"日常管理过程中主要的安全事项24HYPERLINK\l"_Toc247119345"3.6禁止有毒有害物质进入处理设施25HYPERLINK\l"_Toc247119346"3.7二次污染防治25HYPERLINK\l"_Toc247119347"3.8不足地方说明26HYPERLINK\l"_Toc247119348"4小结与展望26HYPERLINK\l"_Toc247119349"注释和参考文献27HYPERLINK\l"_Toc247119350"谢辞28任务书一．设计初始资料：1污水测算：生活污水量=总人口×生活用水量（110L/d）×0.85对于人口较少的村庄生活污水量=总人口×生活用水量（180L/d）×1.3对于人口较多的村庄例如：某村庄70户人家，每家按3口人计算，总人口为210人。污水量=210×110×0.85=20m3/d2农村设计人口80～300户；3进水水质：表1.1生活污水污染物平均浓度（单位：mg/L）TSSBODCODNH4+-NTPpH150～200120～180250～35015～251.5～3.06～94出水水质：表1.2《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)（单位：mg/L）TSSBODCODNH4+-N20206015二．设计内容：1处理工艺选择；2工艺流程及说明；3主要构筑物及设计参数；4确定并绘制污水处理工程平面布置图；计算并绘制高程图。三．设计工作量：1设计、计算说明书一份：主要包括:(1)处理工艺选择及其流程(2)工艺参数选择(3)主要构筑物的设计计算与说明(4)污水厂平面布置说明(5)污水厂机械设备、电器设置及其说明(6)工艺处理污水成本核算2图纸：(1)污水处理厂总平面图1张(2)污水处理主要构筑物图1－3张(3)污水、污泥处理系统高程图1-2张(4)其它格栅、管道布设图，泵站图等注：设计说明、计算书全部由Word输出，学年设计要求计算机大图（A3以上）两张以上，手工大图（A3以上）一张以上。总图纸数要求三幅以上。1前言1.1农村水环境污染现状农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国总计有乡镇45412个，村民委员会739980个，乡村户数23692.7万户，乡村人口达91960万人。农村人口分散，人口数量多，没有任何生活污水的收集和处理设施，这使农村生活污染源成为影响水环境的重要因素。据测算，全国农村每年产生生活污水80多亿吨，严重污染了农村地区居住环境，农村大部分地区河、湖等水体普遍受到污染，饮用水水质安全受到严重威胁，直接危害农民的身体健康，严重影响农村地区的环境卫生，极易导致一些流行性疾病的发生与传播。据估算，农村环境问题每年造成的经济损失已超过千亿元，我国农村环境与生态状况令人担忧。

改革开放的三十多年来，我国农业生产能力获得了较大幅度的提高。畜禽散养户的不断增多，大量畜禽粪便没有处理就直接排放，粪便污染逐年加重。有资料显示，养殖一头猪所产生的废水是一个人的7倍，而养殖一头牛则是22倍。这些有机物未经处理，渗入地下或进入地表水，使水环境中硝态氮、硬度和细菌总数超标，严重威胁着居民饮用水的安全。1.2主要污染源农村生活日渐城市化，生活污水主要来自农家的厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲洗厕所用水，这些用水分散，农村没有任何收集的设施，随着雨水的冲刷，随着地表流入河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体。（1）主要点源：农村生活日渐城市化，生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水等。生活污水含纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机类物质，还含有氮、磷等无机盐类。（2）农田氮磷污染氮磷的径流流失量分别占当年施肥量的6.36%和1.93%。氮素流失在不同季节表现出一定的形态差异性，稻季以氨态氮为主(53%)，麦季以硝态氮为主(46%)。磷素在稻季和麦季的流失均以颗粒磷为主(56%～69%)。水稻种植初期是氮、磷流失量最大的阶段，分别占全季流失总量的64%～89%和42%～87%。降雨和施肥是影响农田养分流失的关键因素，施肥后降雨将会使径流水中的浓度迅速增大。因此，加强种植初期的水分和养分管理是控制农田面源污染的关键。（3）村镇聚落区降雨径流引起的氮、磷面源污染定位研究表明，交通干道商业区、镇区居民点以及农村居民点降雨径流引起的总氮、总磷负荷均超过国家规定的地面水V类水质标准。乡镇和农村居民点的地表径流氮、磷的水环境负荷量分别达到20～40kg/hm2•a和3～12kg/hm2•a，接近或超过农田氮、磷面源排放量。可见，镇、村居民点地表径流也已成为水环境污染或水体富营养化的重要来源。同时，日益增加的人类活动和农村废弃物的乱堆乱放也增加了水体氮、磷的面源污染。总之，农业面源污染如部分地区地表水严重污染，直接影响农业灌溉和农村的饮用水源，大量的N、P等营养盐和污染物排放进入河湖水体，导致全流域70%的河湖受到污染，80%的河流水质达不到国1.3污染的特点1.3.1水质特点（1）农村村镇人口较少，分布广泛且分散，大部分没有污水排放管网；（2）农村生活污水浓度低，变化大；（3）大部分农村生活污水的性质相差不大，水中基本上不含有重金属和有毒有害物质（但随着人们生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质），含一定量的氮、磷，水质波动大，可生化性强；（4）不同时段的水质不同；（5）厕所排放的污水水质较差，但可进入化粪池用作肥料。1.3.2水量特征（1）一般农村的生活污水量都比较小，除小城镇外，农村人口居住分散，水量相对较少，相应地产生的生活污水量也较小；（2）变化系数大，居民生活规律相近，导致农村生活污水排放量早晚比白天大，夜间排水量小，甚至可能断流，水量变化明显，即无水排放呈不连续状态，具有变化幅度大的特点；（3）在上午、中午、下午都有一个高峰时段。1.3.3排放体制特征农村生活污水一般呈粗放型排放。很多农村尚无完善的污水排放系统，污水沿道路边沟或路面排放至就近的水体。少部分地区具有完善的污水排放系统。

农村生活污水中有机物含量高，N、P含量增多。人们无意识的排放和雨水的冲刷，使大量的有机质和N、P等物质流入湖泊等水体，如果不加以处理利用，常常会引起富营养化，给人们的身体健康带来不利影响。1.4治理意义生活污水是人们在日常生活中排出的废水，由于生活污水中含有多种有机物及病菌、虫卵，如果不经处理直接排放到水体中，污染有机物分解腐烂，使水体中溶解氧消耗殆尽，发黑变臭。因此，城市生活污水应送入污水处理厂处理，达标后才能排放到水体。农村生活污水以往都是作为农田肥料来使用的，生活污水中的有机物在农田中被农作物吸收，转化为农作物的营养物质，很少流失到水体中去，因此，对环境影响不大。但随着我国经济社会的快速发展，农民经济收入的不断提高，农民的生活方式也发生了巨大的变化，随着自来水的普及，卫生洁具、洗衣机、沐浴设施等走进平常百姓家。农村的人均日用水量和生活污水排放量急增，产生了大量生活污水；其肥效亦大大降低，又因卫生要求，很难用作农肥了，同时由于化肥的大量使用，减少了传统的农家肥的使用。造成农村生活污水失去了消化途径，使近年来农村生活污水的无序排放，成为农村环境的重要污染源，造成农村河道水体变黑发臭、鱼虾绝迹、蚊蝇孳生。生活污水中病菌虫卵引起疾病传播，使群众的身体健康受到极大的影响。2农村生活污水处理技术的选择2.1污水处理技术路线农村污水处理技术的选择要量力而行，充分考虑到农村地区财力状况薄弱、农民实际承受能力较低这一普遍情况，处理工艺的选择不能盲目攀比，不能一味地选择时髦先进、处理效果好、自动化控制水平很高的处理工艺，而着重应该考虑选用既成熟可靠，又适合农村特点和实际的污水处理适用技术。建议污水处理技术的选择优先达到两个目标：一是达标排放或回用；二是注重经济适用，运行成本低，管理维护简单。

目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多，名称也多种多样，但从工艺原理上通常可归为两类：第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理，又称为生态处理系统，常用的有：人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等；第二类是生物处理系统，又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是通过动力给污水充氧，培养微生物菌种，利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物转盘和SBR法等。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机污染物转化为无机物和少量的细胞物质，常用的有：厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。2.2人工湿地处理系统1人工湿地简介“湿地”泛指暂时或长期覆盖水深不超过2米的低洼地、及低潮时水深不超过6米的沿海地区，包括各种咸水、淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且还在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀动物资源以及涵养水源、补充地下水等方面起到重要作用，享有“地球之肾”的美誉。根据湿地形成的条件可把湿地分为自然湿地和人工湿地。自然湿地即在自然状态下形成的，如上述所说的湿地。而人工湿地是科学家受天然湿地净化功能的启发而发明的一项技术。人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能，将污水有控制地投配到土壤（填料）经常处于饱和状态且生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地上，污水沿一定方向流动的过程中，在耐水植物和土壤（填料）的物理、化学和生物的三重协同作用下，污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用，促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化。人工湿地按水流方式可分为潜流湿地和漫流湿地。潜流湿地是在填料床表层面上栽种耐水、且根系发达的植物，污水经格栅池、沉淀池预处理后进入湿地床，以潜流方式流过滤料，污水中有机质被碎石滤料和植物根系拦截吸附过滤，和被微生物与植物根营养吸收、分解使污水获得净化。漫流湿地（又称自由水面湿地）是污水进入湿地后，在湿地表面维持一定厚度水层，水流呈推流前进，形成一层地表水流，并从地表出流。污水中有机物经沉淀，根系拦截，吸附，吸收，分解而获净化的。按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿地床。垂直流湿地床的水流通过导流管或导流墙的引导，在湿地床内上下流动，多个垂直流湿地床串联起来称之多级垂直流湿地。水平流湿地床的水流是按一定方向水平流动。在实际过程中有时将垂直流湿地床与水平流湿地床组合起来使用，这种湿地床称之组合式湿地床。垂直流湿地床较水平流湿地床负荷高。

有条件的村庄，应充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等，建设人工湿地处理系统。

污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统，自然湿地就是自然的沼泽地，人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理，使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处于饱和状态、生长有象芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤，来达到降解污染、净化水质的目的，它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系，

以及介质所具有的物理、化学特性，将污水净化的天然与人工处理相结合的复合工艺。2工艺流程：粗格栅→细格栅→强化酸化水解池（设弹性填料）→人工湿地。或格栅→格网→沉淀调节池→（提升）人工湿地→氧化塘→水体。3湿地处理系统工艺的优缺点：设备简单、运转维护管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低、对进水负荷的适应性强，能耐受冲击负荷，净化出水水质良好、稳定。缺点占地面积大，易受气候影响，表面径流的臭味比较大。2.3地下土壤渗滤净化系统1地下土壤渗滤净化系统简介

分散的几户或十几户人家适合采用地下土壤渗滤净化系统。

地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而创造出的一种新型小规模污水净化工艺技术，是将污水有控制地投配到经一定构造、距地面约50

cm深和具有良好扩散性能的土层中。投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层，在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物，作物根区处于好氧状态，污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。所以地下渗滤的处理过程非常类似于污水慢速渗滤处理过程。2地下土壤渗滤净化系统的优缺点由于负荷低，停留时间长，水质净化效果非常好，而且稳定。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单，基建投资少，运行费用低。整个处理装置放在地下，不损害景观，不产生臭气。2.4好氧生物处理系统1好氧生物处理系统简介

好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多，各有优缺点，选择时要根据实际情况仔细论证和比选，注重经济适用。

生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧，培养生物菌种和微生物，通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质，少部分合成为细胞物质，促使微生物增长，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以净化排放。如SBR法，集曝气、沉淀、排水功能于一体，不断地转换，省去了传统的污泥回流设备，大大降低了建设费用；A20法具有脱氮、除磷功能，还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。2好氧生物处理系统

的优缺点：生物处理法和自然处理系统比较，

占地面积小，抗气候等外界影响的能力强，建设的地点选择范围大，处理稳定，处理效率高。但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。2.5厌氧生物处理系统1厌氧生物处理系统简介：我国从上个世纪80年代开始开展生活污水厌氧生物法的开发和研制工作，许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置得到应用。如无动力地埋式生活污水处理装置采用无动力厌氧生物膜技术。2厌氧生物处理系统优缺点：它的优缺点是：工艺流程简单，不耗能，全部埋于地下，也无需专人管理。与好氧生物处理相比，无动力地埋式生活污水处理装置技术设备的基建投资略高于好氧处理，无日常运行费用的支出。

厌氧生物法目前技术上还存在一些问题，主要表现在生物处理效率较低，尤其表现为氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其应用。

2.6生活污水净化池沼气1生活污水净化池沼气简介生活污水净化沼气池是采用厌氧发酵技术和兼性生物过滤技术相结合的方法，在厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成CH4、CO2和水，达到净化处理生活污水的目的。2处理工艺：生活污水格栅池前处理区［一级厌氧发酵、二级厌氧发酵（膜）］后处理区（兼性生物滤池）排放3生活污水净化池沼气优缺点它的优点是：不消消耗动力、运运行稳定、收收能源（沼气气），建在绿绿化或菜地下下，不占地，投投资较少。管管理简便、剩剩余污泥少、还还能回。2.7高效生物化化粪池（SW型生活污水水自净装置）1高效生物化粪池简简介高效生物化粪池是是在普通化粪粪池上加以改改造形成的，在城郊结合部城市污水管网未覆盖到的居住区可采用。其处理工艺也是利用厌氧微生物对有机质发酵、分解作用，达到污水的净化。2工艺流程为：污水调节沉淀池栅滤多级厌氧接触生化二多级厌氧次接触触生化滤清出出水3高效生物化粪池优优缺点它的优点是：安装装施工方便、快快捷。建在绿绿化底下，不不耗能。缺点点是：停留时时间较长，不不定期清掏污污泥，造价稍稍高。2.8处理技术的的比较总结实践证明，以上方方法都能很好好的解决农村村生活污水治治理的问题，但但在运用中要要考虑到建设设与运行成本本等费用，要要根据实际情情况加以选择择。上述几种小型生活活污水净化处处理装置，既既有各自的优优点，同时也也存在不少问问题。如何选选择一种处理理效果好、造造价低、运行行管理方便的的处理技术，是是解决目前农农村生活污水水处理问题的的关键。纵观观以上几种处处理工艺，其其中生活污水水净化沼气处处理工艺和人人工湿地生活活污水处理工工艺这两项技技术，优点比比较明显，技技术也比较成成熟。生活污污水净化沼气气池，前处理理厌氧发酵比比较充分，有有机物的去除除效率也比较较高，后处理理兼性滤池的的生物过滤效效果也很明显显。其主要问问题是对悬浮浮物、氨氮和和磷的去除效效果差一些。而而人工湿地的的缺陷是进水水要求比较高高，必须有前前处理先去除除生活污水中中大颗粒杂质质，避免引起起湿地滤料的的堵塞，而人人工湿地去除除氨氮和磷的的效果却非常常好。通过填填料粒径级配配合理调整，滤滤清出水，悬悬浮物定能达达标。这两项项技术在处理理生活污水方方面恰好能取取长补短，如如果将它们有有机地结合起起来处理效果果非常好。经经专家近一年年调查、分析析、评估，提提出了厌氧发发酵－人工湿湿地生活污水水处理技术。所以要因地制宜改改造：旧村庄庄扩建中，原原有化粪池尽尽可能利用，可可直接建二级级厌氧发酵池池与人工湿地地床；相对集集中几户合建建一组厌氧发发酵池+人工湿地床床，或者分建建一级厌氧发发酵池，二级级厌氧发酵池池与人工湿地地床集中异地地建；附近有有养殖场，建建净化沼气池池，亦可将生生活污水引入入合并处理。2.9厌氧发酵（沼沼气）—人工湿地1厌氧发酵（沼气）—人工湿地简介介厌氧发酵池与人工工湿地床合建建或分建：在在居住区绿化化面积大，又又适宜布置人人工湿地，则则将一、二级级厌氧发酵池池与人工湿地地床合建，选选用观赏植物物，使人工湿湿地成为居住住区一景；如如居住区绿化化地小，不宜宜布置人工湿湿地，可将一一级厌氧发酵酵池建在住户户宅旁，二级级厌氧发酵池池与人工湿地地建在居住区区附近洼地、荒荒地上。可在在人工湿地床床上选栽经济济性水生植物物。这里要强强调的，一级级厌氧发酵池池要尽量建在在住户宅附近近，这样泥砂砂和悬浮物被被截留下，排排水管道不易易堵塞，管坡坡可降低，管管径可小点。2厌氧发酵（沼气）—人工湿地生生活污水处理理的优点：(1)不需要建居住区外外的排水管道道，投资省。(2)厌氧发酵池+人工工湿地，可以以分建或合建建，可利用河河塘边坡、绿绿化地，不占占或少占良地地。(3)在污水净化过过程中还能回回收能源—沼气，各地地实践结果，12户产生的沼沼气可供一户户用。厌氧发发酵后的残留留物－沼渣每每年清掏一次次，它是一种种优质的有机机肥，可作农农肥和集中居居住小区绿化化的肥料，不不存在剩余污污泥处理问题题。(4)人工湿地可与小区区绿化有机结结合，栽种观观赏植物，成成为小区的一一个景观，可可谓一举多得得。(5)人工湿地净化出水水水质优于《城城镇污水处理理厂污染物排排放控制标准准》的二级标标准。可直接接排入到环境境水体，也可可作小区景观观水体的补充充水，或用来来农灌、浇花花草。在水资资源缺泛地区区是一种水资资源循环利用用的有效措施施。(6)污水处理过程程中地形允许许，可利用污污水排放的水水位差势能，无无须动力提升升，故无运行行能耗，只需需少量定期维维护管理的人人工费，如果果考虑到沼气气的回收，还还有一定的收收益。若排放放水体水位高高，则需架设设水泵排水，付付少量运行费费。(7)有不少地方采采用土工膜或或三灰土夯实实方法作人工工湿地床防渗渗漏，造价尚尚可降低。但厌氧发酵（沼气气）—人工湿地处处理技术，也也有一定的缺缺陷，如一次次性投资稍高高，占地稍多多（每吨水占占地约1.77－2m2），冬季净净化效果有一一定影响等。综综合多种因素素分析，它是是新农村建设设中污水治理理较佳的方案案。3工艺设计与计算3.1生活污水排排放量的确定定居住区有100住住户，平均每每户3人，总人数数300人，每天用水量量110L/人·日，生活污污水排放量以以用水量的885％计算。即；生活污水量=总人人口数×生活用水量量×系数=100×33×110××0.85==841500L∕d3.2工艺流程与与说明工艺流程为杂物定期清运三角堰集水井格栅池居住户生活污水三角堰集水井格栅池居住户生活污水沼气收集二级厌氧发酵池一级厌氧发酵池多孔管提升泵二级厌氧发酵池一级厌氧发酵池多孔管提升泵污泥浓缩运出污泥浓缩排水人工湿地床排水人工湿地床图1工艺流程图图3.2.2工艺流流程说明生活污水由排水系系统收集后，进进入污水处理理站的格栅井井，通过格栅栅，去除颗粒粒杂物后，进进入集水井，进进行均质均量量，集水井中中设置与曝气气系统，再经经液位控制仪仪传递信号，由由提升泵送至至一级、二级级厌氧发酵池池，进行酸化化水解和硝化化反硝化，降降低有机物浓浓度，去除部部分氨氮，然然后入流人工工湿地，在此此绝大部分有有机污染物通通过生物氧化化、吸附得以以降解，出水水进行固液分分离后，达标标外排。由格栅截留下的杂杂物定期人工工清理装入小小车倾倒垃圾圾场，一部分分污泥回流至至一级、二级级厌氧发酵池池，另一部分分污泥至污泥泥池进行污泥泥浓缩后定期期抽吸外运，污污泥池上清液液回流至集水水井再处理。高程布置1污水处理厂污污水处理流程程高程布置的的主要任务是是：确定各构构筑物和泵房房的标高，确确定处理构筑筑物之间连接接管渠的尺寸寸及标高，通通过计算各部部分的水面标标高，从而能能够使污水沿沿处理流程在在处理构筑物物之间通畅的的流动，保证证污水处理厂厂的正常运行行。2污水处理工程高程程布置的一般般原则：1.选择一条距离最长长，水头损失失最大的流程程进行水力计计算。并应适适当留有余地地。以保证在在任何情况下下处理系统都都能够正常运运行。2.计算水头损失时，一一般应以近期期最大流量（或或泵的最大出出水量）作为为构筑物和管管渠的设计流流量。3高程布置的具体原原则参见相关关资料：(1)构筑物水水头损失参考考相关资料，(2)水头损失失计算及高程程布置参见《给给水排水手册册》，(3)高程布置置图横向比为为1：200，纵向向比1：100。3.3主要构筑物物计算粗、细自动格栅1设计参数：设计流量QMAXX=84.2m3/d。栅前流流速v1=0.7m/ss，过栅流速速v2=0.9m/ss栅条宽度s=100mm，格栅栅间隙d=20mmm栅前部分长度0..5m，格栅栅倾角α=60°,进水渠展开开角α1=20°计算草图如下：图2格栅计算草草图2设置目的：污水首先通过粗、细细自动格栅再再进入集水井井，粗格栅栅栅距为20mmm,主要去除较较大杂质，细细格栅栅距33mm，主要要去除较小杂杂质。格栅位位于格栅池内内，格栅池内内再备有一套套人工水力格格栅。当自动动格栅需要维维修时使用人人工格栅，人人工格栅间距距为15mmm。格栅池1格栅池停留时间660分钟，有有效容积V1为：V1=≈0.28m3（3-1）2设置目的：在生活活污水进入沉沉砂调节池前前设置一道人人工格栅，用用以去除生活活污水中的软软性缠绕物、较较大固颗粒杂杂物及漂浮物物，从而保护护后续工作水水泵使用寿命命并降低系统统处理工作负负荷。格栅井设置钢筋砼砼结构，粗细细格栅采用一一道人工格栅栅，人工清理理装入杂物箱箱内定期清运运。设置人工工格栅，具有有结构简单，操操作强度低的的特点。格栅池是为了安置置自动粗细格格栅和人工水水力格栅。生生活污水通过过格栅后流入入厌氧发酵池池。集水井基本参数集水井设计规模为为84.2m33/d，按水力停停留时间HRT为1.5h计，集水井井容积应为44.46mm3，考虑到集集水井进水口口应高于地面面20—50cm，集集水井初步设设计为L×B×HH=3m×2m×1m。泵参数1设置参数流量80.6m33/h，两台，一用一备。扬程7.3m,转速1480（r//min）,功率11KW，效率74%，工作时时间24h//d。2设置目的：设置潜污泵，经均均量，均质的的污水提升至至后级处理。3设计特点：潜污泵设计自动耦耦合装置并带带液位控制，且且采用无堵塞塞撕裂杂物泵泵。潜污泵采用无堵塞塞潜水泵。该该泵配有粉碎碎、撕裂、切切断机构，且且机泵同轴结结构紧凑，效效率高，安装装维护方便，运运行经济，适适应性强。该该潜水泵因配配有自动耦合合装置，具有有安装快捷，检检测、维修方方面等优点。3.3.5厌氧发酵酵池1设计参数由池顶、池底和池池体三部分组组成；图3厌氧发酵池池草图确定厌氧发酵池有有效容积后，既既可计算消化化池的构造尺尺寸，其一般般要求：(1)圆柱形池体的的直径一般为为6~35m；(2)柱体高径之比比为1：2；(3)池总高与直径径之比为0.8~11.0；(4)池底坡度一般般为0.08；(5)池顶部的集气气罩，高度和和直径相同，一一般为2.00m；(6)池顶至少设两两个直径为00.7m的人人孔。2发酵池有效容积计计算(1)为确保厌氧发发酵充分，一一级厌氧发酵酵池设计的水水力停留按226小时计算算，二级厌氧氧发酵池（生生物挂膜）设设计的水力停停留时间按224小时计算算。(2)厌氧发酵部分分的容积计算算参照苏S003-20004《生活污污水净化沼气气池》标准图图集所列公式式计算。(3)二级厌氧发酵酵池挂膜填料料计算V填=V2×50%%（3-2）式中：V填—填填料体积（mm3）；V2—二级厌氧发酵池有有效容积（mm3）。(4)一级厌氧发酵酵池V2＝＝＝7.60m3（3-3）(5)二级厌氧发酵酵池V3＝＝＝7.02m3（3-4）⑹二级厌氧发酵池内内挂膜填料体体积W＝V2×50％＝10mm3×50％＝5.0mm3（3-5）施工竣工容积均为为12m3污泥池1设计参数浓缩污泥容积V4＝＝＝8.20m3（3-6）浓缩污泥按65％％和35％分配给一一、二级厌氧氧发酵池，则则它们实际容容积为：一级厌氧发酵池VI＝7.60＋8.20××65％＝13.00m3（3-7）二级厌氧发酵池VVII＝7.02++8.20××35％＝10.00m3（3-8）2设置目的：二沉池排泥泥定时排入污污泥池，进行行污泥浓缩和和好氧消化，污污泥上清液回回流排入沉砂砂调节池再处处理，剩余污污泥定期抽吸吸外运。3设计特点：该池设计为钢砼结结构，内置污污泥消化系统统。人工湿地1湿地表面积的预计计As=(Q×（llnCo－lnCe）)/(Ktt×d×n))（3-9）其中As为湿地面积（m22）

Q为流量（m3/d），

Co为进水BOD（mg/l），

Ce为出水BOD（mg/l），

Kt为与温度相相关的速率常常数，Kt＝1.0144×（1.06）（T－20），T假定为25，则Kt=1..357。

d为介质床的的深度，一般般从60－200cmm不等，大都都取100－150cmm，项目取1220cm。

n为介质的孔孔隙度，一般般从10－40％不等。表3.1人工湿地面面积计算表孔隙度10％20％30％40％湿地面积（m2）70701353512356717675

可见，填料料床孔隙度的的大小对人工工湿地面积的的影响较大。一一般项目预计计介质的孔隙隙度为30%，图4人工湿地草草图2人工湿地床有效面面积（F）计算：有效面积：F=Q/0..6(或0.5)（3-10）式中：F—湿地地床有效面积积（m2）；Q—污水排放量，m33/日；0.6(或0.55)—潜流湿地床床面积负荷为为0.5～0.6m3/m2·日。径流时间：人工湿湿地床内污水水径流时间不不小于26小时，可可作为有效面面积校核。一、二级级厌氧发酵与与人工湿地污污水处理过程程总的水力停停留时间为776－80小时。其其有效容积和和有效面积可可查表确定。即L＝0.6m3//m2·日F＝＝＝11.7m2≈≈12m2（3-11）采用垂直流湿地床床，为五级串串联式，其平平面尺寸：2m×6m＝＝（2×1.2）×5＝12m2湿地床结构套用《生生活污水净化化沼气池》（苏SO3－2004）后处理区（生物池）结构图，因无盖板，四周壁厚改为24cm，分隔墙厚为12cm，第一级湿地床由二级厌氧发酵池送至底部布水的引水渠24cm，则人工湿地床实际占地尺寸与面积为7.32××2.48＝18.166m23人工湿地填料人工湿地一级床填填料有效高度度80cm，表层铺设设3cm石屑或煤屑屑。一级湿地床填料粒粒径φ10－40mm，厚度80cm＋3cm二级湿地床填料粒粒径φ10－30mm，厚度78cm＋3cm三级湿地床填料粒粒径φ7－20mm，厚度76cm＋3cm四级湿地床填料粒粒径φ5－15mm，厚度74cm＋3cm五级湿地床填料粒粒径φ1－3mm，厚度72ccm＋3cm一、二、三、四级级湿地床填料料材质为石灰灰石或建筑碎碎石、碎砖，五五级湿地床填填料材质为砂砂。每一级湿地床潜流流水水位较前前一级湿地床床低2cm，则湿湿地床有效容容积：V=12m2×[[（0.80＋0.76＋0.74＋0.72）÷5]＝12m2×0.76mm＝9.12mm3（3-12）净化水在人工湿地地床径流总时时间t＝9.12mm3/7.04mm3/日＝1.32日（×24小时/日＝31.2小时）4人工湿地床布水方方法：如第一级由床底部部上向流，则则采用隔墙花花格孔布水。如如第一级湿地地床采用下向向流，则采用用布水堰方法法。不管采用用何种方法，在在花格孔与布布水堰布水面面的10cm断面铺设设φ30-400mm砾石或或碎石使水均均匀流向湿地地床断面。最最后一级湿地地床出水由齿齿槽（塑料板板制）汇水，经DN200mm塑料管排放。5人工湿地床填料表表层面与地面面高差估为770cm，则人工工湿地床总容容积V总＝（6+0.12×55+0.244）×2×1..5＝6.84××2×1.55＝20.522m3（3-13）若选栽香根草，则则填料表层面面上可填满煤煤屑或土香根根草栽在煤屑屑或土层上，无无须护栏。6一二级厌氧发酵池池进水一侧底底板留集泥斗斗，上盖预埋埋φ150mmm，作为清渣器器进出口，平平时UPVC管上端用堵堵（或盖）头头拧紧。7一二级厌氧发酵池池盖上预安装装沼气输送管管，管径φ10mm塑料料管。8人工湿地床植物栽栽种：因分设设在居住区绿绿化地上，故故选栽美人蕉蕉、水竹、蕨蕨草，每平方方米栽种8－10穴，每穴穴栽水竹、蕨蕨草2－3株，美人蕉1－2株。若选栽栽香根草，则则前述草不采采用，香根草草棵距30－40cm，每每棵8－10株。3.3.8工艺材材料安装及人人工湿地植物物的栽种1工艺材料安装内部工艺管道的安安装：二级厌厌氧发酵与人人工湿地组合合池是由多个个单元池组合合在一起的，污污水进入组合合池后,是通过处理理设施内部的的工艺管道引引导,均匀的分布布到各单元池池的设计层面面。因此，工工艺管道的安安装质量的好好坏对处理效效果的影响较较大，安装过过程中主要注注意以下几点点：(1)管道进出口标标高一定要按按设计要求安安装，不能随随意更改；(2)管道安放到位位后要将管道道与池体之间间用水泥砂浆浆封闭严密，不不能有缝隙；；(3)管道连接部分分要用胶水连连接牢固，胶胶水要选用质质量好的产品品，防止管道道脱落。2湿地填料的布置：：从前面的介介绍我们知道道，湿地有天天然湿地和人人工湿地，人人工湿地又有有自由水面人人工湿地和地地下潜流水人人工湿地。人人工湿地是将将污水有控制制地投配到土土壤（填料）经经常处于饱和和状态且生长长有芦苇、香香蒲等沼泽水水生植物和填填料床上，污污水在沿一定定方向流动的的过程中，在在耐水植物和和滤料联合作作用下得到净净化的一种土土地处理系统统。人工湿地地处理污水效效果的好坏与与湿地填料的的布置有直接接关系。因此此，当土建主主体施工结束束经试水试压压验收后，填填料安装时一一定要按照设设计要求进行行填料的安装装，每层、每每个部位的填填料材质、粒粒径、厚度都都不能随意填填放，必须严严格按照设计计的要求去布布置。3人工湿地填料的布布置原则:通常情况下下人工湿地的的填料选择,应采用经济济实用且效果果好,在一般的情情况下可采用用建筑用碎石石（最好石灰灰石）、矿渣渣、煤渣、碎碎砖等，至于于采用何种原原料作为湿地地填料，要看看各地取材的的方便与否和和原材料的价价格而定。但但不管采用何何种材料作为为湿地的填料料，在进行布布置时填料的的粒径都是由由粗到细，也也就是说，人人工湿地的进进水端填料粒粒径比较大，出出水端填料粒粒径比较细。这这是由于刚刚刚进入湿地的的污水中SS含量比较多多，为了防止止填料堵塞易易采用粒径较较大的填料，随随着污水中SS含量的降低低填料的粒径径也随之变小小，直至降低低到使出水的SS达到排放标标准为止。人人工湿地的填填料粒径的大大小选择与处处理的污水性性质、污水中中SS的含量、处处理后的出水水标准等多中中因素有关，总总之填料的布布置一定要按按照设计要求求安放，不能能随意布置。3.3.9植被选选择1选用原则：植物在在具有良好的的生态适应能能力和生态营营建功能；

筛选净化化能力强、抗抗逆性相仿,而生长量较较小的植物,减少管理上上尤其是对植植物体后处理理上的许多困困难。一般应应选用当地或或本地区天然然湿地中存在在的植物。

2植物物具有很强的的生命力和旺旺盛的生长势势；

(1)抗冻、抗抗热能力

(2)抗病虫害害能力

(3)对周围环环境的适应能能力

3所引种的植植物必须具有有较强的耐污污染能力；

水生植物物对污水中的的BOD5,COD,TN,TP主要是靠附附着生长在根根区表面及附附近的微生物物去除的，因因此应选择根根系比较发达达，对污水承承受能力强的的水生植物。

4植物的年生长期长

人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象，因此，应着重选用常绿冬季生长旺盛的水生植物类型。

5所选择的植物将不对当地的生态环境构成威胁，具有生态安全性；

6具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。

由于所处理的污水不含有毒、有害成分,可以考虑其综合利用。3.4造价成本及及运行管理3.4.1处理工工艺造价表3.2土建造价：：序号名称容积（m3）造价（万元）备注单体和数量总数单价总价1格栅池0.23m3×551.150.050.05752一级厌氧池10m3×5500.042.003二级厌氧池1400.041.604人工湿地床1790.0251.9755填料（石灰石）27.720.010.27726填料（砂）6.920.0150.1047填料（石屑）1.440.010.01448挂膜填料（塑料管管φ75）20.000.0150.309工艺管件（套）5小＋1大0.200.301.000.3010水生植物（组）1组0.1440.14411工艺材料安装（组）5小＋1大0.060.100.300.1012锯齿形槽塑料（225cm×225cm）4m×28m0.0150.1213排空管（6只闸阀阀塑料管φ25mm）6只32m0.0030.00080.0180.025614法兰圈、法兰盘盖盖（φ300套）1×550.0100.0515合计8.3857植被选择投资分析析本项目采用水平表表面流——潜流复合型型湿地系统，植植被包括漂浮浮植物、根茎茎、球茎、挺挺水植物等，其中以挺挺水植物为主主；植物种类类包括水葫芦芦、浮萍、芦芦苇、睡莲、荷荷花、芦苇、美美人蕉、灯心心草、菖蒲、水水葱、纸莎草草等；其分配配及投资分析析如表5：表3.3水平表表面流——潜流复合型型湿地植物分分配及投资分分析表植物水水葫芦睡莲荷花芦苇美人蕉灯心草纸莎草菖蒲水葱数量（苗）8万万2万2万10万4万110万1万1万1万单位价格0.055.03.00.3350.250..60.30.3合计（万）00.410633.53.62.50.60.30.33.4.3人工湿湿地植物栽种种初期管理及及日常的维护护人工湿地植物栽种种初期的管理理及日常维护护，主要注意意以下几个方方面：(1)人工湿地植物物栽种初期的的管理主要保保证其成活率率。湿地植物物栽种最好在在春季，植物物容易成活。如如果不是在春春季，如冬季季应做好防冻冻措施，如在在夏季应做好好遮阳防晒。总总之要根据实实际情况采取取措施确保栽栽种的植物能能成活。(2)控水。植物栽栽种初期为了了使植物的根根扎得比较深深，需要通过过控制湿地的的水位，促使使植物根茎向向下生长。(3)做好日常护理理防止其他杂杂草滋生和及及时清除枯枝枝落叶，防止止腐烂污染。(4)暴风雨后，湿湿地床上植物物发生歪倒，要要及时扶培，排排除积水。(5)对不耐寒的植植物在冬季来来临之前要做做好防冻措施施或及时收割割掉。3.4.4定期清清掏污泥（沼沼渣）厌氧发酵—人工湿湿地生活污水水净化处理设设施，是一种种生物处理设设施，是依靠靠微生物对污污水中的有机机物进行消化化处理的，这这些微生物与与污水中的SS混合物统称称为污泥，处处理设施中污污泥浓度越高高，其处理效效果就越好，但但处理设施中中污泥量也不不是越多越好好，因为太多多后会占据较较多发酵处理理设施的容积积，反而会降降低处理设施施的处理效率率。因此，运运行一段时间间后要清除一一些剩余污泥泥，以保证处处理设施有足足够的有效容容积。在厌氧氧发酵—人工湿地生生活污水处理理设施中，剩剩余污泥主要要在一级厌氧氧发酵池内。剩剩余污泥的清清掏周期为一一年。剩余污污泥的清掏量量每次约为00.5M3。3.5安全注意事事项3.5.1施工过过程注意的安安全事项厌氧发酵池－人工工湿地生活污污水处理设施施，虽然不属属于大型建筑筑工程，但仍仍需把安全工工作放在第一一位。1一级厌氧池施工中中应注意的安安全事项：一一级厌氧池通通常情况下池池体相对较浅浅，池坑塌方方事故不易发发生，主要易易发的安全事事故是池体拱拱顶塌落。因因此，在进行行一级厌氧池池施工时如果果采用钢模建建池，模具各各部分要按规规定连接牢固固，中轴要用用拉绳固定好好，不到凝固固期不要强行拆模，以免免拱顶塌落砸砸伤。拆模时时一定要按拆拆模规定，按按顺序安全拆拆卸模板，防防止模板砸伤伤。如果采用用砖模浇筑拱拱顶，浇筑后后砖模可不拆拆除，直接在在砖模上粉刷刷。如果要拆拆除也要等到到混凝土凝固固期到了之后后再拆除。在在进行池内粉粉刷施工时，上上下池子时要要注意不要踩踩空跌落。厌厌氧池拱顶施施工结束后不不要急于将拱拱顶部位覆土土，待拱顶混混凝土达到一一定强度后再再进行覆土。2二级厌氧发酵－人人工湿地处理理池施工中应应注意的安全全事项：(1)由于二级厌氧氧发酵－人工工湿地处理池池池体相对比比较深，而且且施工周期比比较长，因此此在净化处理理池建设过程程中，施工场场地要设置安安全警视标志志和围栏，禁禁止非施工人人员进入施工工场地，防止止跌入净化池池内，发生意意外事故。(2)施工过程中由由于池体较深深，因此在进进行土方开挖挖时，要按设设计和施工规规范要求进行行施工，防止止塌方事故的的发生。(3)二级厌氧发酵酵池池顶为现现浇混凝土，模模板施工过程程中要防止模模板的脱落砸砸伤，混凝土土浇筑完成后后要认真进行行养护，拆模模一定要达到到混凝土凝固固期到了之后后再拆除。(4)在进行池内粉粉刷施工时，上上下池子时要要注意不要踩踩空跌落。3.5.2日常管管理过程中主主要的安全事事项1防火灾爆炸、防窒窒息中毒：沼沼气中的主要要成份是甲烷烷，还有少量量的硫化氢、一一氧化碳等气气体，这些气气体在空气中中达到一定的的浓度会发生生燃烧或爆炸炸。一级厌氧氧发酵池投入入使用后会产产生沼气，因因此，如果因因维修需要打打开池内含有有沼气的厌氧氧发酵池活动动盖时，禁止止有明火或点点燃的烟头接接近。如果一一级厌氧发酵酵池的沼气引引入附近住户户家中使用，点点沼气炉时，在在扭开关处要要先明火。如如发现室内管道漏气，闻闻到臭鸡蛋味味，应迅速切切断气源，打打开门窗通风风。立即进行行检查维修，恢恢复正常方可可再使用。当当沼气达到一一定浓度时，易易能使人产生生窒息或中毒毒。沼气浓度度达到30％左右时，可可使人神经麻麻痹，达到70％以上时，会会因缺氧而使使人窒息死亡亡。为了防止止窒息中毒事事故的发生，对对于需要维修修的厌氧发酵酵池，在出清清内部的原料料后，不能马马上下池，要要先向池内鼓鼓风，排清池池内的沼气，下下池前还需用用动物先放入入池内做一下下试验，确认认无危险后方方可下池，下下池人员还要要系好安全绳绳，池上要有有人员监护，一一旦发现池下下人员出现不不适情况应立立即将其拉出出池外，安置置在通风处，情情况严重要立立即送往医院院进行抢救。2防止人畜跌入池内内：净化池建建好后要将安安全盖板盖好好，防止行人人、小孩及牲牲畜掉入池内内。3人工湿地床因污水水净化流程高高度控制，湿湿地床内填料料表层面与地地面高差在0.6～0.8m。为防防人不慎跌入入，则应设护护栏保护。在在空旷地、湿湿地面积较大大者，可不设设护栏，应设设警示牌。3.6禁止有毒有有害物质进入入处理设施厌氧发酵池-人工工湿地技术处处理设施，是是利用厌氧微微生物、好氧氧微生