2023年坡地型农村生活污水处理技术研究与应用.docx

坡地型农村生活污水处理技术研究与应用 王荣华 蒋慧鸾 邓振贵 粟世华 梁梅英 唐向阳 ：本文针对桂林市饮用水水源地青狮潭水库库区塘家尾村的山坡地形地貌、房屋布局散乱及污水排放随意等特点，提出了“一户一治〞农村生活污水生态治理新模式。根据每户家庭人口数量情况（4～6人），排污设计规模为0.5m3/d。系统运行后，出水水质稳定，水质指标到达城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准中的排放限值要求。 关键词：饮用水水源地;农村生活污水;一户一治;均匀流人工湿地 Abstract：According to the characteristics of the hillside topography， scattered house layout and random sewage discharge in tangjiawei village of Qingshitan reservoir area， the drinking water source of Guilin City， a new model of “one household， one treatment〞 was proposed. According to the population of each household （4-6 people）， the design scale of sewage discharge is 0.5m3/d. After the operation of the system， the effluent quality is stable， and the water quality index meets the discharge limit requirements of class I B standard in the discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant （GB18918-2002）. Key words：Drinkingwater source;Rural domestic sewage;One household，one treatment;Uniform flow constructed wetland 1 背景 青獅潭水库，位于广西桂林市灵川县九屋镇。青狮潭水库自1958年开工建设，于1987年竣工，水库的修建极大地改善了上游航运条件，同时为桂林市的工农业、旅游业及漓江补水提供了大量水源。灵川县九屋镇塘家尾村位于青狮潭水库库区的山坡上，距灵川县城38km。村址山坡坡度为15～30°之间，地形较陡，房屋依山而建，属于典型的坡地型自然村落。房屋建设布局随意，其中的老式砖瓦房没有水冲式卫生厕所，无化粪池，污水随意排放;新建的砖混结构房屋，建有水冲式卫生厕所和化粪池，但无进一步的处理措施。厨房及洗浴污水等有的排入化粪池，有的随意排放，最终流入青狮潭水库。2022年6月，青狮潭水库被划定为桂林市饮用水水源地保护区。因此，做好水源地保护工作，治理好库区大量村落直排库区的生活污水，对改善周边农村的生产、生活环境;对保护漓江，促进农业、水电、航运、旅游事业的开展，也都具有十分重要的意义。 农村生活污水处理工艺选择时，一方面，要考虑技术性，即处理效果好;另一方面，要求投资、运行费用较低等[1]。人工湿地是20世纪70年代末开展起来的一种污水处理技术，具有出水水质稳定、投资低、耗能低、抗冲击力强、操作简单、运行费用低等特点[2]。人工湿地因其独特的优势得到了广泛应用，但是在应用过程中也出现了包括受气候温度影响、占地面积大、基质易堵塞等问题，这些问题在一定程度上影响了人工湿地对污水的净化效果，甚至限制了湿地的开展[3]。为了解决这些问题，国内外学者进行了大量的研究来改进人工湿地技术。刘学燕等[4]提供了人工湿地在冬季运行时的设计参数;张帆等[5]对潜流人工湿地系统的堵塞问题进行了探讨和分析，提出了湿地单元防堵塞的运行措施;张秋贞等[6]对人工湿地的负荷、尺寸、停留时间等经验参数进行了工程计算与探讨;邵丽等[7]对人工湿地存在的问题进行了分析并提出了相应的解决措施。“一种均匀流人工湿地水体净化方法〞专利技术是在前人研究的根底上[8-13]，对人工湿地进行定量化设计，解决了原有人工湿地经验化设计、净化效率低、易堵塞等技术难题。根据塘家尾村的特点，因地制宜，应用该专利技术，提出了布置灵活、运维管理简单的“一户一治〞式污水处理新模式。 2 材料与方法 2.1 工艺流程 设计方案为每一户的污水单独处理。已有化粪池的，用管道把污水从化粪池引至新建的预处理池，再从预处理池引至人工湿地处理装置进行处理;没有化粪池的，新建一个化粪池，并改造农户原厕所为水冲式卫生厕所，化粪池出来的污水也进入新建的预处理池，再进入人工湿地处理装置处理，实现一户一治的目标。工艺流程如图1所示。 2.2 污水处理装置 化粪池及预处理池采用混凝土结构，现场施工;人工湿地处理装置统一在工厂制作，现场安装。根据塘家尾村每户人口实际情况（4～6人），单个装置设计规模为0.5m3/d。根据“均匀流人工湿地水体净化方法〞原理，不同粒径基质材料的渗透性不同，合理搭配基质的填充结构，防止短流及死区的形成，使水流在床体内部均匀分布，充分发挥填料的净化能力、扩充好氧微生物的生存空间。根据该原理，以处理规模为0.5 m3/d 为例，装置设计尺寸：长×宽×深=2.2m×1.2m×0.8m，不锈钢材质（也可为玻璃钢或其他材质）。装置设配水池、主体净化池与清水池。主体净化池分布水区、净化区与集水区。配水池通过三角形布水板向布水区均匀分配污水，集水区用水平集水管收集经净化后的污水，由垂直集水管流出到清水池，再由出水管排出。垂直集水管高度可调。布水区与集水区填充粒径为20～30mm的石英石，净化区由上到下分五层依次填充由细到粗的石英石，石英石粒径为0.2～20mm，在填料层外表种植湿生挺水植物，如美人蕉、菖蒲等，种植密度为20株/m2。处理装置设计如图2所示。