小区生活污水工程实例

来伟良

摘要：采用人工湿地+生态塘工艺处理小区生活用水，监测数据表明该工艺成熟可靠，去除N、P能力强，出水各污染指标均能达到排放要求，证明该工艺适合在小区污水处理。

关键词：人工湿地；生态塘；处理生活污水

0 引言

浙江杭州萧山某小区，离市中心较远，污水无法排入市政管网，小区共有联体排屋、多层住宅等210余户，根据住宅区按平均每户3.5口人计，居住人口约600--700人，按排水定额人均日排水量为150L，则小区日排水量为105t。小区内采用雨污分流，雨水经管网收集后直接排放，污水经收集首先进入化粪池，然后进入人工湿地+生态塘污水处理系统。

1 设计水质、水量

本工程设计水量为120m3/d，24h运行。出水水质执行GB8976-1996《污水综合排放标准》一级标准。出水水质如表1所示。

表1 设计进出水水质mg/L（pH除外）

2 废水处理工艺

2.1工艺流程

在设计时，考虑到该小区西侧已有低洼地带和闲置沟渠，并尽量采用无动力或微动力的工艺，以最大程度地实现经济、环境和社会效益，设计工艺流程见图1。

→ →→→ →

图1废水处理工艺流程

2.2 处理工艺流程单元说明

2.2.1 格栅

经化粪池处理后的居民生活污水经管道接入污水收集管网，然后重力流进入污水处理系统，污水通过管道导入格栅池。格栅可去除大的悬浮物和漂浮物。尺寸为0.5m×0.5m×1.6m，有效容积为0.3m3。

2.2.2 调节池

池水在调节池内均质均量，然后由泵送至预处理系统。池内装有潜污泵2台，功率0.5kW。尺寸为5m×3.5m×3m2。

2.2.3 预处理系统

此工艺是通过高效复合微生物菌团为主的微生物生态系统，集吸附、生物絮凝、生活降解功能于一体，包括物理、化学和生物化学在内的综合反应过程。通过一系列综合反应，可将碳水化合物降解为脂肪酸，固体物质降解为溶解性物质，将大分子有机物分解成小分子有机物，便于好氧反应和植物吸收；通过重力作用，使水中的SS得到沉淀。由于所用能耗是生物能和重力能，因此非常节能。该系统尺寸为5m×5.5m×3.8m。

人工湿地我观为景观绿地，整体形成水、微生物、植物、动物共生的生态系统。湿地中主要种植女贞、鸢尾、麦冬、高羊茅等植物。同时适当种植灌木，形成园林景观效果，增强高低错落的空间层次感，使园林景观与生态景观充分结合。

该人工湿地处理单元与传统的不同，采用垂直向上流，打破了传统人工湿地中布水系统与基质填料各自独立分开的局限；将布水系统即布水管直接伸入人工湿地基质填料床的底部，采用穿孔布水管多功能点布水。与传统的表面流和潜流相比，其分布均匀，不存在死区和短区，大幅提高了人工湿地的利用效率。因此相对传统人工湿地，此人工湿地处理单元占地面积小，吨水占地仅为2~5 m2。而且，系统独特的结构设计使整个系统形成底部的厌氧环境、中部的兼氧环境和上部的好氧环境。这种厌氧与好氧条件共存促进了污染物的降解，提高了系统对氮、磷的去除率。[1-2]

设计面积为250 m2，BOD5有机负荷为2.3kg/（m2•a），尺寸为10m×20m×1.25m。

人工湿地结构示意图如图2所示。

人工湿地模块说明如下：

1）水流形式：采用垂直潜流式，在垂直潜

图2人工湿地结构示意

流人工湿地中污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。该系统的硝化能力高于水平潜流湿地，可用于处理氨氮含量较高的污水。

2）布水方式：采用穿孔管布水系统。

3）人工湿地模块构成：潜流型人工湿地主要由3部分组成：基质、植物和布水系统。目前人工湿地系统可用的基质主要有土壤、碎石、砾石、煤块、细沙、粗砂、煤渣、多孔介质（LECA）、硅灰石和工业废弃物中的一种或几种组合的混合物。基质一方面为植物和微生物生长提供介质，另一方面通过沉积、过滤和吸附等作用直接去除污染物。潜流型人工湿地中使用的植物主要有香蒲、芦苇、灯心草等，这些植物可增加湿地基质的遇水性，此外还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种微观环境，将氧气传输至根区，形成特殊的根际微生态环境，这一微生态环境具有很强的净化废水的能力[3]。

4）潜流式湿地床的水位控制：当接纳最大设计流量时，进水端不能出现雍水现象；当接纳最小流量时，出水端不能出现填料床面的淹没现象；有利于植物生长，床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。

5）防渗措施。为防止湿地系统因渗漏而造成地下水污染，在原土层上设置防渗层。防渗层采用厚度为0.5mm的复合土工布。

2.2.5 生态塘

通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中的有机物和营养物进行降解和转化[4]。设计参数：尺寸φ20m×1.2m，占地314m2，有效容积：314m3，石彻地下式结构。

2.3 工艺技术特点

1）建设与治理同步。因地制宜，与建设过程同步，并可分期分批建设，做到边建设边治理，实现污水零排放。

2）处理效果好。系统达标出水可就地回用，资源化，达到水的生态循环。

3）运行维护简单。由于系统依靠生物链等协同作用处理、净化污水，因此不需要专门技术人员管理，维护简单。

4）生态效益显著。处理污水同时美化环境，并可净化空气、吸收光污染和噪声污染，消除热岛效应，改善局部小气候。

2.4 建设与运行管理

运行维护：日常安排1人定期对格栅井、调节池、预处理系统、人工湿地及生态塘进行清理与维护。定期对人工湿地内杂草、病虫害以及植物残体进行清理，对人工湿地内的植物进行收割和换茬。生态沟内的水生植物生长旺季时要及时收割，冬季需及时清理水生植物残体。

3 处理效果

该系统处理工程于2010年6月完工并进行调试，系统运行良好，人工湿地+生态塘技术处理生活污水的去除率高。经处理后生活污水的各项指标均达GB8978-1996一级标准。

4 效益分析

本工程具有良好的社会效益，可减少COD排放量约7.04t/a；减少BOD5排放量约3.99t/a；减少SS排放量约4.47t/a；减少氨氮排放量约0.67t/a；减少磷排放量约0.05t/a。

该废水处理工程总投资65万元，每吨废水实际运行费用为0.15元。

5 结论

1）人工显地+生态塘技术处理远离市区的小区生活污水可行，处理效果好，出水完全可达排放标准。

2）人工湿地+生态塘技术处理生活污水，因势而建，因地制宜，动力消耗极少。为解决污水肆意排放问题提供了一种新途径，适合在远离市区小区或农村推广应用。

参考文献

[1] 诸惠昌，新型废水处理工艺——人工湿地的设计方法[J].环境科学，1993.14（2）：39-43.

[2] 沈耀良，新型废水处理技术——人工湿地[J].污染防治技术，1996（1-2）：1-8.

[3] 王薇，俞燕，王世和，人工湿地污水处理工艺与设计[J].城市环境与城市生态，2001，14（1）：59.

[4] 言祝美，李通林，吕锡武，等.生态塘处理农村生活污水的效果分析[J].江苏环境科技，2007，20（5）：32-35.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。