美麗鄉(xiāng)村規(guī)劃建設(shè),生態(tài)污水處置工藝
為提高農(nóng)村人居環(huán)境的質(zhì)量，防止生活污水直接排放引起環(huán)境污染，切實改善農(nóng)村居民生活條件和村容村貌，對農(nóng)村生活污水收集及處置設(shè)施設(shè)計、建設(shè)和運行管理需要科學合理的方法。
南雄新農(nóng)村建設(shè)項目選擇一種契合農(nóng)村、維護方便、運營費用低的生態(tài)污水處置工藝（厭氧池+人工濕地）改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，工程的實施完全符合環(huán)境維護、生態(tài)建設(shè)的總體要求。
一、厭氧池的基本原理
厭氧生物處置技術(shù)在水處置行業(yè)中一直都受到環(huán)保工作者們青睞，由于其對有機性污染物質(zhì)具有良好的去除效果，更高的反應(yīng)速率和對毒性物質(zhì)高適應(yīng)性，更重要的其對比好氧生物處置廢水來說，純水設(shè)備 不需要為氧的傳送提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處置行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。一般來說，廢水中復(fù)雜有機物物料比較多，通過厭氧分解分四個階段加以降解：
01水解階段
高分子有機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽。分解后的小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內(nèi)進行下一步的分解。
02酸化階段
上述的小分子有機物進入到細胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸，同時還有局部的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物。
03產(chǎn)乙酸階段
此階段，酸化階段的產(chǎn)物進一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質(zhì)。
04產(chǎn)甲烷階段
這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。這一階段也是整個厭氧過程重要的階段和整個厭氧反應(yīng)過程的限速階段。
二、人工濕地的基本原理
人工濕地是模擬自然濕地在人工生態(tài)系統(tǒng)，類似“自然沼澤地”但由人工建造和監(jiān)督控制，一種人為的將石、沙等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成基質(zhì)，并有選擇性的植入植物的污水處置生態(tài)系統(tǒng)。
人工濕地的凈化機理：人工濕地對廢水的處置綜合了物理、化學和生物三種作用。濕地系統(tǒng)幼稚后，填料外表和植物根系將由于大量微生物的生長而形成生物膜。廢水流經(jīng)生物膜時，大量的SS被填料和植物根系阻擋截留，有機污染物則通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被去除，最后濕地系統(tǒng)更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。
三、新農(nóng)村污水處置的基本原則
1通過物理、化學、生物或生態(tài)技術(shù)將農(nóng)村生活污水中對農(nóng)村生活或者環(huán)境有害的污染物質(zhì)進行消除、降解或無害化處置；
2根據(jù)村莊所處區(qū)位、人口規(guī)模、集聚水平、地形地貌、排水特點及排放要求、經(jīng)濟接受能力等具體情況，采用適宜的污水處置模式和處理技術(shù)；
3靠近城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)且滿足市政排水管網(wǎng)接入要求，宜就近接入市政排水管網(wǎng)，將村莊生活污水納入城鎮(zhèn)生活污水收集處置系統(tǒng)。應(yīng)調(diào)研周邊城鎮(zhèn)管網(wǎng)建設(shè)情況，當附近有在建的市政排水管網(wǎng)時，應(yīng)考慮將村莊生活污水接入在建的市政排水管網(wǎng)；
4優(yōu)先選用工藝簡單，運行維護管理方便，運行費用低的方法。
四、新農(nóng)村污水的收集要求
1因地制宜地選擇農(nóng)村排水措施。村莊宜采用分流制，污水經(jīng)污水管道進入污水處置設(shè)施進行處置，純水設(shè)備 雨水通過溝渠或地表徑流排放；
2收集的污水包括黑水和灰水。黑水指村民廁所污水，包括糞便、尿液和沖廁污水；灰水指盥洗污水和廚房排水。
五、污水處置設(shè)施處理流程
農(nóng)村生活污水經(jīng)過格柵后，進入?yún)捬跎锬こ兀闷渲邪l(fā)生的厭氧水解酸化反應(yīng)去除有機物；生物反應(yīng)池出水進入人工濕地系統(tǒng)，進一步去除氮、磷營養(yǎng)物。
方法一：生活污水排至三級化糞池
主要利用沉淀和厭氧發(fā)酵的原理，去除生活污水懸浮性有機物（SS
方法二：格柵池
作用原理主要是物理攔截，攔截污水中的大塊污染物、懸浮物和漂浮物。
用來去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處置設(shè)施能正常運行。人工清除格柵渣、防止孔隙堵塞，同時檢查格柵池內(nèi)的沉砂情況，及時清砂并找出積砂原因；檢查周期為 1~3個月。
方法三：厭氧生物膜池
利用其中發(fā)生的厭氧水解靚化反應(yīng)大幅度的去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機性污染物質(zhì)。
1厭氧生物膜池是通過在厭氧池內(nèi)填充生物填料強化厭氧處理效果的一種厭氧生物膜技術(shù)。正常運行時，污水中的局部有機污染物將被除去，能有效降低后續(xù)處置單元的有機污染負荷。
2填料。反應(yīng)區(qū)懸掛填料，填料須有利于微生物生長、易掛膜且不易堵塞，從而提高對BOD5和懸浮物的去除效果。一般采用軟性填料或半軟性填料（雪花片）為厭氧微生物附著生長提供固體外表，使其在填料外表形成生物膜。每年應(yīng)對填料進行檢查更換一次。
厭氧池填料
3污泥貯存區(qū)。厭氧生物膜池的下層設(shè)置污泥貯存區(qū)，脫落的生物膜污泥應(yīng)定期排放（抽排）并進行專門的處置（可就近農(nóng)用或脫水干燥后焚燒）
4厭氧生物膜池的調(diào)試包括接種（投加菌種）及馴養(yǎng)，定期對厭氧池進、出水水質(zhì)進行監(jiān)測，直到厭氧生物膜池的工作狀態(tài)逐步穩(wěn)定。
5試運行。經(jīng)調(diào)試啟動階段達到穩(wěn)定工作狀態(tài)后進入試運行階段，定期監(jiān)測進出水水質(zhì)，定期對填料進行檢查更換和清掏污泥。
方法四：人工濕地
利用自然生態(tài)處置系統(tǒng)中的物理、化學、生物三重協(xié)同作用進一步去除前階段未能講解的有機物和氮、磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物，同時降低水體氮、磷含量。
人工濕地
1由于人工濕地中的植物根系要長期浸泡在水中和接觸濃度較高且變化較大的污染物，純水設(shè)備 因此所選用的水生植物除了耐污能力要強外，對當?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件和周圍的動植物環(huán)境都要有很好的適應(yīng)能力；根據(jù)南雄市的地理位置及氣候特點，濕地選擇的植物為美人蕉、黃菖蒲、風車草；植物種植時，應(yīng)堅持介質(zhì)濕潤，介質(zhì)外表不得有流水，植物生長初期，應(yīng)堅持池內(nèi)一定水深，逐漸增大污水負荷使其馴化。
2管理要求。
①人工濕地一般分為清水調(diào)試和污水聯(lián)動調(diào)試，采用負荷逐步提高法，也可采用污水直接調(diào)試，但需注意控制污水的濃度及進水流量；
②植物系統(tǒng)建立后，應(yīng)保證連續(xù)提供污水，保證水生植物的密度及良性生長；應(yīng)根據(jù)植物的生長情況，進行缺苗補種、雜草清除、適時收割以及控制病蟲害等管理，不宜使用除草劑、殺蟲劑等；定期對植物進行收割，并就近焚燒或搗碎反應(yīng)成沼氣；
③在調(diào)試期各階段須對進出水質(zhì)進行檢測，污水接納量趨于正常，植物根系深入下層基質(zhì)，出水水質(zhì)達標，則人工濕地系統(tǒng)開始正常運行；
④啟動階段期間監(jiān)測的水質(zhì)指標包括：化學需氧量（COD懸浮物（SS生化需氧量（BOD5總氮（TN總磷（TP等，對于進出水水質(zhì)指標反映的問題，應(yīng)及時對前段處置工藝或濕地基質(zhì)提出調(diào)整及改進方案。
人工濕地
六、厭氧+人工濕地體積和容量的選擇
根據(jù)《廣東省農(nóng)村生活污水處置技術(shù)指引》用水定額為 80~100L/人?天)因農(nóng)村戶籍人口與常住人口的存在較大的差別，根據(jù)污水量計算公式 Qw=nqzη/1000南雄市貧困村的日用水量約為 200~250升/每戶，厭氧池與人工濕地的設(shè)施規(guī)模根據(jù)每個的自然村實際管網(wǎng)接戶數(shù)參照《污水處置設(shè)施基本規(guī)格表》進行選擇，純水設(shè)備 如下圖所示：
以南雄市-水口鎮(zhèn)-沙頭村-武臺崗自然村為例，登記戶數(shù) 70戶，實際可接戶數(shù) 30戶，參照上表所述，則采用 10Tm3/d厭氧+人工濕地。
七、厭氧池++人工濕地施工工藝流程
01厭氧池
厭氧生物膜池平面圖（1:50
厭氧池施工流程：
施工前準備→基坑開挖→基礎(chǔ)處置→墊層澆筑→鋼筋捆扎→模板裝置→底板、墻身澆筑→模板撤除、養(yǎng)護→隔墻砌筑→防水砂漿上墻→結(jié)構(gòu)試水→頂板澆筑→厭氧池填料→基坑回填
02人工濕地
人工濕地平面圖（1:100
人工濕地施工流程：
施工前準備→基坑開挖→基礎(chǔ)處置→墊層澆筑→鋼筋捆扎→模板裝置→底板澆筑→磚墻砌筑→防水砂漿上墻→結(jié)構(gòu)試水→濕地填料、布管→水生植物種植→凈化排放→基坑回填
03厭氧池+人工濕地施工注意事項
1混凝土澆筑
① 要求振搗充分，無蜂窩、麻面；
② 澆筑過程中隨壓隨抹，達到外表光滑、無抹痕、色澤均勻一致；
③ 養(yǎng)護充沛、位，拆模后堅持混凝土面潮濕，防止混凝土干縮開裂；
④ 厭氧池底板與墻身若分開澆筑，其施工縫須設(shè)止水鋼板，待主體澆筑完成后在開展后續(xù)工序。
2鋼筋綁扎
① 嚴格控制間距，間距合格率需達 90％以上；
② 底板筋綁扎必需要加墊片，滿足砼澆筑時的維護層要求；
③ 嚴禁不按圖施工，隨意置換鋼筋等級、大小。
3模板裝置
① 要求拼縫嚴密，保證不漏漿；
② 不得使用腐朽、扭裂、劈裂的資料作支撐；
③ 模板要具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地接受澆筑時產(chǎn)生的荷載。
4磚墻砌筑與批面
① 灰縫須飽滿，不得有豎向通縫，第一皮磚不得干鋪在底板上。
② 由于個別地區(qū)無商品混凝土供應(yīng)的采用自拌混凝土時，純水設(shè)備 厭氧池要求內(nèi)外兩側(cè)都用 1:2水泥砂漿（摻5%防水劑）抹面（20mm厚）壓光，防止因自拌混凝土不達標導致滲水的事故發(fā)生。
5填料布管與植物種植
① 禁止在人工濕地填料上蓋土；
② 集水及布水管道禁止采用平安網(wǎng)等孔隙大的資料包裹；
③ 水生種植后應(yīng)立即接管入戶，通水提高植物存活率。
八、基坑支護及軟基處理措施
01基坑支護
1放坡開挖
因污水處置設(shè)施施工場地選址一般為自然村村內(nèi)最低處，土質(zhì)較為復(fù)雜多變，施工環(huán)境相對較差，所以基坑開挖時要根據(jù)土質(zhì)情況放坡開挖，具體土質(zhì)對應(yīng)的放坡系數(shù)與支護方式見下表。
基坑采用一級放坡開挖，參照各類土質(zhì)情況進行放坡。土質(zhì)較好的地區(qū)（巖石層、卵石土與風化土、粉質(zhì)粘土）采用放坡開挖即可。
如在土質(zhì)較松軟（流沙、淤泥）施工環(huán)境在特殊區(qū)域（池塘等）基坑，則選用放坡與松木樁或沙袋等資料進行支護、圍堰。
基坑支護隨土方開挖進程分段進行，支護過程中指派專人密切注意檢查邊坡頂部和正面沉降監(jiān)控點。如逾越警戒數(shù)值應(yīng)立即演講項目部并迅速采用加固等措施。
2軟基開挖具體措施
①開挖放坡：嚴格按土質(zhì)情況，并參照放坡支護表進行放坡與支護。開挖時，應(yīng)隨時注意土壁的變化情況，如發(fā)現(xiàn)有裂紋或局部坍塌現(xiàn)象，應(yīng)及時進行支撐，并注意支撐的穩(wěn)固和土壁的變化；
②排水措施：坑邊布置好排水土溝（3030cm集水坑（505050cm使地表水能按指定流向流動，純水設(shè)備 防止其倒流滲入基坑沖刷邊坡，影響開挖及導致基坑邊坡失穩(wěn)坍塌。當坑面、邊坡出現(xiàn)裂縫，應(yīng)立即用水泥砂填補封塞，以免雨水滲入；
③坑邊荷載：基坑邊緣上側(cè)堆土時，應(yīng)于基坑邊緣堅持 2m以上的距離，以保證邊坡的穩(wěn)定，基坑邊緣 2m以上距離堆土高度，不宜超越 1.5m以免使邊坡土壁塌方。坑深一倍范圍內(nèi)地面荷載設(shè)專人進行管理，不得隨意放置機具、停放大型機械和物料，防止荷載加大引起邊坡失穩(wěn)；
④基坑支護變形監(jiān)測：本工程污水處置池位于農(nóng)低洼處村，周邊無建筑物、管線等設(shè)施，施工過程中主要對基坑邊坡的水平位移、沉降、裂縫進行監(jiān)測，出現(xiàn)異常情況，立即停止開挖，上報項目部及時處置；
⑤基坑上下應(yīng)先挖好階梯或支撐靠梯，或開斜坡道，并采取防滑措施，禁止踩踏支撐上下；
⑥基坑開挖支護示意圖：
02軟基處理
基坑開挖到設(shè)計標高時，通知業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理單位相關(guān)代表到現(xiàn)場進行地基承載力檢測。采用輕型動力觸探儀，檢測結(jié)果滿足設(shè)計圖紙要求，即可進行下一道工序的施工。若基底承載力達不到設(shè)計要求時，要進行軟基處理。本工程軟基處置方法有兩種：
第一種：松木樁或沙包邊坡支護，基底下層采用大塊石擠淤，上層采用級配良好的碎石 30cm找平。
第二種：松木樁或沙包邊坡支護，基底打φ120松木樁（長度 3m間距 500mm梅花安排，上層采用級配良好的碎石 30cm找平。
新農(nóng)村建設(shè)當中，厭氧+人工濕地是一種工藝簡單、運行維護管理方便、運行費用低的污水處置工藝。不同的新農(nóng)村建設(shè)項目可根據(jù)實際情況，尋求合適的建設(shè)方向。
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