王玉英 張福全
摘? 要:化糞池技術是一種結構簡單、管理便捷、技術初級的污水處理技術,其具有普遍的應用性和長久的發展歷史。本文對化糞池的應用背景和作用機理進行了簡單闡述,并對我國生活污水的特點、對環境的危害,以及污水處理的現狀進行了分析。針對當前傳統化糞池分散污水治理中出現的問題,結合國內外對化糞池技術的改進和應用,給出了相關的措施。
關鍵詞:化糞池? 分散污水治理? 處理技術? 應用與發展
中圖分類號:X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2020)07(b)-0103-03
Abstract: Septic tank technology is a simple structure, convenient management, primary technology of sewage treatment technology, it has a general application and a long history of development. In this paper, the application background and action mechanism of septic tank are briefly described, and the characteristics of domestic sewage in China, the harm to the environment and the status quo of sewage treatment are analyzed. In view of the problems in the traditional decentralized wastewater treatment at present, combined with the improvement and application of septic tank technology at home and abroad, the relevant measures are given.
Key Words: Septic tank; Decentralized sewage treatment; Processing technology; Application and development
1? 化糞池的產生和原理
早在19世紀的歐洲,最早的化糞池就已出現。1860年,法國研究員在人們住宅和集糞坑之間設計了一個能夠將進水管和出水管深入水面下形成封閉的一個“箱”。至1895年,英國研究員對前人的技術進行改進并申請了專利,使之成為“化糞池”之后,德國研究員在1905年設計了一種雙層沉淀池。池子內部分別能夠完成沉淀和厭氧消化的過程,這就是當前小型污水處理廠常見的隱化池。
化糞池是最初級的污水處理階段,是在沒有城市污水處理廠的情況下對建筑物附設局部污水進行處理的一種設施,其具有結構簡單、管理便捷、成本低廉等特點。作為生活污水的預處理設施,厭氧發酵和靜置分離是化糞池的處理原理。化糞池能夠處理掉一半含量的懸浮雜質,如糞便、較大病原蟲等,并且能夠在厭氧環境下將積泥分解成熟化后具有穩定狀態的農業肥料。其工作原理總體概括可分為四步:過濾沉淀—厭氧發酵—固體物分解—糞液排放。因化糞池無法讓污染物徹底礦化,其處理后的出水仍舊含有COD、SS等較高污染指標,厭氧污水處理技術效果較差,因此也被當作較為原始的處理。并且,隨著不斷的發展和處理污水的需求,化糞池也在不斷改進更新。
2? 基于傳統化糞池的常規分散污水處理技術
基于傳統化糞池的常規分散污水處理技術,主要是以下三方面:(1)傳統化糞池及其輔助衛生排水的功能。傳統化糞池主要功能是截留較大的固體顆粒,并通過對有機物進行降解降低后能夠減輕管道的負荷和堵塞的風險。經研究和實踐發現,多格化糞池比單格化糞池的處理效果要好,應用范圍更廣。其中,三格化糞池的出水可以滿足城市下水道的水質要求,達到城鎮污水處理廠水質排放標準。(2)基于傳統化糞池的自然處理系統。利用自然過程來進行污水處理即為自然處理系統,其主要是依靠氧化還原、生物轉化、光合作用、過濾、吸附等自然本身的功能來達到污水處理的效果。化糞池作為自然處理首選的預處理單元,是因所有自然處理系統前都需要一些預處理單元能夠進行固體的去除,以免固體對配水、滲濾系統的阻塞和損壞。當前,就地處理系統是最為常見的分散污水與自然處理技術相結合的處理系統。(3)傳統化糞池在構造型分散污水處理系統中的技術。構造分散污水處理系統主要是以生化處理技術為主,在生化處理前、后分別進行組合預處理技術以及組合液體分離技術、消毒等后處理技術。構造分散污水處理系統具有對自然資源占用少、易標準化、效果可控性強等優點。
3? 分散污水治理中化糞池技術的有效運用
化糞池隨著環境排放要求的提高和污水處理技術的飛速發展而逐漸落后于技術之列。但現階段,化糞池技術是我國農村地區污水處理中最普遍的應用技術。研究員和學者們針對不同地區生活污水的特征,發現化糞池的進水與居民生活習慣息息相關,具有水質變化大、水量溫度性差、有機物濃度高、雜質多等特征。在實際應用中,化糞池對防止污水管網的阻塞、降低管網的埋地深度、節省投資費用等具有積極的效果。尤其是對于分散式污水處理具有十分明顯的效果,能夠很好地去除的污染機和提高污水生化性。因此,分散污水治理中化糞池技術必不可少,對化糞池的優化也尤為重要。
通過改變化糞池的結構和運行方式,對常規化糞池進行更新升級成強化型化糞池。如升流式厭氧污泥床、厭氧折流板反應器、厭氧濾床等等典型的處理技術現已出現于強化型化糞池。強化型化糞池不僅可以滿足農村分散污水的治理需要,對于化糞池污水處理的效果也會有明顯的提升。強化型化糞池主要分為四類:沼氣化糞池、UASB型化糞池、塑料型化糞池和折流板型化糞池。
3.1 沼氣化糞池
沼氣化糞池具有嚴格的厭氧環境。經過厭氧微生物的分解,污水中的多數有機物轉化成甲烷和二氧化碳,在去除污水中蟲卵、病原菌的同時去除污水中可生化有機物。沼氣化糞池對COD、TN、TP具有強大的去除效果,經調查顯示分別能夠達到87.36%、78%和94%,遠遠高于普通的三格化糞池。但需注意的是,沼氣化糞池只適用于高濃度的糞便污水處理,不適合于常規污水處理。
3.2 UASB型化糞池
即為升流式厭氧污泥床反應器。UASB型化糞池是在常規化糞池的頂部加入了分離器的設置而改造成的,是當前國內外廣泛應用且一直迅速發展的厭氧發酵反應器。它能夠去除掉大部分的懸浮固體,進而提高溶解性組分的生物轉化率。UASB型化糞池反應器的排泥周期長,排水水質效果好。經研究人員在中、低溫環境下利用UASB型化糞池處理高濃度生活污水時發現,溫度越高處理效果越好;并且還發現在10℃低溫下用UASB處理重污水與廚余垃圾混合物,能夠去除掉TSS和TCOD的含量分別高達97%、91%。
近幾年風靡全球的真空廁所技術,是利用排污管道內負壓差將糞便和沖水強力吸收到收集箱內,經研究和使用后得出比常規水沖廁所的水量減少了近90%。真空廁所收集的便是屬于高濃縮的糞便污水。學者用UASB型化糞池對收集的這樣高濃縮的糞便污水以及廚余垃圾等家庭生物廢棄物進行處理后發現,UASB型化糞池在25℃環境條件下能夠去除掉80%左右的COD,UASB型化糞池對渣液的處理效果十分顯著。
3.3 填料型化糞池
對化糞池起到升級作用的填料可以幫助微生物進行附著生長和過濾,因此填料型化糞池內一般有化糞池單元和填料單元兩個空間。在化糞池單元內,對污水進行沉淀和厭氧發酵后,再以不同的方式出水到填料單元;在填料單元內,有機物通過厭氧微生物的再次過濾和吸附、分解,最后讓水質達到穩定的標準化。在化糞池單元內用隔板隔出多個單元空間,將裝有高效彈性填料放入供微生物附著生長,增加污水與微生物的接觸面,不斷提高反應效率,最后等沉淀室內澄清污水后隨之排出水。近些年,我國江蘇地區也開始進行將三格式化糞池增隔成四至五格式化糞池的實驗,并在新增空間放入碎石、沙子、泥土及一些根莖植物,強化污水處理效果。綜合而言,填料型化糞池可以用作分散污水處理的備用技術。
4? 結語
城鎮化發展進程的加速,導致我國鄉鎮分散污水的治理越發重要。化糞池技術的操作簡單、耗能低、投資少,在鄉村污水治理中必不可少,且需要不斷予以重視。在不同的鄉村污水治理中,可以根據不同需求和當地環境特點,適當選擇傳統型化糞池技術和強化型化糞池技術。另外,污水的排放和處理與居民生活息息相關,也需要居民加大宣傳教育,共同參與、共同監督污水治理。
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