湖北某乡村50m3/d生活污水无动力处理工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

随着经济发展，人们环保意识不断提高，许多乡镇开始建设污水处理厂。然而，由于乡镇污水水质、水量变化大，并且乡镇政府财政收入低，维护管理技术人员缺乏经验，不适用于市政污水处理厂的设计规范。因此需要采用不同于市政污水处理厂的工艺和设计参数。现拟对湖北某农村设计建设无动力农村生活污水处理工程，出水达标后用于周边农田灌溉，实现节能减排，创造低碳生活方式，建设绿色乡镇。

1.2国内外研究现状

无动力生活污水处理工艺起源于英国，逐渐发展到其他国家，被美国及加拿大等国家使用并不断改进，有效增强了处理的能力和效果，扩大了该技术的应用范围。

1991年王福庆等在台湾省净化器的基础上开发出“微型生活污水净化装置(新型组合化粪池)选择具有性能良好的滤料，并优选粒径级配、合理确定滤层厚度，解决了残渣污泥的清淘问题，利用厌氧产生的热量将气体经导气管通过雨落管排出。

1995年邵伟清等设计推出A3/0法无能耗污水净化系统，其特点为多重厌氧发酵、间歇厌氧腐化和厌氧生物过滤，并在厌氧生物滤池中设置比表面积大的轻型悬浮填料，使生物滤池中的生物量及相应的COD负荷率都很高。

随后，周金生研制的无动力高效生活污水净化装置，增加了均流管、导流管，省却了厌氧酸化过程，并提高了接触氧化槽的充氧效果。

1996年，电力部南京电力环境科学研究所南京绿色环境系统工程公司的GW自净式生活污水处理技术问世。GW自净式生活污水处理技术在提高净化效率的基础上减少水力停留时间、缩小构筑物容积、降低造价，同时还优化了滤料、增强了生物量、加大了孔隙度、增强了传质流动性、提高了生化效率、减少了剩余污泥、延长了清掏周期、阻止了活性污泥的流失。

1997年苏杨等研制出高效生活污水净化槽。该净水槽以传统化粪池为基础，在好氧区增设曝气装置，同时增设沉淀区并增加了污泥回流系统，通过泥斗把部分污泥返回好氧区，另一部分污泥则通过回流泵输入第一厌氧区同初沉污泥一并厌氧消化;在净化槽的第二厌氧区内用折板延长污水流程，以改善厌氧区污水流态，同时强化与污泥的接触，提高去除效率。

2001年江苏省省建委、省环保局及南京、镇江、徐州、常州等城市排水管理部门组成的课题组研究发现，新型组合化粪池由于通风不够，不能达到好氧处理的目的，且装置没有调节池，在稳定性方面也难以保证。

2007年浙江省在全省农村推广无动力、地埋分散式厌氧系统进行污水处理。该系统是以厌氧为主、兼性生物滤池为辅的生活污水处理系统。首先在厌氧阶段，将不易降解的大分子有机物水解成小分子和可溶性化合物，使其更易被微生物降解，并可减少污泥生成量;然后通过兼氧生物池进行过滤，依靠滤料及导流系统，使有机物在生物滤池内不断被截留，并通过滤料上的兼氧菌进行降解，对氨氮具有有效的去除作用。

2010年于慧卿、何延新等人在北方某镇采用新型化粪池一接触氧化池—人工湿地—氧化塘工艺建设无动力农村生活污水处理工程。进水COD为285一390mg/L，BOD5为125一180mg/L，SS为210一350mg/L，氨氮为22一30mg/L，出水COD为35—55mg/L，BOD5为10一20mg/L，SS为5一18mg/L，氨氮为3一5mg/L。出水水质已经达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准。

1.3方案比选

1.3.1农村生活污水

农村生活污水的特点如下:

污染源覆盖面广。（2）污染源分散。（3）日变化系数大。（4）有机物、营养盐含量高。

1.3.2典型处理工艺

目前我国东南部农村地区采用的污水处理工艺中常见的工艺有以下5种：

1新型化粪池-接触氧化池-人工湿地工艺

污水——格栅——新型组合化粪池——接触氧化池——人工湿地——排放

2厌氧发酵-人工湿地工艺

污水——化粪池——提升井——厌氧池——人工湿地——排放

3一体化生物集成工艺

污水——化粪池——提升井——一体化生物集成反应池——排放

4一体化生物集成-人工湿地工艺

污水——化粪池——提升井——一体化生物集成反应池——人工湿地——排放

5新型化粪池-跌落曝气-人工湿地工艺

污水——格栅——新型化粪池——跌落曝气——人工湿地——排放

其中新型化粪池有以下部分组成：厌氧消化池、厌氧生物过滤池。

新型化粪池-接触氧化池-人工湿地工艺没有提升设施，主要利用厌氧发酵和兼性生物作用，完全通过自流和表面复氧实现处理过程。

厌氧发酵一人工湿地工艺利用厌氧菌的降解作用，土壤一微生物一植物组成的生态系统净化污水，并设置泵提升措施来补偿人工湿地的水头损失。

一体化生物集成工艺采用适当工程措施使得反应器中存在厌氧、兼氧、好氧等不同生物菌群净化污水。

在一体化生物设施后增加人工湿地，则是为了进一步提高处理效果。

新型化粪池-跌落曝气-人工湿地工艺与新型化粪池-接触氧化池-人工湿地工艺相似，不同之处在于跌落曝气的充氧过程效果更好。

1.3.3方案比较

表1-1五种农村生活污水处理工艺优缺点比较

本次工程设计地点有一定高差，无需设置提升井。且由于村里懂得管理技术的村民几乎没有，采用新型化粪池的工艺操作管理方便。工艺5比工艺1充氧效果效果更好，故选择新型化粪池-跌落曝气-人工湿地工艺作为本次设计的工艺最为合适。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究（设计）的基本内容

该污水处理站位于某乡镇，设计处理能力为50m3/d。

设计污水水质：bod5：110mg/l；codcr：250mg/l；ss：220mg/l；氨氮：21mg/l；总氮：32mg/l；总磷：1mg/l。

出水水质要求：出水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）一级b标准。

3. 研究计划与安排

（1）1-3周：毕业实习，资料检索；

（2）4-5周：查找相关资料，归纳资料，进行方案必选，确定工艺路线，进行资料翻译，编写开题报告；

（3）6-9周：进行工艺设计计算；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]郝桂玉，张道方，黄民生.无动力污水处理技术及其研究与应用进展[j].净水技术，2004，04:23-25.