通用化糞池設(shè)計方案
一、化糞池的基本原理與存在的問題
化糞池是在無城市污水處理廠的情況下,建筑物的附設(shè)局部污水處理設(shè)施,屬最初級污水處理階段,可去除50%的懸浮雜質(zhì)(糞便、較大病原蟲等),并使積泥在厭氧條件下分解為穩(wěn)定狀態(tài),熟化后用作農(nóng)業(yè)肥料。其沉淀原理類似于平流式沉淀池,分為酸性發(fā)酵和堿性發(fā)酵兩個階段。第一階段為酸性發(fā)酵階段,產(chǎn)生H2S、硫醇、吲哚、糞臭素等有害氣體和腐臭味,糞便污水pH為5.0~6.0。懸浮雜質(zhì)吸附氣泡浮于水面后,又因氣體釋放而沉入池底,循環(huán)的沉浮運動使懸浮雜質(zhì)塊逐漸變小,糞塊中的寄生蟲卵也隨之剝離沉入池底。第二階段是堿性發(fā)酵階段,第一階段產(chǎn)生的氨基酸在甲烷基作用下分解為CO2、CH4、氨,池內(nèi)糞液pH為7.5左右。為減少污水與污泥的接觸時間,也使酸性發(fā)酵、堿性發(fā)酵兩個過程互不干擾,并便于清掏,化糞池一般設(shè)兩格或三格。
從我國國情看,化糞池在目前及今后一個時期,還會普遍應(yīng)用。實際運行中,化糞池存在一些問題,主要有:(1)污水處理效果達不到設(shè)計要求,出水水質(zhì)較差,未起到污水局部初級處理作用據(jù)杭州市環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)計,全市共有化糞池6000余座,其BOD5去除率僅為20%。(2)化糞池實測結(jié)果表明:化糞池出水水質(zhì)測算數(shù)據(jù)(去除率等)與實測數(shù)據(jù)有出入。(3)有的化糞池嚴重滲漏,污染環(huán)境,污染地下水。(4)化糞池造價不理想。據(jù)杭州環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)計,每只化糞池造價5500元,萬元投資BOD5去除率僅為0.82kg/d,污水處理成本約0.055元/m3,去除BOD5成本為1.83元/kg。(5)管理不善,沒有定期清掏。
二、化糞池設(shè)計的有關(guān)問題
1.進、出水水質(zhì)實測
化糞池出水水質(zhì)、雜質(zhì)去除率、處理效果的實測資料不如給水與排水處理設(shè)施的測試資料齊全。應(yīng)在各地選擇有代表性的類別建筑,在不同季節(jié)、同日不同時間對化糞池進、出水質(zhì)、處理效果進行全面測試,且根據(jù)生活污水成分的變化進行定期測試,以豐富、完善設(shè)計資料,指導(dǎo)工程設(shè)計。
2.關(guān)于標準圖的采用
化糞池國標圖紙的采用,簡化了設(shè)計工作,加快了工程建設(shè)進度,也保證了設(shè)計質(zhì)量,便于施工與預(yù)、決算。但國標圖紙適應(yīng)性畢竟有一定限制。建筑給排水設(shè)計中,應(yīng)高度重視化糞池設(shè)計這一環(huán)節(jié),盡量不套標準圖,同平流式沉淀池設(shè)計一樣,進行詳細的水力計算,使化糞池尺寸盡量滿足沉淀的水力要求,以確保處理效果。另一方面,標準圖須不斷完善、補充,在國標圖指導(dǎo)下,編制各省、各市的參考標準圖,且應(yīng)根據(jù)糞便污水是否與其他生活污水合流、建筑物類別(住宅、公共建筑、學(xué)校等)污水流量的不同,編制當(dāng)?shù)馗黝悩藴蕡D,以提高適應(yīng)性,確保處理效果。還應(yīng)考慮便于施工的最小池容積。
3.清掏周期
化糞池的清掏周期與糞便污水溫度、氣溫、建筑物性質(zhì)及排水水質(zhì)、水量有關(guān)。設(shè)計清掏周期過短,則化糞池糞液濃度過高,與實際清掏周期差距過大,影響正常發(fā)酵和污水處理效果,甚至造成糞液漫溢,影響環(huán)境衛(wèi)生。設(shè)計清掏周期過長,則化糞池容積過大,增加造價?!督ㄖo水排水設(shè)計規(guī)范》(GBJ15-88)(以下簡稱《規(guī)范》)要求清掏周期為3~12個月,實際設(shè)計中多取3~9個月,而酸性發(fā)酵階段的酸性發(fā)酵期為3個月,酸性減退期為5個月左右。
實踐證明:清掏周期的取定,應(yīng)兼顧污水處理效果、建設(shè)造價、管理三個方面因素清掏周期一般不宜少于12個月。上元門水廠宿舍區(qū)平房群共用化糞池,使用人數(shù)200人,生活污水標準每人30L/d,污泥量每人0.4L/d,進入化糞池新鮮污泥含水率取95%,發(fā)酵后污泥含水率取90%,設(shè)計清掏周期選取12個月,經(jīng)計算化糞池容積為21m3。
4.停留時間
化糞池的停留時間是關(guān)系污水處理效果和化糞池容積與造價的重要指標停留時間過短,則污水處理效果差}停留時問過長,又增加化糞池容積與造價,且布置困難。停留時間的取定,應(yīng)兼顧污水處理效果與建設(shè)造價兩方面因素因考慮到發(fā)酵產(chǎn)生氣泡對沉淀要求的層流狀態(tài)的影響,化糞池流線轉(zhuǎn)折多對沉淀的不利影響,生活污水排放的瞬時變化大對進水流量均勻的影響,化糞池的停留時間應(yīng)留有余地?!兑?guī)范》要求:停留時間取12~24小時。實踐證明:停留時問不宜少于2d小時,以保證污水處理效果上元門水廠宿舍區(qū)化糞池的停留時間為24小時。
5.抗?jié)B設(shè)計
為保護環(huán)境,防止污染,化糞池應(yīng)按水工構(gòu)筑物要求進行抗?jié)B設(shè)計,抗?jié)B標號不宜過低。
三、化糞池的發(fā)展趨向綜述
1.隨著經(jīng)濟的發(fā)展,各地應(yīng)加快城市污水處理工程建設(shè),逐步、盡快地取代化糞池,提高生活污水的處理程度,保證污水處理效果,以保護環(huán)境,減少水污染,也解決了化糞池的環(huán)境衛(wèi)生問題
2.可將傳統(tǒng)的化糞池改建為沼氣凈化池,這一課題為中央愛衛(wèi)會推廣項目。獲國家專利和中國“愛迪生杯獎”的浙江金華“生態(tài)公廁”即是成功的實例沼氣凈化池設(shè)在公廁下,糞便污水由沼氣凈化池處理,取消了化糞池,所產(chǎn)生的沼氣供公廁管理人員作生活燃料,廢液作為廁所屋頂、墻面、周圍環(huán)境綠化及種菜的有機肥料,具有糞便處理效果好、綜合利用廢料、使用方便、環(huán)境優(yōu)美、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益顯著等優(yōu)點。
3.國內(nèi)近年來開始研究的將傳統(tǒng)的化糞池改造為五格厭氧消化池,是一個應(yīng)用前景廣闊的發(fā)展方向。國外目前多采用小型厭氧或好氧污水凈化槽,亦值得研究。
4.化糞池做為過渡形式將長期存在,必須大力加強化糞池的管理工作,嚴格執(zhí)行定期清掏制度據(jù)太原市三個住宅小區(qū)調(diào)查情況,兩年以上未清掏的化糞池占總數(shù)的80%,有些自投用以來從未清掏。
5.在化糞池的管理中,可強制要求定期用漂白粉消毒,以增強處理效果,改善出水細菌學(xué)指標,但不可因過于頻繁使用漂白粉而影響正常發(fā)酵。
6.傳統(tǒng)化糞池的工藝參數(shù)取決于適宜范圍、污水水量和水質(zhì)的適應(yīng)性,應(yīng)進一步深入研究,加以完善。同時應(yīng)進行高效沉淀技術(shù)的研究、開發(fā),以提高化糞池處理效果和容積利用率
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