绿色设计在长沙农村生活污水治理项目中的实践
本站 2019/7/24 10:06:03
农村生活污水治理在未来很长一段时间内,将是我国农村工作的重点之一。本文在农村污水治理方面做出了有益的尝试。
介绍了在长沙市望城区白箬铺镇光明村农村污水处理试点项目的概况及实施工艺的特点,分析了绿色设计理念在工艺原理设计、材料选择、运行建设等方面的体现,供同行参考。
关键词:绿色设计 农村生活污水 治理
水环境问题是我国农村生态与环境保护的关键问题之一,对于维持农村区域生态平衡和生态环境健康,推动农村社会、经济和生态环境的可持续发展具有重要意义。
为有序有效推进湖南省农村人居环境整治工作,防止农村生活污水直接排放或处理不当引起的环境污染,切实改善农村水环境质量,改变农村村容、村貌,提升农村居民生活质量,2015年10月,湖南省建筑设计院有限公司(HD)承担宁乡县夏铎铺镇天马新村石仑关片区农村分散式污水治理试点工作,该项目的试点建设取得了一定的成效,作为推广,依托宁乡县夏铎铺镇天马新村石仑关片区试点经验,团队进行了长沙市望城区白箬铺镇光明村农村污水处理试点项目的建设推广。
试点项目针对农村分散式污水的特点,从工艺、造价、管理、维护、绿色设计上不断摸索,最终优化工艺、降低造价、简化运行管理等。笔者在本文中重点就绿色设计方面进行重点探讨。
项目概况
光明村位于湖南省长沙市望城县白箬铺镇的西北部,西接宁乡,东临长沙,属于长沙大河西先导区,在项目实施之前,光明村居民生活污水未处理,直接排放至周边沟渠,对周边水环境造成严重影响,居民反映强烈。
根据光明村居民房屋的分布特点配套15户(1#游客服务中心及周边住户)、1户(2#单户)、2户(3#安逸家庭旅馆)、3户(4#子扬家庭旅馆、住户)等不同规格,共4套处理设施。
▲ 项目位置图
工程设计思路
污水处理规模
根据《湖南省镇(乡)村供排水工程专项规划设计技术导引(修订版 2016)》(以下简称导则),农村污水量指标取60 L/人·d,每户按照4人计,各处设施处理规模分别为1#设施3.6m3/d(15户)、2#设施0.24m3/d(1户)、3#设施0.5m3/d(2户)、4#设施0.7m3/d(3户)。
污水处理标准
在典型的农村生活污水进水水质的情况下,根据《导引》,各农村分散式污水处理设施出水排入水沟,出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级排放标准。
工艺流程
本次光明村试点项目采用 “生物处理+生态过滤”处理工艺,工艺流程:污水须先经化粪池/隔油池去除漂浮物及悬浮物,再进入生物处理设施的调节区中进行调节,然后进入生物处理模块,通过微生物的生长代谢去除污水中的有机物、氮、磷等污染物,最后进入生态过滤模块进一步净化后排入就近水体。
▲ 污水处理工艺流程图
项目运行情况及分析
▲ 出水水质检测表
项目运行情况
项目目前已完成近一年的试运行,在设备稳定运行一段时间后,取各个点水样进行检测,检测结果如下表3.1所示,本次测样结果显示,光明村4处试点运行状况良好,4个处理设施都能稳定运行并处理达标。COD去除率最高达到97.3%,SS去除率最高达到73.5%,氨氮去除率最高达到95%,TP去除率最高达到95%。
绿色设计理念实践
由于本项目的设计、实施均由HD承担,根据项目合作协议,项目所采用的工艺设备,也是由HD设计。不管是在项目设计还是设备设计过程中,HD将绿色设计的理念贯通在项目全过程设计中,取得了良好效果,具体体现如下:
绿色站区 本项目在设计过程中,采用了“生物处理+生态过滤”工艺,整个工艺包括两个模块,生物处理模块和生态过滤模块,模块都为地埋式,设备上部除了检查井外,均可栽种花卉、瓜果、蔬菜或者草皮。
在进行菜地浇灌时,可沉淀池井盖打开,从中汲水。沉淀池出水由于经过了生物处理阶段的处理,其中的COD、SS、氨氮等污染物已经得到了大部分的去除,但总氮、总磷仍存在一定的浓度,在此汲水浇灌菜地、花卉,可减少化肥的使用,同时也避免了直接使用农家肥带来的臭味,提升了居民的生活环境,高效的实现了绿色循环。
▲ 运行情况
生态曝气工艺 采用生物处理为主体的工艺,在生物处理阶段,采用固定式生物床生物膜法,工艺设计采用一台水泵实现污水提升、曝气、回流、排放功能,创新性的实现了无曝气设施的好氧处理,运行管理极为简单、方便。同时也使项目的运行能耗大大降低。
生态过滤保障 总磷的去除,一直以来是小型污水处理工程中的难点。这个难点不是属于技术难点,而是实施难点。因为在常规污水处理设施的设计中,总磷要达到一级A或者更高的指标,通常需要添加化学药剂,仅通过生物处理是很难达到要求。而对于小型污水污水处理设施来说,增加化学药剂投加系统,存在投资高、运行管理繁琐等问题。
本项目在除磷的方面,采取了两条路径。一是通过填料吸附污水中的磷。二是通过植物根系,将污水及填料中的磷进行了生物吸收,最终转移到植物生长中,实现了磷的生态循环。采用生态过滤为辅助的工艺,创新性的实现了无化学药剂的除磷。
在除磷填料的选择上,采用制砖时产生的废料,性能效果良好,通过对除磷填料性能的分析,未来可考虑扩大填料的来源,如生活垃圾、生活污水处理污泥等废弃物经过脱水、干化、改性、炭化后,作为除磷的填料,实现污水处理废弃物的循环利用。
本项目所设计的污水处理设施力求做到处理效果好、运行成本低、占地面积小、对周边环境影响小。
在项目绿色设计上,采用了微动力处理系统,将污水处理设施建成小型生态花园,处理后的水可用于居民浇灌菜地、花园,实现生态循环。
供稿 | 唐三连 罗惠云 曾炜
部门 | HD市政工程研究设计院
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