氧化塘工藝在村鎮生活污水處理中的設計與應用

任曉珍 岳晉宇

摘? 要：隨著經濟發展、社會進步，人民對生活環境改善的要求越來越迫切，更多的人民向往生態環境優美的居住環境。該文以遼寧省沈陽市康平縣為例，通過對康平縣農村生活污水現狀的分析，按照水質特點和水質的指標，對供地規模，成本的多項考慮，最后選擇采用氧化塘工藝。該工藝屬無動力運行，投資省、管理維護方便，符合農村污水處理實際，技術可行。本設計既對改善農村人居環境，保障遼河水質安全具有重要意義，又能為北方地區的農村生活污水處理提供參考。

關鍵詞：農村生活污水;氧化塘;污水處理工藝

中圖分類號：X703? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

在城市發展的同時，農村的發展也不斷朝著適宜、舒適、美化的方面發展，在農村現有階段上進行更高層次的要求，是美化農村的一種側面體現。在我國農村地區，目前存在生活污水隨意傾倒、排放的現象，由于沒有集中的排水渠道和污水處理設施，嚴重污染了農村周邊的地表水和地下水。尤其北方地區冬季氣溫低，一些經濟的處理技術如人工濕地、土地處理系統、穩定塘等的處理效果會受到影響，所以在這些技術應用在北方時，應充分考慮氣溫對運行效果的影響。該文以遼寧省沈陽市康平縣郝官屯鎮顧家屯村為例，對生活污水的處理現狀進行了調查，并對部分無污水處理設施的農村進行生活污水處理工藝設計。

1 康平縣污水處理現狀

近年來，康平縣經濟發展較快，主要污染物排放總量仍處于較高水平，城區建設了城北污水處理廠、城南污水處理廠，處理能力為4萬t/d，基本能夠滿足城區污水處理，但是農村面源污染問題日益突出，而且大部分鄉鎮、村屯沒有污水處理設施，農村居民排水方式為散排，污水未經處理隨意排放，導致康平縣幾條主要接納水體李家河、八家子河、東馬蓮河、西馬蓮河等支流水質污染嚴重，進而對遼河干流也造成了一定程度的污染，同時也對該地區地下水造成一定程度的污染，影響了居民的生活環境，對康平縣的發展帶來不利因素。

2 農村生活污水處理工藝設計

2.1 設計規模

以郝官屯鎮顧家屯村為例，參照《遼寧省農村生活污水處理技術指南》“對于自來水尚未實現全天供水，室內有排水設施，有水沖式廁所、盥洗設備、淋浴設施等，或自來水全天供水但衛生設施不全排水量按30 L/d～60 L/d;無自來水，主要利用地表水、井水，室內無排水設施，無水沖式廁所、無淋浴設施，排水量按20 L/d～30 L/d。結合該項目區域實際，整體排水設施較落后，農村生活污水產生量按

30 L/人·天進行設計。按照當地2018年人口數量（1 250人），生活污水產生量為37.5 m3/d，設計規模為：40 m3/d。

2.2 設計進出水水質

設計進出水水質表見表1。

該項目氧化塘出水擬回用于農田灌溉，主要用于玉米旱田澆灌，出水執行《農田灌溉水質標準》GB5084—2005中旱作指標。

污水處理設施設計出水水質表見表2。

2.3 工藝比選

2.3.1 人工格柵

目前國內、外采用的預處理和一級處理技術比較成熟，一般為格柵、沉砂和初次沉淀。格柵主要用于去除污水中的大塊漂浮物，格柵有人工除污格柵和機械自動除污格柵。

由于該工程的污水水量較小，后續二級處理采樣氧化塘耐沖擊。因此，二級處理前僅設格柵，格柵形式為平面格柵，材質為碳鋼材質（防腐處理），尺寸為600 mm×600 mm，格柵間隙為30 mm，人工定期清渣即可。

2.3.2 調節池

該項目為農村污水處理項目，污水核心處理單元為氧化塘，塘體較大，具有較強的調節能力，同時考慮項目資金有限，為了節省占地，降低工程造價，不設置調節池。

2.3.3 二級處理

鑒于該工程理污水進水水質的特點，及出水水質的指標要求，同時考慮工程規模、節省建設投資及降低運營維護費用、場址可利用土地面積、運營維護水平等，通過比較，該工程擬采用的二級生化處理工藝為氧化塘工藝中的兼性塘。農村生活污水集中式處理后，可以達到《農田灌溉水質標準》中旱作規定值，滿足農業灌溉要求，因此生化處理后不需要再進行深度處理。通過二級處理可以解決村落污水橫流的亂象，同時緩解農灌用水緊張矛盾。

2.4 工藝流程

流程簡述：首先，污水通過邊溝進行收集，在進入氧化塘前通過簡易人工格柵去除漂浮物，而后進入氧化塘，在氧化塘內通過塘藻—菌—原生動物的生態系統降解污水中的有機物，達到農田灌溉水質標準后用于農灌。

2.5 主要構筑物設計結果

該項目預處理僅為格柵去除漂浮物，在氧化塘進水渠設置格柵，格柵形式為平面格柵，材質為碳鋼材質（防腐處理），尺寸為600 mm×600 mm，格柵間隙為30 mm，人工定期清渣即可。

該設計中氧化塘設計規模為40 m3/d，氧化塘面積1 100 m2，有效容積4 400 m3，深度4 m，表面負荷64 kg/ha2，停留時間為110 d。

在平均氣溫低于8℃地區，兼性塘BOD5表面負荷一般為30 kgBOD5/hm2 d～50 kgBOD5/hm2 d，受限于土地、資金等，該項目部分塘址建設用地不宜增加，造成氧化塘表面積偏小，為此方案從塘深度上進行了加深，中心區域兼具厭氧功能，以此提高BOD降解能力，提高氧化塘負荷。該項目塘深度在地面下4 m～5 m，根據初步地質勘查結果，地下水不會對其進行頂托。項目為生活污水基本無重金屬、持久性有機物等重污染成分，此外塘體進行了防滲處理，基本不會對地下水構成影響。

另外該設計包括附屬污水收集工程，考慮投資的經濟合理性，該項目污水收集以邊溝為主，對無法建設邊溝的局部區域采用暗管，對距離遠離村莊有自然溝渠的采用自然溝渠。全部污水收集及排放結合地形，利用重力進行輸水，降低能耗。

為保證邊溝的流水暢通，不能出現堵塞、倒灌的現象，本設計邊溝長度為800 m，邊溝基礎及溝深采用C25、F200混凝土澆筑，邊溝壁厚0.2 m，邊溝尺寸凈寬×凈深=0.6 m×0.6 m。設置位置位于對應住戶大門，橋面4 m×1 m，厚度為0.4 m，配筋采用直徑為8 mm的鋼筋，配筋間距為0.2 m。

3 運行說明

該項目塘體設計較大，基本能夠滿足3個月的污水存儲，在冬季前塘體清空，考慮到冬季邊溝收水率將大幅降低，基本能夠保障冬季污水暫存。在氧化塘存儲能力不足時，排入周邊現狀溝渠暫存，待春季作物種植期間利用。

該項目污水收集及處置均為無動力，基本無能源消耗。

4 結論

康平縣農村污水治理項目建設是非常必要的，也是十分及時的，具有顯著的社會、經濟和環境效益，是功在當代，利在千秋的宏偉事業，具有非常重要的社會意義。預計該治理工程建成后，將大大降低污水對環境的污染，新增農村污水處理能力280 t/d，預計排放水體的污染物年的削減量為：化學需氧量COD削減量：10 t/年，氨氮 NH4-N削減量：2 t/年。同時工程建成后將進一步降低污水排放對環境的污染，為康平縣居民提供1個環境優美、空氣清新、水質潔凈、游憩休閑的舒心、健康環境。這對于促進康平縣社會經濟可持續發展，建設生態宜居鄉鎮具有重要的意義。

參考文獻

[1] 李仰斌，張國華，謝崇寶. 我國農村生活排水現狀及處理對策建議[J].中國水利，2008，42（3）：51-53.

[2]邢乃春.官廳水庫上游微污染水體生態濕地處理技術研究[D].北京：北京工業大學，2006.

[3]沈志，安海燕，康宏，等.庫爾勒市氧化塘工藝處理效果及相應改進措施[J].水資源保護，2012，28（6）：81-85.