沼气净化技术处理农村中小学公厕污水工艺探讨_董育萍

收稿日期:2010-03-20作者简介:董育萍(1972-),女,工程师,主要从事农村能源研究。沼气净化技术处理农村中小学公厕污水工艺探讨董育萍,俸强(江西省中天能源开发有限公司,江西南昌330001)中图分类号:S216.4文献标识码:B文章编号:1000-1166(2010)04-0034-03引言:教育部、财政部、农业部于2006年联合下发《关于认真做好“新农村卫生新校园建设工程”试点工作的通知(教财〔2006〕12号)》,全国各地的农村中小学都积极开展了该项工作,并进行了一些探索,笔者按《通知》中“厕所沼气建设技术指导”的要求,并结合实际情况在处理工艺上进行了探索和改进。1背景实施农村义务教育已经进入快速发展轨道,农村中小学的办学条件得到极大的改善,但是由于各地经济条件差距较大、发展不平衡,部分农村中小学的办学条件仍然较差,基本生活设施不配套,存在饮水难、做饭、热饭难,卫生条件比较差,学校厕所排污设施不完善,并成为疾病传播源头等问题,这些问题与目前教育事业发展和社会主义新农村建设的形势极不适应,迫切需要采取措施加以解决。笔者结合实践对农村中小学公厕污水沼气净化技术工艺进行了探索和改进,利用生物质能(沼气)、太阳能等技术,构建学校污水可循环利用的平台,以生产沼气、中性水和沼肥,解决师生做饭、饮水问题,解决学校旱厕卫生及粪污处理问题,从根本上改善农村中小学的卫生和生活条件。2厕所污水太阳能增温沼气净化系统设计2.1设计内容污水处理系统、太阳能增温系统、中水利用系统工艺设计2.2设计要求(1)主要技术指标应符合国家城镇污水排放标准;(2)系统设计建造根据学校师生人数,确定建设规模、工艺类型和发酵级数,选择先进的、有技术创新的污水处理工艺;(3)设置太阳能增温装置,以提高处理能力保证冬季能正常运行;(4)沼气净化系统中应实现沼液回流自动冲厕;(5)系统中沼气输配系统须有沼气增压机、脱硫装置、气水分离器等设备,以及沼气燃气具。2.3工程设计引用的相关设计规范相关设计规范包括:《城镇生活污水净化沼气池设计技术规范》试行;《户用沼气池施工操作规程》GB/T4752-2002;《户用沼气池质量检查验收标准》GB/4751-2002;《城镇污水再生利用城市杂用水水质标准》GB/18920-2002;《农村家用沼气发酵工艺规程》GB9958─88;《混凝土结构工程施工验收规范》GB50204—92;《给排水构筑物施工及验收规范》GBJ141—90;《混凝土结构设计规范》GBJ10-89;《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002;《太阳能集热器技术条件》GB/T6424-1997。教育部、财政部、农业部关于项目建设相关技术要求,学校有关设计基础资料。2.4处理工艺方案的选择2.4.1生态公厕污水处理工艺确定原则(1)所采用的技术须是成熟有效,处理效果可靠、稳定,且与学校目前的管理水平相适应;34中国沼气ChinaBiogas2010,28(4)(2)布局合理,少占地,管理简便,运行费用低;(3)配套设备先进、可靠,整体配套性能好。2.4.2学校生态厕所污水净化工艺的比较由于生活污水具有良好的可生化性,因此,采用生化处理技术是处理生活污水常用的手段。根据目前国内治理此类废水的经验,一般采用的工艺有厌氧、好氧处理工艺和厌氧—好氧系统联合使用的综合处理技术。好氧法工艺虽具有处理效率高、出水水质好、能稳定达标的优点,但好氧工艺不可避免的要产生能耗,工程一次性投资费用大,同时对运行管理的要求也较高,维护费用同样高。厌氧是利用水中的厌氧微生物的代谢过程,把有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物主要是生物气(沼气)和水。与好氧法相对应,厌氧处理具有工艺简单、操作管理方便,投资费用低等优点。2.4.3太阳能系统增温原理为确保污水处理系统冬季低温能正常运行,工程中将太阳能增温装置与污水沼气发生器组成一体。冬季低温时,电脑控制器将随时监测沼气池内沼液温度与储热水箱水温,当温度达不到设定水温,系统将自动启动循环水泵,热水通过循环管路进入沼气池内的热交换器,对污水进行加热,以提高处理速度。2.4.4学校生活污水净化沼气池工艺流程综合考虑一般的学校生活污水工程的建设规模、进水特性、处理要求、工程投资、运行费用和维护管理,经过技术经济比较、分析,确定处理工艺流程见图1。图1厕所污水处理工艺流程2.4.5污水净化沼气池的结构选型池型选择应满足工艺要求,同时本着因地制宜、多级处理的原则,按矩形及圆形池的衍生池型设计,厌氧池的顶部最好设计成拱形。2.5各功能区详细技术说明2.5.1第一功能区为厌氧处理区2.5.1.1前处理区(1)格栅过滤:设置格栅,用以去除污水中的大颗粒杂质,如纸片、塑料片、卫生巾等,以防堵塞水泵、阀门、管道或沉淀