单户住宅污水生态处理设备的设计_刘庆玉

单户住宅污水生态处理设备的设计刘庆玉1,焦银珠1,王书文2(1.沈阳农业大学工程学院,辽宁沈阳110161;2.沈阳大学环境工程重点实验室,辽宁沈阳110031)摘要单户住宅污水生态处理设备是由生物净化槽和潜流人工湿地耦合而成,其构造简单、投资少、操作管理方便、景观效果好。以单户住宅三口之家为例,取人均日用水量为400L,对系统各单元进行了设计计算。关键词单户住宅;污水;生态处理;生物净化槽;潜流人工湿地中图分类号S11文献标识码A文章编号0517-6611(2007)22-06890-02StudyofSewageEco-treatmentEquipmentforSingleResidenceLIUQing-yuetal(CollegeofEngineering,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang,Liaoning110161)AbstractSewageeco-treatmentequipmentforsingleresidencewascoupledbybiologicalpurificationtankandsubsurfaceflowconstructedwetland.Ithadtheadvantagesofsimplefacilities,economicinvestment,convenientoperationandbettereffectofsight.Takingasingleresidencewhichhadthreepeopleforexample,everycellofthesystemwasdesignedandcalculatedundertheconditionoftheaveragedailywaterconsumptionof400L.KeywordsSingleresidence;Sewage;Eco-treatment;Biologicalpurificationtank;Subsurfaceflowconstructedwetland随着经济的发展和人们生活水平的提高,大批的单户住宅兴建起来。这些住宅由于远离城市中心,缺少污水管道,从而导致生活污水直接排放。这不仅污染了周围的环境,而且威胁当地的水源安全。如果采用集中方式处理单户住宅生活污水,那么需要铺设大量的管道,工作量大、投资高、见效慢,并且难以在短期内交付使用。单户住宅生活污水生态处理设备将传统污水处理设施设备化。它由生物净化槽和潜流人工湿地耦合而成,无需动力,各部分采用预制构件,在工厂加工后现场安装,施工简单、造价低廉、抗压性强、密封性好,工期大大缩短,能有效解决分散型污染所带来的危害,是一种处理分散型污染的实用设备。1单户住宅污水生态处理系统的设计单户住宅污水生态处理系统由生物净化槽和潜流人工湿地两个部分耦合成,其工艺流程见图1。图1单户住宅污水生态处理设备工艺流程该设计以单户住宅三口之家为例,用水量以住宅生活用水定额(高级住宅和别墅)为标准,取人均日用水量为400L,并把三口之家的日用水量近似作为单户住宅每日生活污水排放量。2系统各单元设备的设计2.1生物净化槽的设计传统的污水预处理采用钢筋混凝土结构,存在易渗漏、污染大、资源浪费严重等缺点。生物净化槽在传统化粪池的基础上采用玻璃钢材料将其设备化,主要采用容积设计。它的有效容积(V)由污水容积(V1)和污泥容积(V2)两个部分组成[1]。V1=Nnqt24×1000(1)式中,N为生物净化槽所承担的建筑物内的总人数(人),取3人;n为使用卫生器具的人数与总人数的百分比,取100%;q为每人每天最高排水量[L/(人·d)],取400L/(人·d);t为污水在净化槽内停留时间(h),取24h。作者简介刘庆玉(1967-),男,内蒙古赤峰人,教授,从事农业生物环境与能源工程的教学与科研。收稿日期2007-01-18根据式(1),代入相应参数,则生物净化槽污水部分容积为1.2m3。V2=maNnT(1-b)K1000(1-c)(2)式中,a为每人每天污泥量,取0.7L/(人·d);b为新鲜污泥的含水率,取95%;c为污泥经发酵浓缩后的含水率,取90%;m为污泥清掏后残留的熟污泥量容积系数,取1.2;K为污泥发酵后体积缩减系数,取为0.8;T为污泥清掏周期(d),取365d。根据式(2),代入相应参数,则生物净化槽污泥部分容积为0.37m3。通过计算,可以得到生物净化槽的总容积(V)为1.57m3。安全系数取1.2,则最终容积确定为1.88m3。为了延长污水在净化槽内的停留时间,生物净化槽采用厌氧折流板式结构,内部填充组合填料,通过厌氧挂膜更好地分解污水中的污染物。2.2人工湿地的设计2.2.1湿地面积的确定。As=Q·(lnCo-lnCe