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化粪池的厌氧微生物发酵原理

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    化粪池是一种利用沉淀和厌氧微生物发酵的原理,以去除粪便污水或其他生活污水中悬浮物、有机物和病原微生物为主要目的的小型污水初级处理构筑物。

污水通过化粪池的沉淀作用可去除大部分悬浮物(SS),通过微生物的厌氧发酵作用可降解部分有机物(CODcr、BOD5),池底沉积的污泥可用作有机肥。通过化粪池的预处理可有效防止污水管道被堵塞,亦可有效降低后续处理单元的有机污染负荷。但化粪池处理效果有限,一般不能直接排放水体,需经后续好氧生物处理单元或生态技术单元进一步处理。化粪池应进行防水、防渗和防腐处理,以防止污染地下水并保证后续污水处理单元处理水量。化粪池应定期清淘,保持进出水畅通,清掏物作为固废进一步处理或用于农田施肥。
化粪池的优点:结构简单、易施工、造价低、维护管理简便、无能耗、运行费用省、卫生效果好。
化粪池的不足:沉积污泥多,需定期进行清理;沼气回收率低,综合效益不高;化粪池处理效果有限,一般不能直接排放水体,需经后续好氧生物处理单元或生态技术单元进一步处理。
化粪池适用范围:可广泛应用于省内农村生活污水的预处理,特别适用于生态卫生厕所的粪便与尿液的预处理。
类型和结构
化粪池根据建筑材料和结构的不同,主要可分为砖砌化粪池、现浇钢筋混凝土化粪池、预制钢筋混凝土化粪池玻璃钢化粪池等。根据池子形状可以分为矩形化粪池和圆形化粪池。农村化粪池可根据使用人数分为双格化粪池和三格化粪池(如图8-1所示)。化粪池宜用于使用水冲厕所的场所,并宜设置在接户管下游且便于清掏的位置。
设计事项
化粪池的具体设计可参见《给水排水设计手册》第2册。农村化粪池规模和参数可参考如下事项:
①为防止污染地下水,化粪池须进行防水、防渗设计。
②化粪池的设计应与村庄排污和污水处理系统统一考虑设计,使之与排污或污水处理系统形成一个有机整体,以便充分发挥化粪池的功能。
③化粪池选址应充分考虑当地地质、水文情况和基底处理方法,以免施工过程中出现基坑护坡塌方、地下水过多而无法清底等问题。
④化粪池距地下给水排水构筑物距离应不小于30m,距其他建筑物距离应不小于5m,化粪池的位置应便于清掏池底污泥。
⑤农村化粪池的水力停留时间宜不小于48h。
⑥当化粪池污水量小于或等于10m3/d,首选两格化粪池,第一格容积占总容积65%~80%,第二格容积占20%~35%;若化粪池污水量大于10m3/d,一般设计为三格化粪池,第一格容积占总容积的50%~60%,第二格容积占20%~30%,第三格容积占20%~30%;若化粪池污水量超过50m3/d,宜设两个并联的化粪池;化粪池容积最小不宜小于2.0m3,且此时最好设计为圆形化粪池(又称化粪井),采取大小相同的双格连通方式,每格有效直径应大于或等于1.0m。
⑦化粪池水面到池底深度不应小于1.3m,池长不应小于1m,宽度不应小于0.75m。
施工事项
可根据当地气候和工期要求,购买预制成品化粪池安装,或现场建造化粪池。预制成品化粪池有效容积从2.0m3至100m3不等,应根据当地处理水量、地下水位、地质条件等具体情况,参照《给水排水标准图集》S2中相关内容,选择相应型号的预制成品化粪池。成品化粪池的加工在生产厂家完成,其现场安装和施工工序主要包括:开挖坑槽、安装化粪池、分层回填土、砌清掏孔和砌连接井。
由于化粪池易产生臭味,现场建造化粪池最好建成地埋式,并采取密封防臭措施。若周围环境容许溢出,且地质条件较好,土壤渗滤系数很小,则可采取砖砌化粪池,其内外墙可采用1:3水泥砂浆打底,1:2水泥砂浆粉面,厚度20mm。若当地地质条件较差,比如山区、丘陵地带,临近河流、湖泊或道路,则建议采取钢筋混凝土化粪池,对池底、池壁进行混凝土抹面避免化粪池污水渗滤污染周边土壤和地下水,同时配套安装PVC或混凝土管道。