论文总字数：23936字
摘 要
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 分散式农村污水处理模式 1
1.3 生物生态组合工艺简介 4
1.4 研究意义 4
第二章 设计依据、原则和范围 6
2.1设计依据 6
2.2设计原则 6
2.3设计范围 6
第三章 农村污水处理工艺方案论证 7
3.1 工程概况 7
3.1.1 工程设计目标 7
3.1.2 建设地概况 7
3.2 水量、水质分析 7
3.2.1 设计进水水量 7
3.2.2 进、出水水质 7
3.3 工艺选择 8
3.4 构筑物比选 8
3.4.1厌氧池的选择 8
3.4.2 水车驱动生物转盘的优势分析 10
3.4.3 人工湿地的选择 10
3.5 工艺流程及说明 11
3.6 主要设计参数 12
第四章 农村污水处理工程设计 14
4.1 构筑物设计说明及计算 14
4.2 总图布置 19
4.3 高程布置 20
4.4 结构及电气设计 20
4.5 运行管理安排 22
第五章 结论与展望 23
5.1结论 23
5.2问题与展望 23
致谢 24
参考文献 25
第一章 绪论
1.1 引言
当前，中国农村经济突飞猛进，而这种发展仍然以环境恶化为代价，与可持续发展的理念背道而驰。《2016年中国环境状况公报》显示，67.8%的国考断面水质属Ⅰ-Ⅲ类，8.6%属劣Ⅴ类；十大流域中，污染流域占到五成，包含我国第三大淡水湖泊——太湖。太湖地处长三角经济发达地区，其周边的工业点源及城镇污水都已纳入有效管控体系，而总量庞大的农村生活污水缺乏管理，长期以来按传统粗放形式直排。据统计，农村生活污水对太湖水体污染中氮和磷的贡献率分别达到了35.35%和59.65%[[1]]，其对湖泊富营养化的影响可见一斑。因此，合理解决农村生活污水污染问题是我国水环境整治的当务之急。
我国农村生活污水来源简单，成分单一。主要包括家庭日常生活产生的厨房用水、洗浴用水、如厕用水及排泄物。因人们通常集中在早晚休息时间和饭点用水，故农村生活污水存在早、中、晚集中排放的现象，并且污水日变化系数较大（一般可达到3-5，是城镇生活污水日变化系数的两至三倍）。此外，农村污水的水质成分较为单一，主要包括有机物及氮、磷营养盐，基本不含毒素，整体可生化性强。目前，农村污水治理最主要的问题在于缺乏完整的收集系统，不能效仿城镇污水开展全盘集中化处理。此外，农村污水市场混乱，缺乏系统管理和指导，这也给农村污水整治增添了莫大难度。
马琳[[2]]等人指出，我国幅员辽阔，不同地区的农村个性化差异较大，农村生活污水的处理切忌千篇一律。自2008年左右国家开始重视并发展农村生活污水整治以来，各类仿照城镇污水处理工艺的村镇污水厂逐一开建。但由于配套管网的不充分、成本过高等原因，许多处理设备往往建而不用。究其原因，是设计本身没有正确认识农村污水的个性特点，不符合现实条件。故而，本论文将充分考虑当地地理、人文环境和经济发展水平，在把握农村污水水质、水量及排放特点的基础上, 进行研究、设计和优化，提出成本低廉、经济节约、便于管理、环境友好的处理技术。
1.2 分散式农村污水处理模式
分散式农村污水处理属于以净化并利用生活污水为目标的一种就地处理模式，区别于传统型集中式处理，其对污水进行就地收集、就近处理，无需依赖复杂的市政管网、能源系统等基础设施，同样能够自主运行和管理。正因如此，分散式污水处理模式相较于集中式处理，具有更加因地制宜、经济节约、易于管理的优势。对于排水管网等市政设施很难覆盖完全的广大农村地区、地理条件复杂的偏远地区，具有难以替代的适用性。
1.2.1 国外处理现状
国外对于分散式生活污水的研究起步较早，在工艺技术和运行管理上积累了较充足的经验，能为我国的分散式污水处理提供思路和参考。下表列举并分析了国外运用实例较多且相对成熟的几项技术。
表1-1 国外分散式污水处理技术
技术名称 | 优点 | 缺点 |
化粪池/土壤吸收系统 | 利用沉淀和厌氧发酵的原理，系统简单便捷，可推广性强。 | 单纯依靠化粪池处理，出水水质得不到保证。 |
高效藻类塘 | 充分运用菌藻共生关系，相比于传统稳定塘，其运行成本低、维护管理简单，HRT短长、占地面积小。 | 藻类的生长状况易受温度、气候等环境因素影响，从而处理效果会不稳定；此外，水体浊度、藻类和非生物性的悬浮物等易影响藻类对光的吸收，从而影响处理效果。 |
分流式污水处理系统 | 将污水进行合理分类，对不同水质层次的污水进行针对性处理，效率高，净化过程中获得的氮气还能增加土壤肥力。 | 成本高，对居民环保意识的要求较高。且分流模式更适合于新建住宅区，在基础设施缺乏和落后的地区实施困难、工程量庞大。 |
FILTER污水处理系统 | 利用污水灌溉，净化污水的同时可以供养农作物，具有经济效益。 | 暗管修建工程量大，成本高，且在地下水位较高的地区应用有困难。 |
净化槽技术 | 占地面积小、投资省、处理效果明显，同时其较强的抗震性能也适用于日本的国情。 | 建设成本和运行成本高，基本没有除磷作用。 |
国外的分散式污水处理技术形式多样，发展历程较长，也有丰富的实际案例值得借鉴。近年来，高效藻类塘、净化槽等在国内多地开展了试点应用，而将灰黑分流、雨污分流的分流制污水处理思想运用到新建住宅区设计中的例子也越来越多。
但在引用国外技术时，我们要充分考虑其固有缺陷，吸取国外失败案例的教训。例如美国应用广泛的土壤吸收系统在设计之初就没有充分考虑到美国大部分地区土壤吸收能力差的实情，系统对污水的处理不充分，导致很多地区井水污染、湖泊富营养化的问题层出。与此同时，具体的工程设计也必须要结合当地实情，因地制宜，避免引用国外技术时的“水土不服”现象。
1.2.2 国内处理现状
相比于国外，国内的分散式污水处理技术发展时间尚短，技术和经验都相对欠缺，但在参考国外技术及工程经验、借鉴城镇污水处理工艺的基础上，也发展出多类分散式汚水处理工艺。下表简单举例了几种：
表1-2 国内分散式污水处理技术
技术名称 | 优点 | 缺点 |
一体化地埋式污水处理系统 | 能耗低，污泥量少，处理效果好；反应器主体埋地，不易受气温影响，不影响地面景观。 | 处理水量不宜过大，投资成本较高，工程施工要求较高；一体化设备出现故障后，检修、更换不便。 |
续表1-2 国内分散式污水处理技术
技术名称 | 优点 | 缺点 |
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