谈化粪池的应用与发展

翟建玲

化粪池作为生活污水预处理构筑物，在国内外都应用得较为普遍，在一定程度上起到了保护环境的作用。

1 化粪池的原理及使用现状

1.1 化粪池的原理

化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵的原理，去除生活污水中悬浮性有机物的处理设施，属于初级的过渡性生活处理构筑物。生活污水中含有大量粪便、纸屑、病原虫，悬浮物固体浓度为100 mg/L～350 mg/L，有机物浓度BOD5在100 mg/L～400 mg/L之间，其中悬浮性的有机物浓度BOD5为50 mg/L～200 mg/L。污水进入化粪池经过12 h～24 h的沉淀，可去除50%～60%的悬浮物。沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧硝化，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥，改变了污泥的结构，降低了污泥的含水率。定期将污泥清掏外运，填埋或用作肥料。

1.2 化粪池的使用现状

我国目前的化粪池对保护市政管网的畅通，减少市政大管径管道的养护周期、增加使用年限有着不可替代的作用，所以化粪池至今仍在使用。我国许多地市的化粪池已成为环境保护的基本措施之一。随着人民生活水平的不断提高，要求城市污水处理率不断提高，因此，化粪池带来的问题日益突出，使得化粪池的布置、设计尤为重要。

2 化粪池使用中常见的问题

目前，化粪池的设计已经标准化、系列化，往往是先由设计人员选用标准图，再由施工人员照图建造。有时还发生偷工减料、建设不到位等现象，具体表现为以下几点:

1)化粪池施工达不到设计要求，导致处理效果差。有的化粪池由于施工质量粗糙，化粪池渗漏的问题经常发生，不仅污染地下水，还会导致建筑物附近的地质松软，造成建筑物不同程度的倾余，影响建筑地基和房屋安全。并且砖砌池易被酸性腐蚀，造成裂缝、堵塞等。出水等各项指标也远远超过国家规定的排放标准。2)滤池中油污和脂肪堆积。大量的油污和脂肪进入系统，堆积无法处理，堵塞系统，造成污水外溢等问题，既污染环境又危害人们身体健康。3)设施分散，日常管理不到位，致使化粪池长期无人清掏，污泥结在池底，化粪池有效容积日趋减小，变为只过流并不沉淀杂质的检查井，失去其处理作用。4)施工复杂，造价并不低，施工周期长，维修难度大，使用年限短等。

3 化粪池的布置与设计

为改善化粪池目前存在的问题，我们首先要做好化粪池的布置和设计，再结合有效的管理措施，使化粪池发挥出其应有的作用，同时将负面影响降至最低。

3.1 化粪池的布置

化粪池的布置方式大致有两种:一种是分散布置，即一幢或两幢建筑设一个化粪池;另一种是集中布置，即以一个区域、一个组团或一个独立的建设单位为服务范围。化粪池布置越分散，各个池容量越小;相反，布置越集中，池容量越大。通过造价、土地利用、环境污染、运行管理四个方面的经济指标比较，对7种规格的化粪池进行了对比分析，发现随着化粪池容积的增大，几乎各项指标都降低;对于20 m3以下的化粪池，采用钢筋混凝土池在造价、性能和使用年限方面要优于砖池;化粪池越分散，渗漏的机会也就越大;从管理方面看，集中化粪池显然比分散化粪池容易管理，且清掏污泥等作业对小区环境影响也比分散的要小。因此，在条件许可时，小区化粪池应优先考虑集中布置方案，但不能一刀切，应依情况而定，能合则合，分有利则分。

化粪池的位置应设置在便于清掏且人们不经常停留活动的隐蔽之处，一般设置在建筑物的阴面，既靠近卫生间又便于将其出水接入市政排水管网的地方，同时为防止化粪池渗漏，污染周围建筑物基础、地下取水构筑物，应使化粪池池壁距需保护的设施有足够的距离，一般离建筑物净距不小于5 m，离地下取水构筑物净距不小于30 m，当不能满足净距要求时，需采取一定的保护措施。

3.2 化粪池的设计

化粪池的设计主要是设计其容积，由有效容积和保护层容积两部分组成，保护层高度为250 mm～450 mm，保护层容积一般为定值，不需要计算。化粪池的有效容积又由污水和污泥两部分组成，其有效容积的计算公式如下:

其中，V为化粪池的有效容积，m3;Vs为污水部分容积，m3;Vn为污泥部分容积，m3。

其中，N为设计总人数(或床位数、座位数);α为化粪池使用人数占总人数的百分比;q为每人每日污水量，L/(人·d);a为每人每日污泥量，L/(人·d);t为污水在化粪池的停留时间，宜取12 h～24 h;T为污泥清掏周期，d;b为新鲜污泥含水率，取95%;c为污泥发酵浓缩后的含水率，取90%;K为污泥发酵后体积缩减系数，取0.8;m为清掏污泥后遗留的熟污泥量容积系数，取1.2。

化粪池的停留时间是关系污水处理效果和化粪池容积与造价的重要指标，停留时间过短，则污水处理效果差;停留时间过长，又增加化粪池容积与造价，且布置困难。停留时间的取定，应兼顾污水处理效果与建设造价两方面因素。因考虑到发酵产生气泡对沉淀要求的层流状态的影响，化粪池流线转折多对沉淀的不利影响，生活污水排放的瞬时变化大对进水流量均匀的影响，化粪池的停留时间应留有余地。《规范》要求:停留时间取12 h～24 h。在我国目前排水处理设计仍不完善的情况下，应尽快制定有关化粪池出水水质的相应标准，明确责权利，加强管理，使其能够物尽其用。

给排水设计人员在具体工程设计选用中，应根据建筑物的性质、用水量标准、当地气候条件确定的清掏周期、污水停留时间和化粪池的实际使用人数等条件，查用各地的化粪池标准图集来选用化粪池。一般通过内插找准位置后，选择容积较大者为佳。这样既不会使所选化粪池容积不够，起不到应有的作用，也不会使所选化粪池太大，造成浪费。

4 化粪池的使用管理

化粪池的使用管理，其主要的环节是根据设计要求的清掏周期定期清掏污泥，以保证化粪池的正常使用。化粪池的清掏周期与粪便污水温度、气温、建筑物性质及排水水质、水量有关。设计清掏周期过短，则化粪池粪液浓度过高，与实际清掏周期差距过大，影响正常发酵和污水处理效果，甚至造成粪液漫溢，影响环境卫生。设计清掏周期过长，则化粪池容积过大，增加造价。GBJ 15-88建筑给水排水设计规范(以下简称《规范》)要求清掏周期为3个月～12个月，实际设计中多取3个月～9个月，而酸性发酵阶段的酸性发酵期为3个月，酸性减退期为5个月左右。实践证明:清掏周期的取定，应兼顾污水处理效果、建设造价、管理三个方面因素，清掏周期一般不宜少于12个月。

5 化粪池的发展趋势

1)随着经济的发展，各地应加快城市污水处理工程建设，逐步、尽快地取代化粪池，提高生活污水的处理程度，保证污水处理效果，以保护环境，减少水污染，也解决了化粪池的环境卫生问题。2)可将传统的化粪池改建为沼气净化池，这一课题为中央爱卫会推广项目。获国家专利和中国“爱迪生杯奖”的浙江金华“生态公厕”即是成功的实例。沼气净化池设在公厕下，粪便污水由沼气净化池处理，取消了化粪池，所产生的沼气供公厕管理人员作生活燃料，废液作为厕所屋顶、墙面、周围环境绿化及种菜的有机肥料，具有粪便处理效果好、综合利用废料、使用方便、环境优美、经济效益、环境效益和社会效益显著等优点。3)国内近年来开始研究的将传统的化粪池改造为五格厌氧硝化池，是一个应用前景广阔的发展方向。国外目前多采用小型厌氧或好氧污水净化槽，亦值得研究。4)化粪池作为过渡形式将长期存在，必须大力加强化粪池的管理工作，严格执行定期清掏制度。5)在化粪池的管理中，可强制要求定期用漂白粉消毒，以增强处理效果，改善出水细菌学指标，但不可因过于频繁使用漂白粉而影响正常发酵。6)传统化粪池的工艺参数取决于适宜范围、污水水量和水质的适应性，应进一步深入研究，加以完善。同时应进行高效沉淀技术的研究、开发，以提高化粪池处理效果和容积利用率。

当前，全国许多大中城市都在广泛开展环境整治工作。在污水治理方面，采取了大规模建设污水处理厂、污水截流、河湖清淤、工厂污水达标排放等众多措施，取得了一定的成效，但是在污水治理的源头上，需要重新认识一个新的问题——老式普通化粪池的更新改造。由于化粪池粪水污染是属于源头的污染，如果不大幅度削减这种污染，则其他污水治理措施成效都要大受影响。因此，老式砖砌化粪池的净化功能，关系着排水管网能否畅通、是否可以杜绝污水外溢造成的环境污染，以及减小恶劣环境对人体健康的威胁、提高管道的使用寿命等一系列与我们的生活息息相关的实际问题。因此，业内人士一直以来没有放松对老式化粪池更新换代的思考，目前在我国部分城镇，出现了组装式化粪池、玻璃钢化粪池等多种更新换代产品，这种产品基本介于化粪池与无动力污水处理设备之间，作为老式化粪池的更新换代，部分应用于新建住宅小区、学校、企事业单位等较为先进的地方。根据化粪池的作用及其结构特点，展望化粪池的发展方向。

在我国，一些企业借鉴了西方发达国家的成熟技术经验，自主研发了符合我国国情的沼气化粪池、不渗漏的环保型化粪池、集成式生物化粪池和生态节能型化粪池等。环保型化粪池采用玻璃钢制造，实现污水与厌氧污泥的完全混合，具有省工、省时、省钱、抗酸碱的特点，正常使用寿命可达50年。集成式生物化粪池是用玻璃钢和增强塑料制成的圆筒形设备，它把传统的调节池、沉淀池、发酵、过滤池集成在一个容器里，内设储粪仓和过滤仓，仓壁布满易于生物挂膜的纤维和网状材料，组成多级生物膜法处理装置。这种装置污水的降解路线较长，出水杂质很少，由于厌氧较充分，残留粪渣较少，氨氮也得到较好降解，提高了净化效率。

6 结语

化粪池作为过渡形式将长期存在，它的设置是一个系统工程，应与城市污水处理统筹考虑。结合污水规模、管网布置、处理成本、环境容量等因素进行综合技术经济比较，由行政主管部门组织规划、建设，环保部门出台相关政策，明确化粪池的设置范围、设计标准，并提供管理要求。即使经济发达了，城市污水处理化程度提高了，化粪池仍有其存在的积极意义。因为它具有造价低廉、无运行费用、能减轻污水处理厂的压力、便于污泥收集等优点，因此保证了其存在的必要性，而且会向着更加环保、更加简便的方向发展。

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