探究分散污水治理中化粪池技术的有效运用

王玉英 张福全

摘  要：化粪池技术是一种结构简单、管理便捷、技术初级的污水处理技术，其具有普遍的应用性和长久的发展历史。本文对化粪池的应用背景和作用机理进行了简单阐述，并对我国生活污水的特点、对环境的危害，以及污水处理的现状进行了分析。针对当前传统化粪池分散污水治理中出现的问题，结合国内外对化粪池技术的改进和应用，给出了相关的措施。

关键词：化粪池  分散污水治理  处理技术  应用与发展

中图分类号：X703                              文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2020）07（b）-0103-03

Abstract： Septic tank technology is a simple structure， convenient management， primary technology of sewage treatment technology， it has a general application and a long history of development. In this paper， the application background and action mechanism of septic tank are briefly described， and the characteristics of domestic sewage in China， the harm to the environment and the status quo of sewage treatment are analyzed. In view of the problems in the traditional decentralized wastewater treatment at present， combined with the improvement and application of septic tank technology at home and abroad， the relevant measures are given.

Key Words： Septic tank; Decentralized sewage treatment; Processing technology; Application and development

1  化糞池的产生和原理

早在19世纪的欧洲，最早的化粪池就已出现。1860年，法国研究员在人们住宅和集粪坑之间设计了一个能够将进水管和出水管深入水面下形成封闭的一个“箱”。至1895年，英国研究员对前人的技术进行改进并申请了专利，使之成为“化粪池”之后，德国研究员在1905年设计了一种双层沉淀池。池子内部分别能够完成沉淀和厌氧消化的过程，这就是当前小型污水处理厂常见的隐化池。

化粪池是最初级的污水处理阶段，是在没有城市污水处理厂的情况下对建筑物附设局部污水进行处理的一种设施，其具有结构简单、管理便捷、成本低廉等特点。作为生活污水的预处理设施，厌氧发酵和静置分离是化粪池的处理原理。化粪池能够处理掉一半含量的悬浮杂质，如粪便、较大病原虫等，并且能够在厌氧环境下将积泥分解成熟化后具有稳定状态的农业肥料。其工作原理总体概括可分为四步：过滤沉淀—厌氧发酵—固体物分解—粪液排放。因化粪池无法让污染物彻底矿化，其处理后的出水仍旧含有COD、SS等较高污染指标，厌氧污水处理技术效果较差，因此也被当作较为原始的处理。并且，随着不断的发展和处理污水的需求，化粪池也在不断改进更新。

2  基于传统化粪池的常规分散污水处理技术

基于传统化粪池的常规分散污水处理技术，主要是以下三方面：（1）传统化粪池及其辅助卫生排水的功能。传统化粪池主要功能是截留较大的固体颗粒，并通过对有机物进行降解降低后能够减轻管道的负荷和堵塞的风险。经研究和实践发现，多格化粪池比单格化粪池的处理效果要好，应用范围更广。其中，三格化粪池的出水可以满足城市下水道的水质要求，达到城镇污水处理厂水质排放标准。（2）基于传统化粪池的自然处理系统。利用自然过程来进行污水处理即为自然处理系统，其主要是依靠氧化还原、生物转化、光合作用、过滤、吸附等自然本身的功能来达到污水处理的效果。化粪池作为自然处理首选的预处理单元，是因所有自然处理系统前都需要一些预处理单元能够进行固体的去除，以免固体对配水、渗滤系统的阻塞和损坏。当前，就地处理系统是最为常见的分散污水与自然处理技术相结合的处理系统。（3）传统化粪池在构造型分散污水处理系统中的技术。构造分散污水处理系统主要是以生化处理技术为主，在生化处理前、后分别进行组合预处理技术以及组合液体分离技术、消毒等后处理技术。构造分散污水处理系统具有对自然资源占用少、易标准化、效果可控性强等优点。

3  分散污水治理中化粪池技术的有效运用

化粪池随着环境排放要求的提高和污水处理技术的飞速发展而逐渐落后于技术之列。但现阶段，化粪池技术是我国农村地区污水处理中最普遍的应用技术。研究员和学者们针对不同地区生活污水的特征，发现化粪池的进水与居民生活习惯息息相关，具有水质变化大、水量温度性差、有机物浓度高、杂质多等特征。在实际应用中，化粪池对防止污水管网的阻塞、降低管网的埋地深度、节省投资费用等具有积极的效果。尤其是对于分散式污水处理具有十分明显的效果，能够很好地去除的污染机和提高污水生化性。因此，分散污水治理中化粪池技术必不可少，对化粪池的优化也尤为重要。

通过改变化粪池的结构和运行方式，对常规化粪池进行更新升级成强化型化粪池。如升流式厌氧污泥床、厌氧折流板反應器、厌氧滤床等等典型的处理技术现已出现于强化型化粪池。强化型化粪池不仅可以满足农村分散污水的治理需要，对于化粪池污水处理的效果也会有明显的提升。强化型化粪池主要分为四类：沼气化粪池、UASB型化粪池、塑料型化粪池和折流板型化粪池。

3.1 沼气化粪池

沼气化粪池具有严格的厌氧环境。经过厌氧微生物的分解，污水中的多数有机物转化成甲烷和二氧化碳，在去除污水中虫卵、病原菌的同时去除污水中可生化有机物。沼气化粪池对COD、TN、TP具有强大的去除效果，经调查显示分别能够达到87.36%、78%和94%，远远高于普通的三格化粪池。但需注意的是，沼气化粪池只适用于高浓度的粪便污水处理，不适合于常规污水处理。

3.2 UASB型化粪池

即为升流式厌氧污泥床反应器。UASB型化粪池是在常规化粪池的顶部加入了分离器的设置而改造成的，是当前国内外广泛应用且一直迅速发展的厌氧发酵反应器。它能够去除掉大部分的悬浮固体，进而提高溶解性组分的生物转化率。UASB型化粪池反应器的排泥周期长，排水水质效果好。经研究人员在中、低温环境下利用UASB型化粪池处理高浓度生活污水时发现，温度越高处理效果越好;并且还发现在10℃低温下用UASB处理重污水与厨余垃圾混合物，能够去除掉TSS和TCOD的含量分别高达97%、91%。

近几年风靡全球的真空厕所技术，是利用排污管道内负压差将粪便和冲水强力吸收到收集箱内，经研究和使用后得出比常规水冲厕所的水量减少了近90%。真空厕所收集的便是属于高浓缩的粪便污水。学者用UASB型化粪池对收集的这样高浓缩的粪便污水以及厨余垃圾等家庭生物废弃物进行处理后发现，UASB型化粪池在25℃环境条件下能够去除掉80%左右的COD，UASB型化粪池对渣液的处理效果十分显著。

3.3 填料型化粪池

对化粪池起到升级作用的填料可以帮助微生物进行附着生长和过滤，因此填料型化粪池内一般有化粪池单元和填料单元两个空间。在化粪池单元内，对污水进行沉淀和厌氧发酵后，再以不同的方式出水到填料单元;在填料单元内，有机物通过厌氧微生物的再次过滤和吸附、分解，最后让水质达到稳定的标准化。在化粪池单元内用隔板隔出多个单元空间，将装有高效弹性填料放入供微生物附着生长，增加污水与微生物的接触面，不断提高反应效率，最后等沉淀室内澄清污水后随之排出水。近些年，我国江苏地区也开始进行将三格式化粪池增隔成四至五格式化粪池的实验，并在新增空间放入碎石、沙子、泥土及一些根茎植物，强化污水处理效果。综合而言，填料型化粪池可以用作分散污水处理的备用技术。

4  结语

城镇化发展进程的加速，导致我国乡镇分散污水的治理越发重要。化粪池技术的操作简单、耗能低、投资少，在乡村污水治理中必不可少，且需要不断予以重视。在不同的乡村污水治理中，可以根据不同需求和当地环境特点，适当选择传统型化粪池技术和强化型化粪池技术。另外，污水的排放和处理与居民生活息息相关，也需要居民加大宣传教育，共同参与、共同监督污水治理。

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