DB43_T 2834-2023农户生活污水三级人工湿地处理装置通用技术条件.pdf

DB43/T 22023 83443湖南省地方标准ICSCCS 13.020.40Z 05发 布湖南省市场监督管理局2023-11发布-092024-02实施-09农户生活污水三级人工湿地处理装置通用技术条件General technical conditions of three-stage constructed wetland device for treating household rural domestic sewageDB43/T 28342023 I 目 次 前言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 符号和缩略语 2 5 厂址选择即布置 3 6 设计水量和设计水质 3 7 设计参数 5 8 湿地植物筛选与种植 6 9 湿地填料选择与配置 6 10 其他设计 7 11 施工与验收 7 12 运行与管理 8 DB43/T 28342023 II DB43/T 28342023 III 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖南省工业和信息化厅提出。本文件由湖南省污染治理标准化技术委员会归口。本文件起草单位：中南林业科技大学、湖南省环境治理行业协会、湖南先导洋湖再生水有限公司、长沙禹萧环保科技有限公司、长沙愿君康环保科技有限公司、湖南昊科环保科技有限公司、湖南易净环保科技有限公司、湖南垚恒环境科技有限公司。本文件主要起草人：付新喜、王平、胡萧、吴敬东、陈琴、陈永华、张敏杰、朱健、邓楠、杜露、郭丹丹、贺波、王文明、周滔、黄叶红、杨淇椋、宋凤鸣、李权洲、蒋小梅、李文姣、王勇、盛韬、李威、周柱。DB43/T 28342023 IV DB43/T 28342023 1 农户生活污水三级人工湿地处理装置通用技术条件 1 范围 本文件规定了采用三级人工湿地处理装置净化湖南地区农户生活污水的总体要求、工艺设计、施工与验收、运行与维护等技术要点和基本要求。本文件适用于湖南地区农户生活污水或具有类似性质污水的处理。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 1455493 恶臭污染物排放标准 GB 500142021 室外排水设计规范 GB/T 500462018 工业建筑防腐蚀设计标准 GB 500692002 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB 501412008 给水排水构筑物工程施工及验收规范 GB 502042015 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 502312009 机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB 502682008 给水排水管道工程施工及验收规范 GB 502882018 灌溉与排水工程设计标准 GB 503352016 城镇污水再生利用工程设计规范 GB 508692013 生活垃圾卫生填埋处理技术规范 GB 550072021 砌体结构通用规范 GB 550082021 混凝土结构通用规范 GB 550272022 城乡排水工程项目规范 HJ 20052010 人工湿地污水处理工程技术规范 DB 43/16652019 农村生活污水处理设施水污染物排放标准 3 术语和定义 HJ 20052010 界定的及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了 HJ 20052010 的某些术语和定义。3.1 农户生活污水 household rural domestic sewage 每户农村居民生活活动所产生的家庭污水，主要包括冲厕、洗涤、洗浴等排水。3.2 人工湿地 constructed wetland DB43/T 28342023 2 用人工筑成的水池、沟槽或装置，底面铺设防渗漏隔水层，填充一定深度的填料，种植水生植物，利用填料、植物、微生物的物理、化学和生物三重协同作用使污水得以净化。3.3 表面流人工湿地 surface flow constructed wetland 污水在填料层表面以上流动，具有自由水面，与自然湿地最为接近。3.3 潜流人工湿地 subsurface flow constructed wetland 污水在填料层表面以下流动。根据水流方向，潜流人工湿地可分为水平潜流湿地和垂直潜流湿地。污水从池体进水端水平流向出水端的潜流人工湿地为水平潜流湿地。污水垂直通过填料层的潜流人工湿地为垂直潜流湿地。3.4 预处理 pretreatment 为满足人工湿地进水水质要求及减轻湿地系统污染负荷，在人工湿地前设置处理工艺，如格栅、沉砂、初沉、稳定塘、化粪池等。3.5 湿地填料 constructed wetland substrate 提供人工湿地植物与微生物生长并对污染物起过滤、吸附、吸收等作用的填充材料，包括砂、砾石、沸石、石灰石、陶粒等材料。3.6 水力停留时间 hydraulic retention time 污水在人工湿地内的平均停留时间。3.7 表面水力负荷 hydraulic surface loading 每平方米人工湿地在单位时间所能接纳的污水量。3.8 表面有机负荷 organic surface loading 每平方米人工湿地在单位时间去除的五日生化需氧量。3.9 孔隙率 porosity 人工湿地填料间的孔隙体积占全部体积的百分比。3.10 水力坡度 hydraulic slope 污水在人工湿地内沿水流方向单位渗流路程长度上的水位下降值。4 符号和缩略语 下列缩略语适用于本文件。SS：污水中悬浮物质含量；CODCr：重铬酸钾化学需氧量；NH3-N：污水中以游离（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮含量；TN：污水中无机氮和有机氮的总量；TP：污水中以无机态和有机态存在的磷的总量。DB43/T 28342023 35 场址选择及布置 5.1 场址选择 5.1.1 应符合居住区、村镇总体规划及环境影响评价要求。5.1.2 处理设施宜设置在地势相对较低荒地处。5.1.3 处理设施地点应便于污水收集及处理后尾水排放或回收利用。5.1.4 处理设施地点宜邻近道路，便于施工、运行维护和管理。5.1.5 应考虑当地地质、气象、水文特征等因素，避免人工湿地池裂损、淹没、河水倒灌、排水不畅等情况发生。5.2 总体布置 5.2.1 应充分利用自然环境的有利条件，满足土建施工、设备安装、湿地维护及日常管理等要求。5.2.2 在满足排水通畅的前提下，系统内水流应优先采用自流。5.2.3 宜结合当地农业生产，考虑出水回收再利用。5.2.4 可根据当地的地形地貌，综合考虑湿地轮廓外形、湿地植物的配置等，使处理设施达到景观化的效果。6 设计水量和设计水质 6.1 设计水量 农户生活污水水量应通过实际测量确定。当缺乏实测数据时，可参照表 1 确定用水量。排放系数可选取 0.60.8。表 1 农村居民日用水量参考值 村庄类型 用水量（L/人日）经济条件好，有独立淋浴、水冲厕所、洗衣机，旅游区 100180 经济条件较好，有独立厨房和淋浴设施 60120 经济条件一般，有简单卫生设施 5080 无水冲式厕所和淋浴设备，水井较远，需自挑水 4060 6.2 设计进水水质 农户生活污水水质应通过实际测量确定。在没有调查数据的地区，表 2 建议取值范围可供参考。表 2 农户生活污水水质范围参考表 单位：mg/L 主要指标 pH SS CODCr 氨氮 TN TP 建议取值范围 6.58.5 100200 100300 2080 40100 2.07.0 DB43/T 28342023 4 6.3 设计出水水质 设计出水水质应执行农村生活污水处理设施水污染物排放标准（DB43/16652019）。相关指标如表 3 所示。表 3 农户生活污水处理出水水质 单位：mg/L 主要指标 pH SS CODCr 氨氮 TNb TPb 动植物c 一级标准 69 20 60 8（15）a 20 1 3 二级标准 30 100 25（30）a-3 5 三级标准 50 120 a 括号内数值为水温12时控制指标，括号外数值为水温12时控制指标。b 出水排入封闭水体或超标因子为氮磷的不达标水体时增加的控制指标。c 进水含餐饮服务的农村污水处理设施增加的控制指标。6.4 参数计算公式 6.4.1 水力停留时间计算 潜流人工湿地的水力停留时间可按式（1）计算：QVt （1）式中：V人工湿地基质在自然状态下的体积，m3；孔隙率，；Q人工湿地设计水量，m3/d。6.4.2 表面水力负荷计算 表面水力负荷可按式（2）计算：AQq （2）式中：Q日处理量，m3/d；A人工湿地面积，m3；q 水力负荷率，m/d 6.4.3 表面有机负荷计算 表面有机负荷可按式（3）计算：ACCQqOS31010)(（3）式中：A 湿地系统面积，m2；DB43/T 28342023 5Q 湿地系统设计水量，m3/d；0C 湿地系统进水 BOD5浓度，mg/L；1C 湿地系统出水 BOD5浓度，mg/L；OSq表面有机负荷率，kg/m2/d。6.4.4 水力坡度计算 水力坡度可按式（4）计算：%100LHi （4）式中：L 污水在人工湿地内渗流路程的水平距离，m；i 水力坡度，；H污水在人工湿地内渗流路程长度上的水位下降值，m。7 工艺设计 7.1 一般规定 7.1.1 应充分结合当地地形、地势等自然条件，采用自流模式。7.1.2 在满足食品安全标准的前提下，应结合农户生活，选用当地蔬菜作为湿地植物，提高人工湿地经济价值。7.1.3 在满足水力负荷和有机负荷的技术要求条件下，提高土地使用率。7.1.4 应考虑因暴雨洪水冲击造成的破坏，制定相应解决方案。7.2 预处理 7.2.1 为保证人工湿地处理效果，预防淤堵，农户生活污水应经预处理后方可进入三级人工湿地处理装置进行处理。7.2.1 农户生活污水经预处理后水质应满足三级人工湿地处理装置进水水质要求。7.2.3 若进水所含油脂大于 50 mg/L，应考虑采用隔油措施。7.2.4 预处理构筑物结构设计应符合 GB 500692002 的规定。7.2.5 当预处理池体采用钢筋混凝土结构时，应符合 GB 550082021 的规定。7.2.6 当预处理池体采用砖砌结构时，应符合 GB 550072021 的规定。7.2.7 当处理池体采用钢板等结构时，应符合 GB/T500462018 的规定。7.3 后处理 7.3.1 当处理后出水直接排放时，应符合 GB 502882018 中的有关规定。7.3.2 当处理后出水作为回水利用时，应符合 GB 503352016 中的有关规定。7.3 工艺流程 农户生活污水三级人工湿地处理装置应采用图 1 流程，即农户生活污水经预处理后，进入三级串联人工湿地处理系统，处理达标后排放或回用。DB43/T 28342023 6 图 1 农户生活污水三级人工湿地处理工艺流程图 7.4 设计参数 7.4.1 水力停留时间 处理农户生活污水三级人工湿地处理装置的水力停留时间设置为 3648 h。7.4.2 表面水力负荷 处理农户生活污水三级人工湿地处理装置的表面水力负荷设置在 0.20.5 m/d 之间。7.4.3 表面有机负荷 处理农户生活污水三级人工湿地处理装置的表面有机负荷宜设置 1050 g/m2d 之间。7.4.4 设计面积与长宽比 处理农户生活污水三级人工湿地处理装置的总面积为 23 m2，各处理单元长宽比宜设置为 1:1。7.4.5 水力坡度 处理农户生活污水人工湿地设施的水力坡度设置为 1。7.4.6 填料深度 处理农户生活污水三级人工湿地处理装置的填料深度设置在 80150cm 之间。8 湿地植物筛选与种植 8.1 人工湿地选择耐污能力强、根系发达、去污能力好，具有一定经济价值、易于管理的本土植物；8.2 表面流湿地单元选择香菇草、空心菜、凤眼莲、狐尾藻、黑藻、空心莲子草等水生植物；8.3 潜流湿地单元可依据“乔-灌-草”原则进行配置，增加植物多样性及多层次景观效果。乔木植物可选用木芙蓉、垂柳、丛竹等，灌木植物可选用月季、夹竹桃等，草本植物可选用梭鱼草、水芹菜、菖蒲、油菜、再力花等。8.4 人工湿地植物应在春季种植，必要时夏季、秋季也可种植。9 湿地填料选择与配置 9.1 填料的选择应根据填料的机械强度、比表面积、稳定性、孔隙率及表面粗糙度等因素确定。9.2 填料选择本着廉价易得的原则，就近取材为佳。9.3 潜流湿地单元的填料初始孔隙率宜控制在 35-40；9.4 潜流湿地填料层的厚度应大于植物根系所能达到的最深处，建议农户湿地填料层设置为 1.2 m；9.5 农户人工湿地三级潜流单元，宜采用复合填料层配置。最上层宜铺设粒径约1 cm-2 cm 填料，DB43/T 28342023 7中间层为去污核心层，最下层宜铺设粒径较大（如3 cm-5 cm）的填料。上层、中间层和下层的填料厚度比宜设置为 1:1:2。上层和底层可选用：石灰石、砾石、砂石、陶粒等；中间层可选用无毒无害的去氮除磷高吸附填料。10 其他设计 10.1 几何设计 10.1.1 人工湿地总体形状应根据地形设计要求确定；10.1.2 人工湿地设施顶高与设计水位线高差不小于 15 cm。10.2 防渗设计 10.2.1 人工湿地防渗处理应根据当地地质情况，并结合施工、经济等方面因素确定；10.2.2 人工湿地防渗可采用粘土碾压法、三合土碾压法、土工膜法、塑料薄膜法和混凝土法等方法，可按照 GB 508692013 执行。10.2.3 人工湿地底部和侧面进行防渗处理，防渗层的渗透系数应不大于 10-8 m/s。10.2.4 防渗层应足够坚固，防止植物根系穿透破坏；10.2.5 防渗层完工后应进行渗透实验。10.2.6 人工湿地内穿墙管、穿孔墙等部位应做局部防渗处理。10.3 通气 潜流人工湿地单元内应设置通气管，同人工湿地的进、出水管相连接。10.4 恶臭处理 人工湿地运行过程中应满足 GB 1455493 对臭味的规定。10.4 污泥处理与处置 10.4.1 人工湿地系统应定期清淤排泥，周期宜设置为 4-6 月/次；10.4.2 污泥处理与处置应符合 GB 500142021 中的有关规定。10.5 溢流设施 10.5.1 人工湿地处理装置应设置雨水溢流口等排洪设施；10.5.2 人工湿地处理装置应设置超越管等分流设施。11 施工与验收 11.1 一般规定 11.1.1 施工单位应具有国家相应的施工资质，除遵守相关的施工技术规范之外，还应该遵守国家、湖南省有关部门颁布的劳动安全、卫生、消防等强制性标准。11.1.2 施工中所使用的设备、材料、器件等应符合相关的国家标准，并应取得供货方的产品合格证后方可使用。11.1.3 构筑物的施工和验收应符合 GB 501412008 的规定；混凝土结构工程的施工和验收应符合 GB DB43/T 28342023 8 502042015 的规定；设备安装和验收应符合 GB 502312009 的规定；管道工程的施工和验收应符合GB 502682008 的规定。11.1.4 人工湿地竣工验收后，建设单位应将有关设计、施工和验收文件归档。11.1.5 工程竣工验收后，工程设计单位应向运行管理单位提供运行维护详细说明书。11.2 施工 11.2.1 施工前期应根据现有地形地势，确定处理装置放置方式。处理装置宜设置在地势低洼处，充分利用自有地势条件，使污水自流处理。当地势条件允许，且满足人工湿地进出水高程差时，处理装置可采用地上式放置；当地势条件不理想，无法满足人工湿地进出水高程差时，处理设施需采用地埋式或半地埋式放置。11.2.2 施工前期应清除平整场地，包括运走场地内的垃圾、树木以及其他障碍物等。11.2.3 填料应进行级配、清洗，保证填筑材料的含泥量和填料粉末含量小于设计要求值。11.3 验收 11.3.1 人工湿地工程验收包括主要部位工程质量验收，通水试运行验收，竣工验收。11.3.2 在试运行期间应对其性能试验，性能试验报告应作为环境环保验收的重要内容。11.3.3 工程的性能试验包括：功能试验、技术性能试验、设备和材料试验。其中技术性能试验又可包括：处理污水量、污染物去除率、出水水质达标情况等。11.3.4 工程验收申报制度应参考 GB 550272022 中的规定和要求。11.3.5 工程应在竣工环境保护验收合格后正式投入使用运行。12 运行与管理 12.1 一般规定 12.1.1 人工湿地运行管理应参照 HJ 20052010 的规定执行。12.1.2 工程实施单位应对农户进行相关理论知识和操作技能的培训。12.1.3 负责运行单位应定期检查人工湿地运行情况，并做好运行记录。12.2 管理与维护 12.2.1 人工湿地应适时调节水位，不得出现湿地系统壅水现象；12.2.2 植物栽种初期，为促进植物根系发育，应进行水位调节；12.2.3 人工湿地运行期间，应根据植物生长情况，进行及时缺苗补种、杂草清除、适时收割以及病虫害控制等管理，不宜采用除草剂、杀虫剂等；12.2.4 人工湿地在低温运行期间，应做好防冻措施，可采用植物覆盖、冰层覆盖等方法。12.2.5 人工湿地长期运行后，若发生堵塞，可采用间歇运行、表层刨松、或更换清洗人工湿地表层填料来恢复其过流能力。