導(dǎo)語(yǔ)：糞便污水處理技術(shù)和機(jī)械設(shè)備探索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：糞便污水的來(lái)源主要是公廁。對(duì)糞便進(jìn)行無(wú)害化處理的要求，在部分發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)基本滿足。同時(shí)，歐美和日本等國(guó)家和地區(qū)甚至可以將糞便污水做到資源化、穩(wěn)定化和減量化。我國(guó)對(duì)糞便污水的處理處于初級(jí)階段?；诖朔N背景，對(duì)糞便污水的處理技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用展開分析，以糞便污水的特點(diǎn)作為切入點(diǎn)，將歐美、日本和我國(guó)的糞便污水處理技術(shù)進(jìn)行對(duì)比研究。

關(guān)鍵詞：糞便污水；處理技術(shù)；機(jī)械設(shè)備

1糞便污水概述

糞便污水的定義并不明確。國(guó)外將糞便污水稱為“黑水”，具體歸納為兩種：一種是含有糞便物質(zhì)的生活污水；另一種是廁所污水，即包含糞便和沖廁水的污水。糞便指的是不含或含有少量沖廁水的“黑水”[1]。糞便當(dāng)中不僅含有有害物質(zhì)，還有豐富的有機(jī)物質(zhì)和氮、磷、鉀，能夠?yàn)檗r(nóng)作物的生長(zhǎng)提供養(yǎng)分。我國(guó)對(duì)糞便的處理方式始終以作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)肥料為主。但自2000年之后，我國(guó)城市糞便污水農(nóng)用的比例不斷下降。在城市糞便污水失去傳統(tǒng)處理途徑期間，大部分地區(qū)選擇的處理方式是將污水傾倒在城市周邊的區(qū)域。這種行為和處理方式十分不合理，且已經(jīng)給我國(guó)環(huán)境帶來(lái)了不利影響。

2糞便污水特點(diǎn)

與糞便不同，糞便污水中的COD、N、P和病原菌的含量都很高，而糞便中的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度更高，實(shí)際含量如表1所示（注：括號(hào)內(nèi)為平均值）。分析可知，糞便中N、P、K的含量分別為1%、0.5%、0.37%，而有機(jī)質(zhì)的含量可以達(dá)到20%，主要成分是纖維素、半纖維素等分解物。糞便當(dāng)中含有大量的水，正常情況下占比在70%～80%[2]。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)糞便污水的處理方式是輸送到城市污水處理廠或者糞便集中處理場(chǎng)所。

3糞便污水處理技術(shù)

各國(guó)的糞便污水處理技術(shù)有所不同，可以分為歐美、日本和發(fā)展中國(guó)家3種模式，這里發(fā)展中國(guó)家以我國(guó)為代表展開分析。歐美的糞便污水處理技術(shù)是以城市污水管網(wǎng)和污水處理廠為基礎(chǔ)，屬于城市污水和糞便污水組合處理的高成本投入方式。日本糞便污水處理是在合并處理的基礎(chǔ)上再進(jìn)行集中處理，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)凈化池分散處理的處理方式，屬于糞便污水單獨(dú)處理的中成本模式[3]。

3.1歐美國(guó)家

歐美國(guó)家早期對(duì)城市下水道的建設(shè)十分重視，基本建立了比較完善的污水排放和處理系統(tǒng)。從數(shù)據(jù)上分析，歐美國(guó)家的下水道普及率很高，能夠達(dá)到70%以上，且大多數(shù)地區(qū)已經(jīng)達(dá)到100%。尤其是英國(guó)，已經(jīng)將下水道普及到了農(nóng)村。按照每個(gè)地區(qū)污水處理廠中的工人數(shù)量計(jì)算，已知瑞典和法國(guó)從事污水處理工作的人在5000人左右，英國(guó)和西德能夠達(dá)到7000人以上，美國(guó)則是10000人左右。其中，英國(guó)的人均下水道長(zhǎng)度為4.51m，西德是3.35m。歐美國(guó)家的糞便污水處理技術(shù)屬于高成本模式，即糞便污水由廁所經(jīng)過(guò)化糞池后排入下水道，最終到達(dá)污水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一處理[4]。

3.2日本

日本的糞便污水處理是在1988年之后發(fā)展起來(lái)的，當(dāng)年日本的下水道普及率僅達(dá)到了32%。為彌補(bǔ)這一現(xiàn)象，當(dāng)時(shí)的政府在沒(méi)有下水道和污水處理廠的位置都添加了凈化池，為了方便糞便污水的小范圍處理。當(dāng)下的日本在這種設(shè)計(jì)的輔助下，糞便污水排入下水道的只占整體污水的35%，而使用凈化池進(jìn)行處理的占35%，剩余30%則是使用旱廁產(chǎn)生的糞便污水。日本的糞便污水處理對(duì)象主要是凈化池和旱廁，使用的是單獨(dú)的糞便污水收集和處理系統(tǒng)，即吸糞車將糞便污水運(yùn)送到處理廠進(jìn)行集中處理。實(shí)際上日本的糞便污水處理技術(shù)發(fā)展早在1954年就開始了，最初的處理方式是好氧/厭氧消化-活性污泥法。使用此種技術(shù)進(jìn)行糞便污水處理，需要先將污水稀釋至20倍以上。經(jīng)過(guò)上述技術(shù)處理的糞便污水出水中生化需氧量（BiochemicalOxygenDemand，BOD5）以及懸浮物（SuspendedSolids，SS）濃度分別可以達(dá)到30mg·L-1和70mg·L-1，基本不能去除污水中的氮磷。直到1975年，日本開始將生物除氮技術(shù)應(yīng)用到糞便污水處理工作中，才能夠?qū)⑽鬯懈邼舛鹊牡救コ?。?980年之后，日本的糞便污水處理技術(shù)再次升級(jí)，在凈化之前不再需要污水稀釋，出水也不必進(jìn)行二次處理，大幅度降低了成本。這時(shí)日本使用的糞便污水處理技術(shù)是“高效反硝化→絮凝→砂濾→活性炭柱工藝”結(jié)合的方式。直到1986年，日本在糞便污水處理技術(shù)中融入了膜過(guò)濾技術(shù)，能夠克服以往使用離心力分離污水的缺點(diǎn)。直到現(xiàn)在，日本平均每年都會(huì)新建25個(gè)以上的糞便污水處理廠。

3.3中國(guó)

我國(guó)僅有少部分地區(qū)的旱廁有無(wú)害處理功能，大部分地區(qū)農(nóng)村處理糞便污水的方式是直接作為農(nóng)家肥使用。城市中雖然有較為完善的下水道系統(tǒng)，但也有部分地區(qū)有旱廁。我國(guó)排水設(shè)施的構(gòu)建實(shí)際上依舊在推進(jìn)落實(shí)的過(guò)程中，大部分地區(qū)缺乏污水處理系統(tǒng)，即便有化糞池，也往往不能體現(xiàn)其全部?jī)r(jià)值。2020年，我國(guó)糞便污水處理效果雖然有所提升，但依舊有70%以上的糞便污水沒(méi)有經(jīng)過(guò)及時(shí)處理就排入自然界，存在水體污染問(wèn)題[5]。

4糞便污水機(jī)械設(shè)備應(yīng)用

我國(guó)大范圍使用的糞便污水處理設(shè)備基本都來(lái)自D國(guó)某公司，屬于進(jìn)口設(shè)備。該公司的糞便污水機(jī)械設(shè)備在我國(guó)的應(yīng)用情況如下。

4.1工藝流程

我國(guó)大部分地區(qū)還在使用吸糞車收集糞便污水。該公司根據(jù)我國(guó)糞便污水主要成分和實(shí)際處理需求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的糞便污水處理工藝。具體處理工藝流程如圖1所示。

4.2RO3機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理

若待處理的糞便污水中含有軟污物和漂浮物，則可以使用該公司的RP3系列設(shè)備。我國(guó)使用的主要是該系列中的RO3.1。該設(shè)備整體是由核心機(jī)械螺旋細(xì)格柵機(jī)和全封閉式不銹鋼槽組成，其中細(xì)格柵機(jī)安裝在封閉式箱槽中。糞便污水在處理時(shí)可以從箱槽入口進(jìn)入，在細(xì)格柵前端流入，處理后離開柵筐。這個(gè)過(guò)程中，糞便污水中的污染物會(huì)留在柵筐中。隨著處理工作的落實(shí)，柵條上面會(huì)不斷積累污染物質(zhì)，最終在柵筐前后形成水位差。在這個(gè)水位差值達(dá)到設(shè)定數(shù)值后，機(jī)械設(shè)備中的清渣耙就會(huì)啟動(dòng)，將全部濾渣清除。隨著旋轉(zhuǎn)耙的運(yùn)轉(zhuǎn)，濾渣會(huì)達(dá)到柵筐的最高點(diǎn)，進(jìn)而被排到料斗中，最終脫離到水渠之外。該設(shè)備對(duì)糞便污水分離過(guò)濾的效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，雖然占地面積不大，但最大處理量能夠達(dá)到100m3·h-1。此外，該設(shè)備的運(yùn)行十分穩(wěn)定，可以滿足長(zhǎng)期糞便污水處理工作的需求。

4.3RO5機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理

事實(shí)上，糞便污水中不僅含有漂浮物，砂石等硬質(zhì)雜質(zhì)也是主要污染物。針對(duì)此類硬顆粒型雜質(zhì)，我國(guó)某地區(qū)使用的是上述企業(yè)生產(chǎn)的RO5機(jī)械設(shè)備。該裝置配置其生產(chǎn)的RO1、RO2和RO9這3種型號(hào)的細(xì)格柵機(jī)，全部安裝在箱體中。機(jī)械設(shè)備啟動(dòng)后，可以有效去除糞便污水中的雜質(zhì)。該機(jī)械設(shè)備還在箱體的底部安裝了排砂螺桿和提升螺桿兩種零件。在機(jī)械設(shè)備啟動(dòng)后，糞便污水會(huì)先經(jīng)過(guò)細(xì)格柵機(jī)的柵網(wǎng)，分離出污水中的漂浮物，壓榨脫水后排入垃圾箱。經(jīng)過(guò)柵網(wǎng)的糞便污水會(huì)繼續(xù)進(jìn)入沉砂池，沉降傳輸?shù)姆较蚺c污水流向設(shè)置相反，以能夠同步排除糞便污水中的有機(jī)物。到了排砂螺桿的末端，糞便污水中的沉砂會(huì)進(jìn)入沉沙井。工作人員只需要操作螺桿提升，就能夠排出砂石。

5結(jié)語(yǔ)

我國(guó)目前的糞便污水基本上還在使用城市污水管網(wǎng)，再將污水傳輸?shù)匠鞘形鬯幚韽S。隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，將糞便污水無(wú)害化和資源化處理已經(jīng)成為我國(guó)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]李清，趙衛(wèi)兵，張勇，等.城鎮(zhèn)糞便污水處理的設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2020（5）：16-20.

[2]桑士臣.畜禽養(yǎng)殖糞便污水處理與資源化利用分析[J].畜禽業(yè)，2020（1）：28.

[3]張文兵.鐵路高濃度糞便污水處理的工藝設(shè)計(jì)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2019（5）：153-156.

[4]劉超，王旻.天津動(dòng)車客車段糞便污水處理技術(shù)研究[J].鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生，2017（6）：294-297.

[5]李清，趙衛(wèi)兵，張勇，等.城鎮(zhèn)糞便污水處理的設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2020（5）：20-24.

作者：馬濤 單位：太原學(xué)院