图 5
温江区美丽华商住楼净化沼气池工艺示意图
Fig 5 Sketch of Wenjiang sewage purification biogas digester
1.2
处理单元分区和主要参数
在
20 世纪 80 年代早期研究中将生活污水净化沼气池
称为沼气化粪池
[1]
，即从传统化粪池演变而来。装置由前
处理区和后处理区两个部分组成，其中前处理区由沉砂
池、两级厌氧消化池组成；后处理区由多级兼氧过滤池
组成。这一基本结构延用至今。依进水方式不同，净化
沼气池池型布置通常分为合流型和分流型两种工艺流
程。合流型是指粪便污水和其他生活污水通过同一进水
管流入池内。分流型即粪便污水与其他生活污水分别排
出，通过两个独立管道分别流入净化沼气池。
目前的生活污水净化沼气池主要由几个处理单元组
成，分别是：沉砂井、沉淀区、厌氧Ⅰ区、厌氧Ⅱ区、
后处理区。沉淀池主要截除和沉淀难降解的有机生活垃
圾、较大固体颗粒等；厌氧Ⅰ区主要是厌氧消化有机物；
厌氧Ⅱ区内一般设有软填料用作微生物载体，截除更多
污泥，进一步降解有机物；后处理区一般设置有填料及
滤料，发挥兼性过滤作用，有利于降低出水中
SS 浓度，
净化水质。笔者对所选五种代表池进行了分析总结，对
处理单元比例进行了计算，其结果如表
1 所示。
表 1
五个典型设计图例主要参数
Table 1 Main parameters of five representative digesters’ design
处理单元所占容积比例
/%
编号
水力滞
留时间
/h
处理
工艺
有效
容积
/m
3
沉砂池
沉淀区 厌氧Ⅰ区 厌氧Ⅱ区 后处理区
图
1
72
分流
100
无
10．2
33.5
31.7
24.6
图
2
72
合流
50
有
40.0
26.6
33.4
图
3
48-72 合流
17
有
35.0
35.0
30.0
图
4
96
合流
90
有
66.7
27.1
6.20
图
5
96
合流
60
无
12．5
18.8
56.2
12.5
2
分析与讨论
2.1
进水方式和池型结构选择
如果采用分流型工艺，因延长了粪便在池内的水力
滞留时间，故处理效果优于合流型的处理效果。但是实
际情况是，目前实施的大多数生活污水净化沼气池都采
用合流型工艺，因为这样投资较省。根据国家鼓励村镇
污水处理采用源头控制技术，采用黑水、灰水分离原则，
分流型工艺将更符合发展要求。
生活污水净化沼气池池型结构主要包括隧道池和圆
拱形串联池两类。圆拱形串联池主要特点为力学结构性
能好，整体上较牢固，易密封；隧道式解决了因有重车
荷载又无条件设计圆拱形的较窄地形，同时对抗高地下
水位浮力具有较好的力学性能。
图
1 和图 5 池采用的是矩形结构，水流在池内呈稳
态推流流动，建造相对简单。图
2、图 3 和图 4 池的厌氧
消化单元为拱形池，力学结构较稳定，但是，容易出现
短流、死角现象，不利于料液的循环流动。污水在池内
流程越长，有机物与微生物接触更充分，降解更彻底。
图
4 池在厌氧池内设有同心圆回流墙及折流墙，延长了
污水的滞留时间，在一个池内实现了污水的循环流动，
处理效果得到提高。
生活污水净化沼气池进出水口需要存在一定的标高
差，才能弥补水头损失，保证水能够顺利流出。在所选
的五个沼气池中，进出水口标高差相差较大，高的为
35 cm，低的只有 10 cm。标高差太小将不利于水排出，
甚至可能出现倒流现象。
2.2
处理单元分区和容积对污水净化效果的影响
根据表
1 数据分析，四川池（图 1）的前后处理区池
容的比例为
7.5︰2.5；浙江池（图 2）的比例为 2︰1；江
苏池（图
3）的比例为 7︰3。乐山池（图 4）和温江池（图
5）中前处理区容积比例很高,几乎占 90%，而后处理区越
来越简化，这代表了当地的应用现状。图
5 池强化了厌
氧Ⅱ区作用（装有软填料），突出了软填料截留污泥及微
生物吸附作用，这更有利于可溶性有机物的降解，但在
一定程度上弱化了后处理区，还可能不利于氮磷去除。
本文作者之一曾经试验分析过生活污水净化沼气池
各处理单元对于
COD 去除的贡献，发现 90%的 COD 去
除是在沉淀区和厌氧区中完成，而占总体积
48%的兼氧
过滤区仅仅去除了
10%COD
[11]
。
2.3
后处理区兼性滤池如何通风
要充分发挥兼性滤池的作用，改善空气流通条件尤
为重要。图
2 池的做法是在后处理单元区侧墙上设有拔
风管，与设在兼性生物滤池出水口盖板处的小孔形成空
气对流，增强兼性滤池的作用，以保证后处理出水的处
理效果。这种拔风管的设置与国标化粪池中通气管的设
置相似
[12]
。在实际应用中有一些有效的改进办法：如在
多级滤池的各级过水孔处，过水面设置滴水线，自然形
成曝气充氧过程，这在一定程度上能够改善池中的充氧
效果
[13]
。