化糞池(septic tank )是世界上zui普遍應(yīng)用的一種分散污水處理技術(shù)(初處理)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、管理方便和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，既可以作為臨時(shí)性的或簡(jiǎn)易的排水設(shè)施，也可以在現(xiàn)代污水處理系統(tǒng)中用作預(yù)處理設(shè)施，對(duì)衛(wèi)生防疫、降解污染物、截留污水中的大顆粒物質(zhì)、防止管道堵塞起著積的作用。目前在我國(guó)，幾乎每一個(gè)城市建筑物都設(shè)有化糞池，安裝了水沖廁所的鄉(xiāng)村分散家庭一般也設(shè)有化糞池。而隨著城市集中污水處理廠(chǎng)的普及，國(guó)外許多國(guó)家逐步取消了化糞池的設(shè)置，但是化糞池仍在鄉(xiāng)村分散污水治理中發(fā)揮重要作用。

　　作為人類(lèi)發(fā)明的第1種污水處理設(shè)施，化糞池在現(xiàn)代排水與污水處理發(fā)展*具有里程碑的意義，為改善人類(lèi)的生活衛(wèi)生與居住環(huán)境發(fā)揮了重要作用。但總體而言，由于被認(rèn)為技術(shù)過(guò)于簡(jiǎn)單、處理性能也很初，化糞池技術(shù)越來(lái)越不被學(xué)術(shù)界所關(guān)注。隨著現(xiàn)代污水處理技術(shù)發(fā)展，特別是深度脫氮問(wèn)題日益突出，化糞池還面臨存廢問(wèn)題。本文簡(jiǎn)單回顧化糞池技術(shù)的發(fā)展歷程，探討該項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前鄉(xiāng)村分散污水治理中的應(yīng)用方向。

　　1化糞池技術(shù)的產(chǎn)生和原理

　　1. 1化糞池的產(chǎn)生

　　zui早的化糞池可以追溯到19世紀(jì)的歐洲。1860年，法國(guó)研究人員在住宅和集糞坑之間設(shè)計(jì)了一個(gè)“箱”，并且這個(gè)“箱”的進(jìn)水管和出水管均深人水面下以形成水封。1881年，法國(guó)《宇宙》雜志報(bào)道了這個(gè)“箱”，并稱(chēng)之為“MOURAS池”，其以去除大部分固體污物，還可以產(chǎn)生較清澈的液體用于灌溉土地。這便是現(xiàn)代化糞池的，后來(lái)也被認(rèn)為是人工厭氧生物處理技術(shù)的開(kāi)端。1883年，美國(guó)的研究人員設(shè)計(jì)兩格式池，并利用自動(dòng)虹吸管進(jìn)行間歇出水。1895年，英國(guó)研究人員對(duì)一種類(lèi)似于“MOURAS池”的改進(jìn)工藝申請(qǐng)了，并稱(chēng)之為化糞池(septic tank )。隨后，化糞池在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的傳播與應(yīng)用;然而，由于池內(nèi)產(chǎn)生的氣體對(duì)底泥的擾動(dòng)性較大，導(dǎo)致出水中懸浮固體濃度較高，影響其回用于農(nóng)田，人們開(kāi)始研究如何有效地分離污水中的液體和固體，因此兩格式、三格式化糞池應(yīng)運(yùn)而生，并至今仍被廣泛應(yīng)用。1905年，德國(guó)研究人員設(shè)計(jì)了一種雙層沉淀池(imhoff tank )，池子內(nèi)部分別完成沉淀和厭氧消化的過(guò)程，這就是目前在小型污水處理廠(chǎng)常見(jiàn)的隱化池。

　　1. 2化糞池的原理

　　化糞池作為生活污水的預(yù)處理設(shè)施，其利用了厭氧發(fā)酵和靜置分離的原理川。在重力作用下，生活污水中的大顆粒物質(zhì)沉降(形成沉渣)或上浮(形成浮渣)，同時(shí)通過(guò)厭氧發(fā)酵作用將有機(jī)物進(jìn)行部分降解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污水的初步處理，滿(mǎn)足簡(jiǎn)易排水要求，或者有利于后續(xù)排水及污水處理。如圖1所示，污水在化糞池內(nèi)逐漸分離為3層:浮渣層、中間層和沉渣層。比重輕的物質(zhì)(油類(lèi))或夾帶氣泡的絮團(tuán)向上懸浮，形成浮渣層，比重較大的固體沉淀在底層。在兼性/厭氧菌作用下，污水中的污染物質(zhì)分解產(chǎn)生CH4,CO2和H2S等氣體。經(jīng)過(guò)充分穩(wěn)定化后，清掏的固體可以作為肥料，中間層的液體在環(huán)境要求不高時(shí)可以直接排放，否則須進(jìn)人后續(xù)處理單元進(jìn)行進(jìn)一步處理。上層浮渣和底層沉渣需定期清掏，以免影響化糞池的處理效果。由于化糞池并不能使污染物*礦化，其出水中仍然含有較高的污染指標(biāo)(包括COD,氨氮、SS等)，化糞池有時(shí)也被視作較為原始的、低效的厭氧污水處理技術(shù)。2基于傳統(tǒng)化糞池的常規(guī)分散污水處理技術(shù)。

　　2. 1傳統(tǒng)化糞池及其輔助衛(wèi)生排水的功能

　　傳統(tǒng)化糞池作為簡(jiǎn)易排水措施或預(yù)處理單元，其主要功能是截留較大的固體顆粒物并對(duì)有機(jī)物進(jìn)行部分降解，降低后續(xù)處理單兀負(fù)荷和減少管道堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)化糞池大多采用隔墻或隔板進(jìn)行間隔，構(gòu)成多格化糞池，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)多格化糞池的處理效果要好于單格化糞池，目前應(yīng)用較為廣泛的是三格化糞池，如圖2所示。生活污水進(jìn)人到第1池，池內(nèi)糞便等開(kāi)始發(fā)酵分解，因比重不同，池內(nèi)開(kāi)始分層。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)酵和靜置分離，中層液體含蟲(chóng)卵、病原體、大顆粒較少，隨后經(jīng)過(guò)連接管進(jìn)人到第2池，沉渣和浮渣物質(zhì)則被截留在第1池內(nèi)繼續(xù)分解。流人到第2池的中層液體進(jìn)一步發(fā)酵或發(fā)生固液分離，其中的大顆粒物質(zhì)較第1池顯著減少。第2池的中層液體繼續(xù)進(jìn)人到第3池，此時(shí)第3池內(nèi)液體基本腐熟，病原菌、蟲(chóng)卵得到有效去除。第3池主要起儲(chǔ)存、沉淀作用。三格化糞池的出水可以滿(mǎn)足排人城市下水道的水質(zhì)要求，與城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(CB 18918-2002)、農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 5084-2005)的要求仍有很大差距。

　　近年來(lái)，我國(guó)各地紛紛開(kāi)展鄉(xiāng)村分散污水治理、鄉(xiāng)村改水改廁等活動(dòng)，三格化糞池是我國(guó)農(nóng)村改廁中普遍使用的一種污水處理設(shè)施。由于傳統(tǒng)化糞池簡(jiǎn)單易行且費(fèi)用低廉(幾乎無(wú)運(yùn)行費(fèi)用)，其作為輔助衛(wèi)生排水的初污水處理設(shè)施是非常必要的;然而一些地方將傳統(tǒng)化糞池視為zui終的環(huán)境排放技術(shù)，則是賦予化糞池不可承受之重。

　　早期的化糞池大多是現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)筑，建筑材料以磚砌或鋼筋混凝土為主?，F(xiàn)場(chǎng)構(gòu)筑時(shí)，化糞池的內(nèi)外防水性至關(guān)重要;即使修建時(shí)注意到防滲漏在使用過(guò)程中其內(nèi)部也會(huì)由于污水酸化的腐蝕作用而漏水，或者發(fā)生板結(jié)現(xiàn)象，影響處理效果。近年來(lái)，工廠(chǎng)化預(yù)制的聚乙烯和玻璃鋼化糞池得到推廣應(yīng)用。預(yù)制的化糞池質(zhì)量易控，大規(guī)模工業(yè)化制造也有利于降低成本。從材質(zhì)上說(shuō)，聚乙烯和玻璃鋼材質(zhì)還解決了傳統(tǒng)磚砌和鋼混材質(zhì)易滲漏、不耐腐蝕、壽命短等缺點(diǎn)。

　　2. 2基于傳統(tǒng)化糞池的自然處理系統(tǒng)

　　自然處理系統(tǒng)指的是利用自然過(guò)程來(lái)進(jìn)行污水處理，該過(guò)程主要依靠自然本身的功能來(lái)達(dá)到污水處理的效果，如氧氣擴(kuò)散、過(guò)濾、吸附、氧化還原、生物轉(zhuǎn)化、光合作用、植物攝取等功能，而在所有自然處理系統(tǒng)前都需要一些預(yù)處理單兀來(lái)去除固體，防止其對(duì)配水、滲濾系統(tǒng)的阻塞，毫無(wú)疑問(wèn)化糞池是shou選預(yù)處理單元;因此化糞池作為初污水處理設(shè)備，與自然處理技術(shù)(土壤滲濾、人工濕地、人工潛流、穩(wěn)定塘等)相結(jié)合是常見(jiàn)的分散污水就地處理系統(tǒng)(onsite wastewater treatment system )。由于歐美等國(guó)的鄉(xiāng)村分散地區(qū)地廣人稀，應(yīng)用自然處理系統(tǒng)較為普遍。據(jù)報(bào)道，美國(guó)大約有25%家庭使用了分散污水就地處理系統(tǒng)，zui常見(jiàn)的是化糞池/土地滲濾處理系統(tǒng);澳大利亞運(yùn)行的分散污水處理系統(tǒng)中至少75%以上采用化糞池/土地滲濾處理系統(tǒng);歐洲大約有26%家庭的分散污水使用化糞池/自然處理系統(tǒng)。近年來(lái)，我國(guó)應(yīng)用自然處理系統(tǒng)建成了為數(shù)不少的鄉(xiāng)村分散污水處理設(shè)施，但真正發(fā)揮污水處理功效的不多，主要原因是安裝不當(dāng)和缺少必要的運(yùn)行維護(hù)。自然處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)是相對(duì)的，當(dāng)自然資源的“價(jià)格”較低時(shí)，采用自然處理系統(tǒng)有利于降低成本，耗能低，幾乎無(wú)運(yùn)行成本，缺點(diǎn)則是建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程不太容易標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制較難，污水處理效果受自然因素影響顯著，因此在選擇自然處理系統(tǒng)時(shí)應(yīng)因地制宜，在我國(guó)人口密集的鄉(xiāng)村分散地區(qū)應(yīng)謹(jǐn)慎選擇自然處理系統(tǒng)。

　　在自然處理系統(tǒng)中化糞池的重要性并沒(méi)有得到人們的重視。早在20世紀(jì)90年代末，美國(guó)各州陸續(xù)出現(xiàn)了分散污水處理系統(tǒng)失效的現(xiàn)象，嚴(yán)重污染地表水和地下水流域，其中化糞池管理不善是其中一個(gè)重要原因;因此，美國(guó)環(huán)保總署相繼出臺(tái)了相關(guān)的指導(dǎo)性文件，確保分散污水的處理系統(tǒng)不會(huì)對(duì)人體健康和環(huán)境產(chǎn)生危害?！稑I(yè)主指導(dǎo)手冊(cè)一化糞池系統(tǒng)》和《業(yè)主檢查手冊(cè)一化糞池系統(tǒng)》為業(yè)主詳細(xì)介紹了化糞池的功能、安裝及運(yùn)行過(guò)程中的注意事項(xiàng)，也明確了業(yè)主應(yīng)對(duì)化糞池系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查、維護(hù);《分散污水處理系統(tǒng)管理手冊(cè)》為管理機(jī)構(gòu)提供了不同處理系統(tǒng)的管理指導(dǎo)方針，積推動(dòng)分散污水治理的教育和公眾參與。英國(guó)在《英國(guó)規(guī)范BS 6297-2007》中為化糞池系統(tǒng)制定了設(shè)計(jì)規(guī)范，并在其他相關(guān)立法對(duì)化糞池規(guī)格、運(yùn)行和維護(hù)等進(jìn)行了規(guī)定，如在《水資源法》中明確規(guī)定:未經(jīng)有關(guān)部門(mén)允許，任何向受納水域(河流、湖泊和地下水)排放污染的行為均視為刑事犯罪，其中排污行為包括排放化糞池出水;《建筑法》中明確規(guī)定化糞池的建造必須向當(dāng)?shù)毓芾聿块T(mén)申請(qǐng)，并在獲得準(zhǔn)許后方可建造;《公共健康法》中等也有相關(guān)規(guī)定。

　　我國(guó)開(kāi)展分散污水的治理工作較晚，并沒(méi)有制定化糞池相關(guān)規(guī)范，而已制定的適用于城市排水系統(tǒng)化糞池的相關(guān)規(guī)范可以為其借鑒。如《城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 27-2005)規(guī)定了化糞池設(shè)置要求;《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50015-2010 )規(guī)定了化糞池選址、設(shè)計(jì)、清掏周期等要求;然而我國(guó)并沒(méi)有出臺(tái)化糞池相關(guān)的管理?xiàng)l例，地方zheng府也沒(méi)有對(duì)化糞池形成有效的管理機(jī)制，且沒(méi)有統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)。根據(jù)各地方zheng府的規(guī)定，住宅區(qū)化糞池一般由市容管理部門(mén)或物業(yè)公司管理，非住宅區(qū)化糞池則由產(chǎn)權(quán)單位或使用者管理。盡管zheng府已經(jīng)明確化糞池責(zé)任人，要求責(zé)任人對(duì)化糞池進(jìn)行定期清理、維護(hù)，而大部分責(zé)任人責(zé)任意識(shí)淡薄，只有在出現(xiàn)事故時(shí)才會(huì)做應(yīng)急處理，這就導(dǎo)致化糞池的管理形同虛設(shè)，使化糞池的運(yùn)行效果大打折扣;因此我國(guó)應(yīng)加快制定適宜于鄉(xiāng)村分散化糞池系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)、建設(shè)、安裝、運(yùn)行和維護(hù)等方面管理規(guī)范條例，明確化糞池責(zé)任人的責(zé)任與義務(wù)，加強(qiáng)對(duì)化糞池的監(jiān)管，從而保證鄉(xiāng)村分散污水的有效治理。

　　2. 3傳統(tǒng)化糞池在構(gòu)造型分散污水處理系統(tǒng)中的存廢

　　隨著人工強(qiáng)化處理技術(shù)的發(fā)展，由于處理設(shè)施包含較多的構(gòu)筑物和機(jī)電設(shè)備，所以稱(chēng)之為“構(gòu)造型處理系統(tǒng)”，其利用機(jī)電設(shè)備為反應(yīng)過(guò)程提供氧氣，而自然處理系統(tǒng)則是zui大程度地利用自然界的氧氣擴(kuò)散作用。構(gòu)造型分散污水處理系統(tǒng)主要以生化處理技術(shù)為主，在生化處理之前通常需要組合預(yù)處理技術(shù)，在生化處理之后可能還會(huì)組合固液分離技術(shù)、消毒等后處理技術(shù)。構(gòu)造型分散污水處理系統(tǒng)適用于以村組或社區(qū)為污水收集單位的處理模式，通過(guò)小型管網(wǎng)系統(tǒng)將污水收集并就近設(shè)置污水處理設(shè)施對(duì)污水進(jìn)行處理，其實(shí)質(zhì)是“縮小”的城市污水處理系統(tǒng)。構(gòu)造型分散污水處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)自然資源的占用少，建設(shè)與運(yùn)行容易標(biāo)準(zhǔn)化，處理效果可控性強(qiáng)，而缺點(diǎn)則是耗能大，運(yùn)行維護(hù)的專(zhuān)業(yè)性要求高。

　　與城市污水處理系統(tǒng)相似，化糞池作為預(yù)處理單兀在構(gòu)造型分散污水處理系統(tǒng)中的存廢應(yīng)值得深思。目前化糞池在城市排水系統(tǒng)中的存廢引起了較大的爭(zhēng)議，建議取消的理由是設(shè)置化糞池會(huì)造成污水廠(chǎng)進(jìn)水的碳氮比較低，降低脫氮處理效果，并且還會(huì)增加市政投資，造成資金浪費(fèi);不建議取消的理由是設(shè)置化糞池有利于降低后續(xù)污水處理廠(chǎng)的負(fù)荷和管道堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。而我國(guó)在相關(guān)技術(shù)規(guī)范、地方行政規(guī)范上也出現(xiàn)了意見(jiàn)分歧的現(xiàn)狀，如:廣州、上海等地陸續(xù)規(guī)定新建住宅建筑取消化糞池的設(shè)置，重慶則規(guī)定污水處理廠(chǎng)5 km以?xún)?nèi)的建筑無(wú)需設(shè)計(jì)化糞池;《福建省化糞池設(shè)置技術(shù)管理暫行規(guī)定》中則對(duì)在不設(shè)置化糞池條件下室外排水管道zui小坡度進(jìn)行了規(guī)定，DN300塑料管的zui小設(shè)計(jì)坡度為0.0035，而《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50014-2006)中規(guī)定DN300塑料管的zui小設(shè)計(jì)坡度為0. 002，可以看出在不設(shè)置化糞池情況下鋪設(shè)市政污水管網(wǎng)時(shí)應(yīng)比設(shè)置化糞池條件下埋深增加近一倍;而其他大部分地區(qū)仍然強(qiáng)制在建筑物排水口設(shè)置化糞池。然而化糞池在構(gòu)造型分散污水系統(tǒng)中的設(shè)置也存在著分歧，如:浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)村生活污水處理工程技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定“黑水不得直接接人農(nóng)村生活污水處理主體工程，必須經(jīng)化糞池或沼氣池處理”，上海市也如此規(guī)定;江蘇、福建等地則沒(méi)有強(qiáng)制性規(guī)定。

　　筆者認(rèn)為，在采用構(gòu)造型分散污水處理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)取消設(shè)置化糞池，理由如下:1)在國(guó)內(nèi)中等發(fā)展地區(qū)，建設(shè)1座合格的家用化糞池，造價(jià)大約在2 000元/戶(hù)，而投資10 000-15000元/戶(hù)足以使鄉(xiāng)村分散污水處理的效果達(dá)到相當(dāng)于城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)一B排放標(biāo)準(zhǔn)的水平(除TP指標(biāo)外)，相對(duì)于這一投資而言，2 000元/戶(hù)的化糞池建設(shè)成本則顯得太過(guò)浪費(fèi)，或者*沒(méi)有必要;2)化糞池大量消耗可生化性有機(jī)物，使進(jìn)水中碳氮比大大低于反硝化脫氮的需求，而對(duì)于小型或微型分散污水處理設(shè)施而言，外加碳源幾乎*不可行;3)我國(guó)大部分化糞池出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏現(xiàn)象，調(diào)查發(fā)現(xiàn)江蘇省常熟市大約1/3的化糞池?zé)o出水。因此建議，在采用構(gòu)造型分散污水處理系統(tǒng)時(shí)，從有利于脫氮、節(jié)約建設(shè)成本和方便管理的角度出發(fā)，應(yīng)取消設(shè)置化糞池。為減少管道堵塞的幾率，應(yīng)在設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)管徑和坡度進(jìn)行相應(yīng)修訂，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)居民的教育與管理，避免粗大韌性的雜物進(jìn)人管道。

　　在構(gòu)造型分散污水處理技術(shù)中，一體式裝備技術(shù)也得到了廣泛的研究。一體式裝備技術(shù)一般以生化反應(yīng)為基礎(chǔ)，將預(yù)處理、生化、沉淀、消毒等多個(gè)技術(shù)單兀集成在一個(gè)裝備中，通常采用整體工廠(chǎng)化制造的方式，適合大規(guī)模生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，質(zhì)量嚴(yán)格可控，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)便，典型代表為日本凈化槽技術(shù)。凈化槽不僅有用于處理單戶(hù)生活污水的戶(hù)用型凈化槽，也有可用于處理單位建筑物和住宅小區(qū)生活污水的大中型凈化槽，其廣泛應(yīng)用于日本鄉(xiāng)村分散污水的治理，調(diào)查顯示截止2009年末，日本大約有8. 1%的生活污水采用凈化槽技術(shù)處理，其出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)BOD≤20 mg/L,SS≤15 mg/L,TN≤20 mg/L 。近年來(lái)，凈化槽技術(shù)也被引人我國(guó)，并逐漸在我國(guó)鄉(xiāng)村分散污水治理過(guò)程中嶄露頭角，目前我國(guó)鄉(xiāng)村分散污水治理開(kāi)展得比較好的常熟市開(kāi)始大規(guī)模引進(jìn)日本戶(hù)用凈化槽技術(shù)，在戶(hù)用凈化槽安裝過(guò)程中，則是取消設(shè)置化糞池或原有的化糞池被廢棄。

　　3強(qiáng)化型化糞池在分散污水治理中的應(yīng)用

　　隨著環(huán)境排放要求的提高和厭氧污水處理技術(shù)的發(fā)展，化糞池逐漸被落后于技術(shù)之列。升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)和厭氧濾床(AF)等是厭氧污水處理技術(shù)的典型，現(xiàn)在也出現(xiàn)利用這些技術(shù)對(duì)常規(guī)化糞池進(jìn)行改造的強(qiáng)化型化糞池，通過(guò)改變化糞池的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等，可以顯著提高化糞池的處理效果，滿(mǎn)足鄉(xiāng)村分散污水的治理需求。

　　3. 1沼氣化糞池

　　沼氣化糞池是在傳統(tǒng)化糞池基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，使其具備嚴(yán)格的厭氧環(huán)境。生活污水中的有機(jī)物經(jīng)過(guò)厭氧微生物分解，大部分轉(zhuǎn)換成甲烷和二氧化碳，進(jìn)而達(dá)到部分去除污水中可生化有機(jī)物的目的，同時(shí)殺死污水的蟲(chóng)卵、病原菌等，還能獲得清潔的能源，產(chǎn)生的沼渣、沼液可以用作肥料。調(diào)查結(jié)果顯示，沼氣化糞池一肥料利用的方法對(duì)COD ,TN和TP的去除率分別達(dá)87. 36% ,78%和94 %，而三格式化糞池的僅為48. 51 % ,6. 83%和24 %。然而沼氣化糞池只能用于高濃度的糞便污水處理，對(duì)于混合排放的常規(guī)生活污水則不適用。

　　3. 2 UASB型化糞池

　　升流式厭氧污泥床反應(yīng)器( upflow anaerobicsludge blanket, UASB )是目前發(fā)展zui快、應(yīng)用zui廣泛的厭氧發(fā)酵反應(yīng)器。UASB型化糞池(UASB-ST) ，是荷蘭Letting教授在UASB的原理基礎(chǔ)上，對(duì)常規(guī)化糞池進(jìn)行改進(jìn)，即在常規(guī)化糞池的頂部設(shè)置氣/液/固三相分離器，并且采用上升流式進(jìn)料，進(jìn)而提高懸浮固體的去除率，也能提高溶解性組分的生物轉(zhuǎn)化率，如圖3所示。UASB型化糞池較常規(guī)化糞池的有機(jī)物去除效率更高，可以得到更好的出水水質(zhì)。UASB型化糞池反應(yīng)器的排泥周期較長(zhǎng)，1一2年清掏1次即可。

　　LETTINCA等在芬蘭和印尼周邊利用UASB型化糞池處理糞便污水。AL-SHAYAH等和AL-JAMAL等在中、低溫條件下利用UASB型化糞池處理高濃度生活污水，研究發(fā)現(xiàn)在17. 3℃條件下可以達(dá)到53% TCOD和76% BODS的去除效果;溫度越高，處理效果越好。LOUSTARINEN等〔is〕在低溫條件下利用UASB型化糞池處理黑水與廚余垃圾混合物，發(fā)現(xiàn)10℃條件下兩相UASB型化糞池可以去除97%的TSS和91%的TCOD。

　　近年來(lái)，真空廁所技術(shù)在*各地得到了較為廣泛的應(yīng)用，其利用排污管道內(nèi)的負(fù)壓差將糞尿和少量沖洗水吸人到收集箱內(nèi)，與常規(guī)水沖廁所相比可顯著節(jié)水80% - 90%。與常規(guī)生活污水相比，真空廁所收集的黑水屬于高濃度糞便污水，其與廚余垃圾統(tǒng)稱(chēng)為家庭生物性廢棄物。利用UASB型化糞池處理源分離收集的家庭生物性廢棄物被證明是可行的, KUJAWA-ROELEVELD等利用UASB型化糞池對(duì)真空廁所收集的濃縮黑水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)在15℃和25℃條件下，HRT為30 d時(shí)的COD去除率分別為61%和78% ;KUJAWA-ROELEVELD等繼續(xù)利用UASB型化糞池處理濃縮黑水與廚余垃圾混合物，發(fā)現(xiàn)UASB型化糞池的渣液分離效果較好，在25℃條件下COD去除率可達(dá)80%

　　3. 3填料型化糞池

　　填料型化糞池是利用填料對(duì)常規(guī)化糞池進(jìn)行升，其中填料可供微生物附著生長(zhǎng)，也可起到過(guò)濾效果，因此填料型化糞池內(nèi)形成2個(gè)立的單元:化糞池單元和填料單元，如圖4所示?；S池單元內(nèi)發(fā)生沉淀、厭氧發(fā)酵作用，隨后出水以不同方式通過(guò)填料單元，有機(jī)物再次被厭氧微生物截留(過(guò)濾)、吸附和分解，zui后達(dá)到穩(wěn)定化。在化糞池單兀填充填料也是填料型化糞池的一種。化糞池單元內(nèi)裝有彈性填料，利用隔板分為多格式，微生物在填料上附著生長(zhǎng)，從而使污水與微生物的接觸面積增加，提高反應(yīng)效率;出水在沉淀室內(nèi)澄清后排出。

　　SHARMA等在印度利用填料型化糞池處理生活污水，以陶粒(10 - 12 mm)作為填料。研究發(fā)現(xiàn)在不同有機(jī)負(fù)荷條件下，COD去除率為(88. 6士3. 7 ) % , TSS去除率為(91. 2士9.7)%，病原菌等也得到了去除(90% )，并且發(fā)現(xiàn)填料型化糞池對(duì)負(fù)荷波動(dòng)具有一定的耐受能力。CHEN等在我國(guó)哈爾濱地區(qū)也進(jìn)行了類(lèi)似的研究，利用彈性立體填料處理生活污水，在兩個(gè)不同溫度階段的COD去除率均比常規(guī)化糞池提高10% 。 KAMEL等設(shè)計(jì)五格式填料型化糞池處理生活污水，污水依次進(jìn)人不填充填料的第1 、2室，而后升流式通過(guò)填充礫石的第3 ,4室，zui后降流式通過(guò)填充礫石的第5室，并直接排人到土壤中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)第四室出水的細(xì)菌總數(shù)減少了97%以上，其中埃希氏大腸菌計(jì)數(shù)為l0^2一10^3 MPN ·(100 mL)-1，且根據(jù)WHO污水回用農(nóng)田指南建議，出水可用于非限制灌溉。填料型化糞池可以作為分散污水處理的備選技術(shù)。近年來(lái)，我國(guó)江蘇地區(qū)也嘗試將三格式化糞池?cái)U(kuò)增為四格式、五格式化糞池，在新增格子中放上碎石、沙子、土壤，再種上一些根莖植物，強(qiáng)化污水處理效果。

　　3. 4折流板型化糞池

　　利用厭氧折流板(anaerobic baffle reactor,ABR)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)化糞池進(jìn)行改造，可以提高污水與微生物之間的傳質(zhì)效率，進(jìn)而提高處理效率。根據(jù)其進(jìn)水方式和結(jié)構(gòu)的不同，分為2種:ABR型化糞池(ABR-ST)和升流化糞池一ABR組合反應(yīng)器(UST-ABR) 。 ABR型化糞池是在常規(guī)化糞池內(nèi)安裝折流板，將其分為幾個(gè)單的室，并且通過(guò)折板形成自下而上的水流，從而提高出水水質(zhì)，如圖5所示。而UST-ABR則包含2個(gè)單元:升流化糞池單元和厭氧折流板單元，如圖6所示。在升流化糞池單元內(nèi)主要發(fā)生沉淀和厭氧發(fā)酵反應(yīng)，升流式運(yùn)行方式可以通過(guò)重力沉淀和污泥床截留作用來(lái)提高懸浮物的物理去除效果，再進(jìn)一步被厭氧菌所分解;厭氧折流板單元是強(qiáng)化單元，進(jìn)一步將剩余揮發(fā)性脂肪酸和小分子有機(jī)物等轉(zhuǎn)化成沼氣。

　　陳志強(qiáng)等在我國(guó)哈爾濱地區(qū)低溫條件下利用ABR型化糞池處理生活污水，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在不同H RT時(shí)，與常規(guī)化糞池相比ABR型化糞池的COD去除率提高了12%一21 % o。NASR等也得到了類(lèi)似的結(jié)果。利用折流板對(duì)傳統(tǒng)化糞池進(jìn)行改造具有埋地式、施工簡(jiǎn)單和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。

　　SABRY等在埃及某村莊利用UST-ABR處理生活污水，并在折流板單元填充礫石以增強(qiáng)微生物作用和過(guò)濾效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)出水水質(zhì)有很大的提升，COD,BOD和TSS去除率分別為84% ,81%和89 %，并且出水可以達(dá)到埃及的直接排放標(biāo)準(zhǔn)。SABRY等又對(duì)埃及分散污水處理技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，包括活性污泥法、氧化溝、生物濾池、氧化塘、曝氣塘和UST-BR技術(shù)，對(duì)比多種處理技術(shù)的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。結(jié)果表明從占地空間和建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用方面來(lái)說(shuō)，U ST-A B R是*的分散污水處理替代技術(shù)。

　　綜上，強(qiáng)化型化糞池在保留傳統(tǒng)化糞池簡(jiǎn)單易行、投資少、耗能低等優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，強(qiáng)化了其對(duì)有機(jī)污染物、病原菌的去除，而其對(duì)氮、磷的去除卻幾乎不起作用。因此在對(duì)脫氮除磷要求較低的地區(qū)，可以考慮強(qiáng)化型化糞池;而在我國(guó)一些經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后、地形條件較為復(fù)雜的地區(qū)，則可考慮強(qiáng)化型化糞池來(lái)取代傳統(tǒng)化糞池作為污水處理設(shè)施。

　　4化糞池技術(shù)在構(gòu)建面向資源化的鄉(xiāng)村分散衛(wèi)生系統(tǒng)中的應(yīng)用前景

　　近年來(lái)，常規(guī)衛(wèi)生排水模式的種種弊端日益凸顯，除處理成本高外，包括對(duì)有限的可再生水源的過(guò)度開(kāi)發(fā);對(duì)土壤、地表水和地下水的污染;對(duì)廢水中有價(jià)值成分的浪費(fèi);對(duì)有效去除污染物的難度增加。國(guó)內(nèi)外研究者們紛紛提出了下一代的衛(wèi)生排水理念，以生態(tài)衛(wèi)生(ecological、anitation)、面向資源化的衛(wèi)生(resource-oriented sanitation)和可持續(xù)衛(wèi)生(sustainable sanitation)理念等為代表。這些理念在目標(biāo)上是一致的，技術(shù)手段也相似，都是通過(guò)資源的回收與利用來(lái)提高衛(wèi)生工程的可持續(xù)發(fā)展性，筆者以面向資源化的衛(wèi)生模式做討論。在面向資源化的衛(wèi)生系統(tǒng)中，其關(guān)鍵性技術(shù)是利用節(jié)水的源分離收集技術(shù)和資源化處理技術(shù)對(duì)生活污物進(jìn)行收集、運(yùn)輸和處理、利用，既能節(jié)約資源，減少能耗，改善人居環(huán)境，還能夠獲得清潔能源，產(chǎn)生高濃度的有機(jī)肥料。目前，構(gòu)建面向資源化的衛(wèi)生系統(tǒng)主要采用2種技術(shù)路線(xiàn)，一是基于無(wú)水廁所技術(shù)，二是基于真空源分離技術(shù)?；跓o(wú)水廁所的技術(shù)主要以生態(tài)堆肥廁所為典型代表，在不需要或需要少?zèng)_洗水的同時(shí)，即可在收集容器內(nèi)完成糞便等排泄物的穩(wěn)定化，并zui終被資源化利用?；谡婵赵捶蛛x的技術(shù)路線(xiàn)包括真空收集(真空廁所、真空廚余收集器)、真空傳輸和厭氧資源化技術(shù)。利用化糞池技術(shù)對(duì)源分離收集(真空廁所)的生活廢棄物(糞尿、廚余垃圾和少量水)進(jìn)行資源化處理已經(jīng)被證明是可行的，如UASB一化糞池、升流式化糞池。

　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)具備現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)能力和迫切的公共需求來(lái)普及鄉(xiāng)村分散污水與垃圾的治理。而鄉(xiāng)村分散地區(qū)內(nèi)人口規(guī)模小、居住密度低，非常不適于采用常規(guī)集中式衛(wèi)生排水模式;且鄉(xiāng)村分散地區(qū)緊鄰農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，非常有利于污水垃圾中有用資源的回收利用;因此，在我國(guó)鄉(xiāng)村分散地區(qū)開(kāi)展面向資源化的衛(wèi)生系統(tǒng)工程具有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，保證鄉(xiāng)村分散地區(qū)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。鑒于化糞池技術(shù)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，其在構(gòu)建面向資源化的鄉(xiāng)村分散衛(wèi)生系統(tǒng)中是關(guān)鍵性和zui適宜的技術(shù)之一。在采用真空源分離技術(shù)的地區(qū)，化糞池技術(shù)的選取也應(yīng)因地制宜。在附近存在大量可被利用沼氣原料(農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等)的地區(qū)，應(yīng)選取沼氣型化糞池;而在附近沒(méi)有可被利用原料的地區(qū)，通過(guò)對(duì)化糞池技術(shù)的改進(jìn)、升，強(qiáng)化處理效果，實(shí)現(xiàn)人糞尿等的衛(wèi)生和無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)，zui終以有機(jī)肥形式被資源化利用。我國(guó)鄉(xiāng)村分散地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及自然條件差異較大，全面推廣以水沖廁所為標(biāo)志的衛(wèi)生技術(shù)既不現(xiàn)實(shí)也無(wú)必要，在這些地區(qū)，可以考慮強(qiáng)化糞尿的收集管理以及就地資源化利用的技術(shù)，化糞池技術(shù)也可以大顯身手;因此，我國(guó)迫切需要在開(kāi)發(fā)源頭的節(jié)水衛(wèi)生技術(shù)和終端機(jī)械化施肥(有機(jī)肥)技術(shù)的同時(shí)，研究開(kāi)發(fā)面向后端有機(jī)肥利用的、安全同時(shí)運(yùn)行管理又很簡(jiǎn)便的就地化糞池技術(shù)。具體參見(jiàn)污水寶商城資料或http://www.dowater。。ｃｏｍ更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，我國(guó)鄉(xiāng)村分散污水的治理迫在眉睫。由于化糞池技術(shù)簡(jiǎn)單易行，建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用低，且可用于資源化處理，因此在我國(guó)鄉(xiāng)村污水治理中仍應(yīng)予以重視。

　　對(duì)于常規(guī)的鄉(xiāng)村分散衛(wèi)生排水而言，僅靠傳統(tǒng)化糞池并不能滿(mǎn)足環(huán)境排放的要求。當(dāng)規(guī)劃采用傳統(tǒng)化糞池/自然處理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)化糞池設(shè)計(jì)、安裝與運(yùn)行的管理，使其發(fā)揮應(yīng)有的作用;當(dāng)規(guī)劃采用構(gòu)造型分散污水處理系統(tǒng)時(shí)，從有利于脫氮和節(jié)約建設(shè)成本的角度，建議取消設(shè)置化糞池;在對(duì)脫氮除磷要求較低的地區(qū)，可以考慮采用強(qiáng)化型的化糞池，使出水滿(mǎn)足環(huán)境排放要求。

　　我國(guó)鄉(xiāng)村分散地區(qū)具有發(fā)展與應(yīng)用面向資源化的衛(wèi)生系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢(shì)，而在構(gòu)建面向資源化的鄉(xiāng)村分散衛(wèi)生系統(tǒng)中，化糞池技術(shù)是zui適宜和關(guān)鍵性的技術(shù)之一，其選取應(yīng)因地制宜，合理規(guī)劃。我國(guó)迫切需要在開(kāi)發(fā)源頭的節(jié)水衛(wèi)生技術(shù)和終端機(jī)械化施肥(有機(jī)肥)技術(shù)的同時(shí)，研究開(kāi)發(fā)面向后端有機(jī)肥利用的、安全同時(shí)運(yùn)行管理又很簡(jiǎn)便的就地化糞池技術(shù)。