解析农村卫生设施的核心构造与净化原理
在农村生活污水治理和卫生设施建设中,家庭二格化粪池因其结构简单、成本较低、净化效果显著,成为应用最广泛的分散式污水处理设施其中一个,要领会其职业原理和设计要点,开头来说需从其核心结构图入手,这篇文章小编将结合家庭二格化粪池的结构图,详细拆解其组成、功能及设计规范,帮助读者全面认识这一“卫生守护者”。
家庭二格化粪池的结构图核心组成
家庭二格化粪池通常由两个相互连通但功能独立的格子(第一格为“腐化发酵格”,第二格为“厌氧沉淀格”)、进水管、过水管、出水管以及池体构成,典型结构如下图所示(文字描述替代示意图):
[进水管] → 第一格(腐化发酵格)→ [过水管] → 第二格(厌氧沉淀格)→ [出水管] → 排入农田/市政管网 ↑ ↑ 粪便入口 清液出口 ↓ ↓ 池体(密闭、防渗) 池体(密闭、防渗)
池体:基础框架与防渗要求
池体是化粪池的“外壳”,一般采用混凝土现浇、砖砌或玻璃钢材质建造,需满足密闭性、防渗性、耐腐蚀性三大要求:
- 尺寸设计:根据家庭人口(通常按3-5人设计),总容积约2-4立方米,第一格与第二格的容积比一般为2:1(如第一格2.5m3,第二格1.5m3),确保第一格有足够空间进行粪便腐化。
- 结构要求:池体为地下式矩形或圆形,壁厚不少于20cm(混凝土),底部需铺设10-15cm混凝土垫层,防止地下水渗透和污水泄漏污染土壤。
- 防渗处理:内壁需用防水砂浆抹面或涂刷环氧树脂树脂,避免渗漏导致地下水污染。
第一格:腐化发酵格(核心处理单元)
第一格是化粪池的“主战场”,主要功能是通过厌氧微生物分解粪便中的有机物,实现初步无害化,其结构特点包括:
- 进水管位置:进水管通常设在池体顶部或上部(距池顶20-30cm),避免污水直接冲击池底沉渣,同时防止臭气外溢(部分设计在管口设置水封,阻断臭气)。
- 职业原理:粪便进入第一格后,在厌氧菌影响下,有机物被分解为沼气(CH)、氨氮(NH)、硫化氢(HS)等气体,以及结构不稳定的悬浮物(如未消化的食物残渣),比重较大的粪渣(如寄生虫卵、粗纤维)会沉入池底形成“污泥层”,比重较轻的浮渣(如油脂、粪块)则浮于水面形成“浮渣层”,中间为“澄清液层”。
- 设计要点:第一格需预留清渣口(位于池顶,加密封盖),一般每6-12个月清理一次沉渣和浮渣,避免有效容积减少。
过水管:连接两格的“通道”
过水管是连接第一格和第二格的关键部件,其设计直接影响污水在两格间的流动情形和净化效果:
- 位置与角度:过水管通常设在两格的隔墙下部(距池底30-50cm),倾斜角度≥30°,避免堵塞;管径一般为10-15cm(常用陶瓷管或PVC管)。
- 功能:将第一格的澄清液层引入第二格,同时阻挡沉渣和浮渣进入第二格(若沉渣过多堵塞过水管,会导致污水倒流,需定期清理)。
第二格:厌氧沉淀格(深度净化单元)
第二格的功能是进一步澄清和净化污水,通过沉淀影响去除第一格未能完全分解的细小悬浮物和寄生虫卵:
- 职业原理:澄清液从过水管进入第二格后,流速显著降低,比重较小的悬浮物(如部分微生物、有机碎屑)继续沉淀,形成新的沉渣;而寄生虫卵(如蛔虫卵)因比重大,会在第二格底部富集,出水中的虫卵数量可减少90%以上。
- 出水管位置:出水管设在第二格的上部或顶部(距池顶20-30cm,低于进水管位置),确保上层相对“干净”的清液排出,避免沉渣被带出。
- 设计要点:第二格同样需预留清渣口,清理周期可延长至1-2年;出水管后可连接“农田灌溉渠”“人工湿地”或“市政污水管网”,实现资源化利用或达标排放。
辅助部件:安全与环保保障
- 密封盖:所有池顶口(清渣口、检修口)必须设置坚固的密封盖(如混凝土盖或铸铁盖),防止儿童意外坠入,同时阻断臭气和蚊虫滋生。
- 通风管:部分设计在第一格顶部设置通风管(高度高于屋顶1米),排出沼气等有害气体,避免积累引发爆炸或中毒风险。
二格化粪池的优势与设计注意事项
相比单格化粪池,二格化粪池通过“分级处理”,显著提升了净化效率:第一格重点分解有机物,第二格重点沉淀悬浮物,出水COD、BOD(有机污染物指标)可降低60%-80%,寄生虫卵杀灭率超90%,有效改善农村环境卫生。
设计注意事项:
- 选址合理:远离饮用水源(距离≥30米)、厨房(距离≥10米),避免污染生活用水。
- 防渗优先:池体必须严格防渗,可采用“两布三涂”防水技术(玻璃纤维布+防水涂料),防止污水渗入地下。
- 尺寸匹配:根据家庭人口调整容积,人口越多,所需容积越大(一般每人按0.5-0.8m3设计)。
- 定期维护:及时清理沉渣和浮渣,避免过水管堵塞;检查密封盖和通风管是否完好,确保安全运行。
家庭二格化粪池通过“腐化发酵-厌氧沉淀”两级处理,实现了粪便的无害化、减量化,是农村卫生设施的重要组成部分,其结构虽简单,但对尺寸比例、防渗处理、部件位置有严格要求,只有严格按照结构图设计和施工,并做好日常维护,才能充分发挥其“净化污水、保障健壮”的影响,为秀丽乡村建设奠定坚实基础。
