分析農(nóng)村一體化污水處理設(shè)備運(yùn)行性能

劉幸來(lái)

華自科技股份有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410205

農(nóng)村中的生活污水由炊事污水、淋雨污水、洗滌污水與廁所沖洗污水構(gòu)成，含有不同類型的病毒、污染物與細(xì)菌，易對(duì)地表水和地下水造成嚴(yán)重污染。伴隨農(nóng)村經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，以及人們?nèi)粘Ｉ钏降目焖偬岣撸缮钗鬯斐傻拿嬖次廴驹桨l(fā)嚴(yán)重。在農(nóng)村地區(qū)，人們的居住較為分散，難以實(shí)現(xiàn)污水集中收集與處理。對(duì)此，在農(nóng)村并不適合采用占地面積相對(duì)較大的污水處理工藝，宜采取單戶或聯(lián)戶的處理方式。與此同時(shí)，還應(yīng)充分考慮農(nóng)村實(shí)際經(jīng)濟(jì)水平，選取基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)行成本都相對(duì)較低、便于維護(hù)、不會(huì)占據(jù)較大土地面積，且應(yīng)用成熟的污水處理技術(shù)。此次實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)一種全新形式的處理設(shè)備，即為一體化污水處理，對(duì)其運(yùn)行性能進(jìn)行分析研究，以期有效解決現(xiàn)階段的污染問(wèn)題，提高農(nóng)村生活污水的處理能力。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 處理工藝流程

此次實(shí)驗(yàn)主要對(duì)埋設(shè)于地下的微動(dòng)力使污水生物處理設(shè)備進(jìn)行研究，驗(yàn)證其處理效果，其處理工藝流程為：生活污水首先進(jìn)入三級(jí)水解酸化單元，然后進(jìn)入接觸氧化單元，由曝氣設(shè)備提供空氣（曝氣設(shè)備由中控單元控制），最后由水泵出水（水泵同樣由中控單元控制）[1]。

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

此次實(shí)驗(yàn)工作主要采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置

1.3 實(shí)驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)

此次實(shí)驗(yàn)處在某環(huán)保產(chǎn)業(yè)園當(dāng)中，將三級(jí)化糞池的系統(tǒng)出水作為實(shí)驗(yàn)進(jìn)水，其水質(zhì)指標(biāo)包括：（1）COD含量在200～300mg/L范圍內(nèi) ；（2）氨氮含量在40～70mg/L范圍內(nèi) ；（3）TP含量在4～7mg/L范圍內(nèi) ；（4）SS含量在150～200mg/L范圍內(nèi)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 裝置對(duì)COD的去除

如前所述，實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)水為某三級(jí)化糞池的系統(tǒng)出水，其COD含量在200～300mg/L范圍內(nèi)，在連續(xù)曝氣的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水解酸化與接觸氧化處理，可將裝置出水的COD實(shí)際濃度減小至50mg/L以內(nèi)，符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)，出水可在農(nóng)作物灌溉中直接使用[3]。

在一體化的實(shí)驗(yàn)裝置中，接觸氧化單元對(duì)進(jìn)水COD的去除有至關(guān)重要的作用與意義。在接觸氧化池中，主要采用生物膜與活性污泥相結(jié)合的污水處理模式，其中，在活性污泥當(dāng)中存在球形的處于懸浮狀態(tài)的填料，這種填料有很大的比表面積，對(duì)微生物的實(shí)際附著十分有利，如果溶解氧充足，則可在生物膜及活性污泥兩種物質(zhì)協(xié)同作用下充分降解進(jìn)水當(dāng)中的污染物和有機(jī)物。

2.2 裝置對(duì)氨氮的去除

實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)水為某三級(jí)化糞池的系統(tǒng)出水，其氨氮含量在40～70mg/L范圍內(nèi)，在連續(xù)曝氣的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水解酸化與接觸氧化處理，可將裝置出水的氨氮濃度減小至10mg/L以內(nèi)，可將去除率保持在85%左右，如圖2所示，符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)，出水可在農(nóng)作物灌溉中直接使用[4]。

圖2 裝置對(duì)氨氮的去除

進(jìn)水中氨氮的去除主要采用兩種不同的硝化細(xì)菌，先利用亞硝化細(xì)菌進(jìn)行降解，生成亞硝酸氮，再由硝化細(xì)菌進(jìn)一步反應(yīng)，生成硝態(tài)氮。對(duì)于硝化細(xì)菌，其倍增時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。在實(shí)驗(yàn)裝置中，進(jìn)水氨氮的去除，接觸養(yǎng)護(hù)單元具有至關(guān)重要的作用，其主要采用生物膜與活性污泥相結(jié)合的污水處理模式，其中，在活性污泥當(dāng)中存在球形的處于懸浮狀態(tài)的填料，這種填料有很大的比表面積，對(duì)硝化細(xì)菌的實(shí)際附著十分有利，如果溶解氧充足，則可在生物膜及活性污泥兩種物質(zhì)協(xié)同作用下充分降解進(jìn)水當(dāng)中的氨氮。

2.3 裝置對(duì)TP的去除

實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)水為某三級(jí)化糞池的系統(tǒng)出水，其TP含量在4～7mg/L范圍內(nèi)，在連續(xù)曝氣的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水解酸化與接觸氧化處理，可將裝置出水的TP含量減小至2～4mg/L范圍內(nèi)，初期出水的總磷處于2mg/L以內(nèi)，而后期出水中的總磷有很大的波動(dòng)，說(shuō)明總磷實(shí)際去除率有所降低。

因裝置自身特征，無(wú)法為聚磷菌的吸磷和釋磷提供良好的反應(yīng)條件，進(jìn)水總磷只能由生物膜進(jìn)行吸收。裝置運(yùn)行初期，因生物膜不斷增長(zhǎng)，將吸附大量磷，降低初期的出水總磷，伴隨設(shè)備持續(xù)運(yùn)行，其生物膜微生物實(shí)際數(shù)量達(dá)到飽和狀態(tài)，已吸附的磷同樣達(dá)到飽和，導(dǎo)致出水TP實(shí)際濃度明顯升高，同時(shí)產(chǎn)生一定程度的波動(dòng)現(xiàn)象。

2.4 裝置對(duì)SS的去除

實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)水為某三級(jí)化糞池的系統(tǒng)出水，其SS含量在150～200mg/L范圍內(nèi)在連續(xù)曝氣的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水解酸化與接觸氧化處理，可將裝置出水的SS含量減小至25mg/L以內(nèi)，符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)，且裝置運(yùn)行過(guò)程中SS實(shí)際去除情況較為穩(wěn)定。裝置的進(jìn)水在經(jīng)過(guò)水解酸化處理后，進(jìn)水當(dāng)中粒徑相對(duì)較大的SS將被直接去除，在接觸氧化單元的上部與三相分離器相連，可對(duì)水、氣、固三相進(jìn)行分離，將進(jìn)水的SS截留至接觸氧化單元當(dāng)中，使裝置出水的SS濃度大幅降低。可見(jiàn)，裝置對(duì)進(jìn)水SS的去除有十分明顯的作用效果[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，此次實(shí)驗(yàn)采用的埋設(shè)于地下的微動(dòng)力式生活污水處理裝置對(duì)進(jìn)水的COD、氨氮、SS均有明顯去除作用，符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。盡管裝置出水的總磷稍有不達(dá)標(biāo)的情況，但因裝置用于農(nóng)村，單戶廢水實(shí)際產(chǎn)量相對(duì)較少，同時(shí)出水主要用于農(nóng)作物的澆灌，而磷是農(nóng)作物生長(zhǎng)必需物質(zhì)，農(nóng)作物能大量吸收，可將水中總磷降至較低的水平，故裝置處理出水對(duì)環(huán)境基本沒(méi)有影響。除此之外，裝置還具有造價(jià)低廉和節(jié)能降耗的優(yōu)勢(shì)特征，可作為主要處理設(shè)施，在經(jīng)濟(jì)條件允許的地區(qū)宜大規(guī)模推廣應(yīng)用。