一體化污水處理裝置在分散式農(nóng)村生活污水 處理中的應(yīng)用

黃好通

（佛山市新泰隆環(huán)保設(shè)備制造有限公司，廣州 佛山 528300）

新時(shí)代，為有序推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，人們要積極貫徹落實(shí)《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》，補(bǔ)齊農(nóng)村環(huán)境治理的短板，減輕未經(jīng)處理直接排放引起的環(huán)境污染，切實(shí)改善農(nóng)村居民生活條件，因地制宜做好農(nóng)村生活污水的處理。

1 農(nóng)村生活污水來源及治理難題

農(nóng)村生活污水是指農(nóng)村居民在日常生活中產(chǎn)生的污水，但它不包括農(nóng)村工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的污水，如村辦企業(yè)廢水、農(nóng)產(chǎn)品加工廢水、畜禽養(yǎng)殖廢水。農(nóng)村生活污水主要來源于沖廁、炊事、洗衣、洗浴、清掃等生活行為。

當(dāng)前，農(nóng)村生活污水治理技術(shù)并不缺乏，但由于農(nóng)村地區(qū)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特殊性，農(nóng)村生活污水治理的管理規(guī)范和模式還不健全，造成農(nóng)村生活環(huán)境污染治理設(shè)施建設(shè)滯后、污水管網(wǎng)配套不完善等問題。同時(shí)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的缺失使農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工、評(píng)價(jià)、驗(yàn)收和監(jiān)管等方面存在諸多困難。

2 農(nóng)村生活污水處理模式分類

2.1 戶級(jí)污水處理

居住比較分散、配套污水管網(wǎng)差且經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件較差的農(nóng)村，可以對(duì)單戶或聯(lián)戶的污水進(jìn)行就地處理。

2.2 村級(jí)污水處理

居住相對(duì)集中、經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件較好的村莊（單村或聯(lián)村），其污水經(jīng)管網(wǎng)收集后，就近接入污水處理站進(jìn)行處理。

2.3 鎮(zhèn)級(jí)污水處理

居住相對(duì)集中的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）區(qū)內(nèi)及其周邊村莊的污水經(jīng)污水支管收集后直接納入城鎮(zhèn)污水干管，由鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一處理。

3 農(nóng)村生活污水處理常用技術(shù)

農(nóng)村生活污水處理技術(shù)可分為預(yù)處理、生物處理、自然生物處理，各階段常用的處理工藝和作用如表1所示。

表1 農(nóng)村生活污水常用處理工藝

4 一體化污水處理裝置在農(nóng)村污水中的應(yīng)用

一體化污水處理裝置是指將一種或多種不同技術(shù)單元進(jìn)行科學(xué)集成后，可以實(shí)現(xiàn)工廠化整體運(yùn)行或者能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝的裝置。一體化污水處理裝置具有集成化程度高、結(jié)構(gòu)緊湊、處理效果好、占地面積小、經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便、全自動(dòng)控制、運(yùn)行安全可靠、噪音低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，適用于小規(guī)模的污水處理工程。

4.1 凈化槽

凈化槽主體工藝包括沉淀、接觸氧化、消毒工藝，主要用于分散型生活污水處理，其典型構(gòu)造如圖1所示[1]。

圖1 凈化槽構(gòu)造

污水首先進(jìn)入沉淀分離槽進(jìn)行預(yù)處理，去除大顆粒物質(zhì)和懸浮物，提高污水可生化性；預(yù)過濾槽內(nèi)填料表面附著生長(zhǎng)厭氧生物膜，去除污水中溶解性有機(jī)物；曝氣槽集接觸氧化、過濾截留和反沖洗為一體；凈化槽內(nèi)部設(shè)置沉淀槽，處理后的污水進(jìn)一步進(jìn)行沉淀處理，在其末端設(shè)置填裝有固體氯料的消毒盒，出水經(jīng)消毒盒與固體氯料接觸，完成對(duì)污水的消毒作用。凈化槽污水處理規(guī)模為1 ～30 m3/d，出水水質(zhì)好，尾水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后可排放至農(nóng)田或池塘。

4.2 生活污水沼氣凈化池

化糞池具有處理效果差、沉積污泥多的缺點(diǎn)，沼氣池具有沼氣回收率低的弊端。生活污水沼氣凈化池是基于化糞池和沼氣池發(fā)展起來，結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了兩者缺陷。根據(jù)工藝設(shè)計(jì)，生活污水沼氣凈化池分為A型、B 型和C 型三種。A 型采用多級(jí)折流厭氧消化工藝，處理后的污水水質(zhì)達(dá)到《糞便無(wú)害化衛(wèi)生要求》（GB 7959-2012）的要求，主要適用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后、生活水平低且環(huán)境容量大、容易發(fā)生腸道傳染疾病的村莊；B 型采用多級(jí)折流、逐段（分前處理和后處理）降解消化工藝，處理后執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）三級(jí)要求，主要適用于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)、有一定環(huán)境容量的城鎮(zhèn)居民住宅生活污水及水沖式公共廁所的糞便污水；C 型一般包含沉砂除渣、折流厭氧消化、厭氧濾池、兼氧過濾或接觸氧化、消毒等工藝單元，出水水質(zhì)可達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一、二級(jí)要求，主要適用于無(wú)污水處理廠的小城市及大城市未設(shè)排水管網(wǎng)的郊區(qū)。

生活污水沼氣凈化池設(shè)計(jì)依據(jù)及注意事項(xiàng)詳見《生活污水凈化沼氣池技術(shù)規(guī)范》（NY/T 1702-2009）。水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)頻率遵循以下原則：凈化池在投產(chǎn)使用或維修（掏渣或重新進(jìn)料）后2 個(gè)月進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以后監(jiān)測(cè)頻率至少每年一次。每隔3年左右應(yīng)進(jìn)行一次全面維修，池內(nèi)填料及濾料的更換、清洗應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。凈化池檢修時(shí)注意工作人員的人身安全，嚴(yán)格按照操作規(guī)程檢修，充分排除害氣體，使用防爆照明器具，嚴(yán)禁使用明火或吸煙。

4.3 A3/O 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器

A3/O 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器是在移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）的基礎(chǔ)發(fā)展起來，具有明確的預(yù)脫硝區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)的定位和功能，同時(shí)優(yōu)化污泥回流系統(tǒng)和硝化液回流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局，充分結(jié)合活性污泥法和生物接觸氧化法的優(yōu)勢(shì)，在降低COD 的同時(shí)強(qiáng)化脫氮除磷的效果。裝置內(nèi)部構(gòu)造如圖2所示。

在缺氧條件下，預(yù)脫硝區(qū)能夠充分去除進(jìn)水和回流污泥中的硝酸鹽機(jī)氧氣，確保厭氧區(qū)具有嚴(yán)格的厭氧環(huán)境，從而使聚磷菌在嚴(yán)格的厭氧環(huán)境中釋放磷的效率大幅度提高，確保其在好氧池的吸磷效果得到充分提升，通過將硝化液回流至缺氧池，強(qiáng)化反應(yīng)器的脫氮能力，進(jìn)一步提高氮、磷的去除效果。

圖2 A3/O 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器污水處理裝置構(gòu)造

A3/O 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器污水處理裝置處理規(guī)模為15～200 m3/d，出水水質(zhì)較好，可穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，適用于水環(huán)境質(zhì)量要求較高的戶級(jí)、村級(jí)生活污水處理。

4.4 WTBOX 多功能一體化污水處理裝置

WTBOX 多功能一體化污水處理裝置集預(yù)處理、生物處理和深度處理于一體，其核心處理工藝為生物轉(zhuǎn)盤[2]。其工藝流程如圖3所示。

農(nóng)村生活污水進(jìn)入格柵渠，而格柵渠內(nèi)設(shè)有機(jī)械格柵或鋼格柵，用來攔截大顆粒固體懸浮物及漂浮物，減輕后續(xù)處理設(shè)施的壓力。然后，污水自流進(jìn)入三段式預(yù)處理池，集沉砂、缺氧反硝化、預(yù)氧化于一體，調(diào)節(jié)水量和均衡水質(zhì)。經(jīng)過預(yù)沉池處理后的污水通過提升進(jìn)入智慧型WTBOX 一體化污水處理設(shè)備，在該工藝段進(jìn)行氧化和硝化反應(yīng)，去除大部分可降解的有機(jī)物質(zhì)和氨氮。同時(shí)，部分污泥回流至預(yù)處理池的缺氧段，進(jìn)行反硝化脫氮。出水經(jīng)過深度處理、絮凝沉淀，進(jìn)一步高效除磷，最終消毒后達(dá)到GB 18918-2002 一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)后排放。目前，WTBOX 型單套最大處理量可達(dá)200 m3/d，并且投資、運(yùn)營(yíng)成本都較低，適合在農(nóng)村戶級(jí)和村級(jí)污水處理項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用推廣。

圖3 WTBOX 多功能一體化污水處理裝置工藝流程

5 結(jié)論

農(nóng)村生活污水治理是農(nóng)村人居環(huán)境改善的重點(diǎn)任務(wù)，各地應(yīng)因地制宜地選擇合理的治理技術(shù)。由于一體化污水處理裝置集成化程度高、處理效果好、占地面積小、使用壽命長(zhǎng)，其將會(huì)在今后農(nóng)村生活污水處理中尤其是分散式農(nóng)村污水處理中起到重要作用。