地埋式微動力設施處理農村生活污水設計與運行效果

范 偉 軍

(嘉興銳欣建設工程有限公司，浙江 嘉興 314006)

近年來，隨著國家對“三農”問題的重視，農村生活污水處理將作為美麗鄉村建設的一項重要考核內容。由于我國農村污水處理設施建設起步較晚，雖然近幾年是其發展的高峰時期，但還是存在建設與運行經驗不足的現象。因此，在發展過程中及時對農村污水處理設施的設計與運行效果進行經驗總結，將有利于推動農村生活污水治理技術的進步。本文就對處于南太湖流域的某地埋式微動力農村生活污水處理設施的設計與運行效果進行總結，供同行參考。

1 工程概況

1.1 設計水量與水質

該地埋式微動力農村生活污水處理設施，服務總人口約為1 800人。設計人均污水排放量為110 L/d，處理規模為200 t/d，出水水質的主要污染物指標達到GB 18918—2002城鎮污水處理廠污染物排放標準一級A標準。設計進水出水水質見表1。

表1 設計進水出水水質

1.2 工藝選型

該地埋式微動力農村生活污水處理設施，采用“多功能調節池—厭氧池—接觸氧化池—三級人工濕地”組合工藝。

1.3 裝置與設備參數

1)多功能調節池。有效容積58.5 m3，水力停留時間為7.02 h，兼具沉淀功能，同時在調節池內設置兩道手動清理格柵網用于去除浮渣，第一級格柵為不銹鋼孔板，孔徑5 mm；第二級格柵為80目不銹鋼鋼絲網。

2)厭氧池。厭氧池有效容積為33.6 m3，設置固定填料區域，采用生物懸浮球填料。其中固定填料區空池有效容積為6.2 m3，水力停留時間為0.75 h。填料區采用下進上出的水流方式，填料承托層以下凈空高度為1.8 m，在考慮回流影響的條件下，水流升流速度為5.5 min。

3)接觸氧化池。在接觸氧化池內，放置生物介質填料，生物介質填料為粒徑5 mm～10 mm輕質火山巖填料，填料厚2.0 m。填料區空池有效容積為68.2 m3，空池水力停留時間為8.18 h。接觸氧化池設置檢修和清掏人孔，填料區采用下進上出的水流方式，填料承托層以下凈空高度為1.5 m，考慮回流影響時的水流升流速度為6.6 cm/min。

4)人工濕地。人工濕地設計為三級，第一級濕地內填充顆粒火山巖，厚度為0.9 m，采用潛流濕地，種植美人蕉；第二級濕地內填充碎石，厚度為0.8 m，采用潛流濕地，種植美人蕉；第三級濕地內填充鵝卵石，厚度為0.6 m，采用表流濕地，表層水深0.1 m，種植菖蒲。

1.4 水質檢測方法

本文中COD,TN,氨氮,TP等常規水質指標，以及混合液懸浮固體濃度(MLSS)的檢測方法均采用《水和廢水監測分析方法》(第4版)中的方法[1]。

2 調試與運行效果分析

2.1 調試

開始向接觸氧化池、人工濕地注入清水浸泡濾料，3 d后，向接觸氧化池內接種污水廠曝氣池混合液，活性污泥投加接種量約為1 000 mg/L。進水量為設計水量負荷的1/4，開啟風機，連續進水運行。當濾料表面出現明顯的生物膜，待生物相成熟后，加大進水流量，提高進水量到設計負荷的1/2，并同步檢測出水水質指標，出水水質穩定達標后，再將水量提高到設計負荷的3/4，直到污水全部收集處理，達標排放。

人工濕地注入清水浸泡濾料3 d后，開始種植植物，自然生長培養。

2.2 工藝運行效果

該地埋式微動力農村生活污水處理設施調試運行穩定后，各段處理效果見表2。

表2 運行效果

2.3 優化控制探索

為提高該農村生活污水處理設施的運行效果，優化控制的方向主要包括以下兩個方面：

1)進水泵、風機、硝化液回流泵的聯動控制。進水泵的開停，通過調節池的液位計加以控制，通過PLC控制系統，進水泵開啟后自動開啟風機和回流泵，進水泵停運后風機和回流泵延時停運20 min～30 min，既可以節約電耗，又能確保充分凈化水質。2)硝化液回流比例的最優控制。硝化液回流比例為75%～125%時，對TN 和TP 的去除率都較高，過高或過低的回流比例，均影響該系統對TN,TP的去除效果。

3 工程經濟分析

2013年10月建成，工程總體投資為64.8 萬元，噸水投資成本為3 240元。設施運行總功率為3.53 kW，平均動力消耗為68.8 kW/d，電價以0.9 元/(kW·h)計，動力費用合計為0.31元/m3，藥劑費分攤為0.05元/m3，人員維護費分攤約為0.25元/m3，工程運行噸水處理成本為0.71元/m3。

4 結語

2)工程投資總價較低，投資成本為3 240元/t，處理成本僅為0.71元/m3，其投資強度和運行成本，均可滿足農村污水治理工程建設的實際需求，具有一定的推廣價值。