農村生活污水處理一體化設備運行分析

(云南博世科環保科技有限責任公司，云南 昆明 650228)

隨著我國城鎮化進程的加快，環境治理逐漸向鄉鎮擴展。鄉鎮地區由于地域廣闊、居住分散、基礎設施落后，加上缺乏污水收集管網和處理設施，水環境污染問題呈現爆發性趨勢[1]。因此，加強鄉鎮污水收集、處理，避免因污水直接排放產生環境污染，是當下研究的熱門方向[2]。鄉鎮污水處理系統大多沿用城鎮污水處理思路，采用管網建設收集至污水處理廠進行統一處理。此方式占地面積大、工程建設費用高、有效利用率低[3]。

針對上述問題，近些年市場上出現很多分散式一體化污水處理設備，由于占地面積小、噸水運行成本低、處理放量多變等一系列優點成功占領環保市場。一體化設備主要采用A/O、A2/O[4]、MBR、SBR[5]、生物轉盤[6]、穩定塘[7]、人工濕地[8]，以及各工藝組合使用。目前，大部分研究報道主要集中在單種工藝設備在一個區域應用，較少關注多種工藝設備在同一區域對比研究。本文選址兩種采用經典處理工藝的設備進行對比，研究各單元去除效果，為后期一體化設備的完善和改進提出合理的建議。

1 項目工程概況

1.1 項目概況

某縣鄉鎮污水處理工程共涉及沿湖200多個村鎮的污水收集處理，污水處理規模為3～200m3/d。

1.2 工藝簡述

(1)生物轉盤

生活污水通過格柵阻截廢水中的大塊懸浮固體、漂浮物、纖維物質，防止提升泵堵塞，日常巡檢期間對柵渣進行清理、外運。調節池對水質水量調節和預沉淀，停留時間為8～12h。通過提升泵將污水送入生物轉盤系統進行污染物降解。生物轉盤出水自流進入斜板沉淀池，進行剩余污泥沉降，降低出水懸浮物。斜板沉淀池出水再進入表流人工濕地，通過濕地中的植物對氮磷進行進一步去除。具體工藝詳見圖1。

(2)A2O工藝

進入設備系統前處理方式與上述系統一致。調節池內提升泵將污水提升至設備單元，通過厭氧—缺氧—好氧單元對污水進行生物降解。在沉淀槽內進行污泥沉降，并設置水體回流，達到強效脫氮除磷效果。設備內部進行分格處理，為生物降解提供合理的環境，實現污染物的去除。具體工藝詳見圖2。

(3)兩種工藝設備參數情況

對上述兩種設備的工藝參數進行闡述，具體內容詳見表1。

1.3 設計進出水水質

設計進水指標根據設備停留時間及小試實驗應用確定，出水水質執行《GB18918-2002城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準，具體內容詳見表2。

表1兩種工藝技術參數比較

生物轉盤系統A2/O系統處理放量/(m3/d)10010尺寸/(m*m*m)10.5*2.8*34.85*2.02*2.2主設備停留時間/h2450材質地上式主體碳鋼防腐地埋式玻璃鋼設備總功率/kW2.681.83

表2 設計進、出水水質 (mg/L)

注：括號外數值為水溫>12℃時控制指標，括號內數值為水溫≤12℃時控制指標。

2 實際運行效果比較分析

項目調試完成后1個月，分別對兩個項目示范點進行水質監測，每7d監測2次，連續采樣1個月，采樣時間保持相對固定，進水在各系統調節池取樣，出水在各系統總排放口取樣。監測期間設備運行狀態良好，表3為2018年7月采樣結果。

表3 2018年7月兩個項目示范點進出水情況

2.1 CODCr去除率分析

生物轉盤設備在本月運行中，檢測到進水CODCr最高值為246.20mg/L，最低值為107.40mg/L。出水CODCr值在50.00mg/L左右。生物轉盤設備對CODCr去除率在70%左右，根據水質波動，去除率略有波動。本月檢測出水均達到排放標準。系統對CODCr去除效果還算穩定。

A2/O工藝設備在本月運行中，進水波動較大，檢測到進水CODCr最高值為360.20mg/L,最低值為140.20mg/L，平均值為210.75 mg/L。出水CODCr平均值為39.54mg/L。A2/O工藝設備對CODCr去除率在80%左右。從穩定性、去除率、抗沖擊性3個方面A2/O工藝設備均優于生物轉盤系統。

2.2 氨氮去除率分析

生物轉盤設備在本月運行中，檢測到進水氨氮最高值為20.10mg/L，最低值為12.15mg/L。出水氨氮值波動較大最高值為10.70mg/L，最低值為6.40mg/L。生物轉盤設備對氨氮去除率在50%左右，不夠理想，在本月檢測中有3次超過出水標準，運行中存在不穩定因素。

A2/O工藝設備在本月運行中，檢測到進水氨氮最高值為27.40mg/L，最低值為9.00mg/L。出水氨氮值波動在7.00 mg/L左右。A2/O工藝設備對氨氮去除率平均值為68.08%。本月檢測出水均達到排放標準。系統對氨氮去除效果穩定，但無法處理較高負荷指標。

2.3 總磷去除率分析

生物轉盤設備在本月運行中，檢測到進水TP最高值為1.86mg/L，最低值為0.91mg/L。出水TP值波動較大最高值為1.12mg/L，最低值為0.84mg/L。生物轉盤設備對TP去除率平均值為27.82%，去除效果較低，在本月檢測中有4次超過出水標準，系統整體除磷效率不高且穩定達標難度較大，特別是濃度超過1.8mg/L時基本無法實現達標。

A2/O工藝設備在本月運行中，檢測到進水TP最高值為2.35mg/L，最低值為0.52mg/L。出水TP波動較大，最高值為1.02 mg/L，最低值為0.62 mg/L。A2/O工藝設備對TP去除率平均值為37.3%。整體去除效果不夠理想，本月檢測出水有1次超標，多次到達超標臨界線附近。生物法TP去除難度較大，且穩定性需進一步觀察。

3 結論及建議

在同一地區選擇A2/O和生物轉盤兩種工藝一體化設備處理村落污水，污水中的污染物能夠有效得到削減，但整體上A2/O工藝對各污染物指標去除率均優于生物轉盤。但是與同種工藝的大型污水處理廠相比，污水中污染物去除率普遍偏低。尤其以TN和TP的去除率最為典型。在設備設計過程中，相關參數需根據村落污水的水量波動情況和水質情況進行優化調整。