SBR處理工藝在農(nóng)村污水處理工程中的應(yīng)用

嚴(yán)祥榮

四會(huì)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 廣東四會(huì) 526200

摘要：隨著城鎮(zhèn)建設(shè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅速發(fā)展，人口不斷集中，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水排放量也不斷增加。因此，對(duì)農(nóng)村污水進(jìn)行處理具有必要性和迫切性?；诖?，本文介紹了將SBR工藝應(yīng)用于農(nóng)村污水處理的工程概況、主要構(gòu)建物及設(shè)備，并對(duì)運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析，以期為農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)行提供借鑒。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村；污水處理工程；SBR工藝；經(jīng)濟(jì)效益

近年來，我國(guó)農(nóng)村水資源污染越來越嚴(yán)重，水環(huán)境狀況也日益惡化，大量富含氨氮、磷等離子的生活污水直接排放，造成越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。因此，農(nóng)村迫切需要經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、技術(shù)先進(jìn)可靠的污水處理工藝和技術(shù)。SBR工藝污水處理工藝具有投資省、占地小、建設(shè)周期短、操作簡(jiǎn)便、出水水質(zhì)穩(wěn)定，除磷、脫氮能力強(qiáng)等顯著特點(diǎn)，不僅能使農(nóng)村污水的排放符合新農(nóng)村建設(shè)的要求，也能夠改善農(nóng)村居民生活環(huán)境，是所需的一種理想的處理工藝。本研究針對(duì)我省村鎮(zhèn)生活污水的特點(diǎn)，本著經(jīng)濟(jì)有效和易于管理的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了 SBR 污水生物處理系統(tǒng)。

1 工程概況

1.1 設(shè)計(jì)水量、進(jìn)出水水質(zhì)

某農(nóng)村位于廣東中部，人口密度約為625人/㎞2，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，取人均生活用水量為170L/d，每戶人口3.5人。污水量按折污法進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合農(nóng)村污水處理管網(wǎng)建設(shè)的完善度，生活污水量按給水量80%計(jì)，同時(shí)考慮15%的地下水入滲量，最終污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)模為80m3/d。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)COD≤300mg/L，BOD5≤150mg/L，ρ（SS）≤150mg/L，ρ（TN）≤40mg/L，ρ（NH3-N）≤35mg/L，ρ（TP）≤4.5mg/L，pH=6～9。出水要求達(dá)到城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 工藝流程

本項(xiàng)目采用人工濕地對(duì)污水處理廠進(jìn)行深度處理，工藝流程如圖1所示，污水經(jīng)管網(wǎng)收集后，排入一體化處理設(shè)施（設(shè)置在村周邊，遠(yuǎn)離居住區(qū)）。首先經(jīng)人工格柵井后進(jìn)入調(diào)節(jié)池均化水質(zhì)水量，然后提升進(jìn)入?yún)捬醭厮馑峄?，厭氧池出水進(jìn)入SBR池曝氣、沉淀，上清液經(jīng)潷除后進(jìn)入平流沉淀池，同時(shí)加藥除磷，最后通過巴歇爾槽計(jì)量排放，同時(shí)投加二氧化氯氯片消毒。SBR池部分污泥回流至調(diào)節(jié)池，實(shí)現(xiàn)初步污泥減量化，同時(shí)降低部分BOD5。污泥池及SBR池污泥定期外運(yùn)處理。

圖1 處理設(shè)施工藝流程

2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備

整個(gè)處理設(shè)施規(guī)模較小，從噪聲、空氣質(zhì)量和安全考慮，采用地埋式鋼筋砼結(jié)構(gòu)污水處理設(shè)施。同時(shí)出于施工可行性及經(jīng)濟(jì)性考慮，調(diào)節(jié)池、厭氧池、SBR池、沉淀池及污泥池采用一體化的設(shè)計(jì)方式，具體各單元尺寸如下：

1）格柵井：調(diào)節(jié)池前設(shè)置一道不銹鋼人工格柵，用于截留較大的懸浮物和漂浮物，以減清后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，本次設(shè)計(jì)的人工格柵采用間距20mm的鋼格柵。

2）調(diào)節(jié)池：本次設(shè)計(jì)的處理設(shè)施規(guī)模較小同時(shí)農(nóng)村生活污水水質(zhì)、水量變化較大，需設(shè)置調(diào)節(jié)池來平衡。調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間8h，凈尺寸為4.9m×2.3m×5m。池內(nèi)設(shè)2臺(tái)潛污泵，1用1備，型號(hào)為WQ15-7-1。調(diào)節(jié)池旁設(shè)置超越管，當(dāng)處理設(shè)施運(yùn)行事故時(shí)污水直接排河。

3）厭氧池：厭氧池主要作用是污泥減量化及反硝化脫氮，也兼顧降解BOD5的作用。凈尺寸為2.7m×2.2m×5m，超高0.5m。厭氧池通過大阻力配水系統(tǒng)配水，配水支管中垂線斜下45°開配水小孔，孔徑5mm，間隔0.3m分布。池內(nèi)安裝組合填料，填料高度2.5m，浸沒水深0.5m，填料下水深1.5m，方便檢修時(shí)人員通過。內(nèi)部設(shè)一臺(tái)潛污泵，將池內(nèi)污水回流至厭氧池配水進(jìn)水總管，出水通過溢流孔進(jìn)入SBR池。

4）SBR池：SBR池凈尺寸為3.7m×2.7m×5m，超高0.5m，污泥層高度為0.8m，緩沖層高度1m。設(shè)計(jì)BOD5污泥負(fù)荷（以MLSS計(jì)）為0.3kg/kg。運(yùn)行周期取8h，其中進(jìn)水時(shí)間2h，反應(yīng)時(shí)間3h，沉淀1h，排水1h，閑置1h。SBR池由射流曝氣機(jī)將空氣注入水中，在好氧微生物的降解作用下將水中有機(jī)物去除，同時(shí)去除氨氮，實(shí)現(xiàn)泥水分離。SBR池內(nèi)安裝射流曝氣機(jī)2臺(tái)，1用1備，型號(hào)15-BER2，曝氣的同時(shí)起到攪拌混合的作用。SBR池污泥回流通過一臺(tái)型號(hào)為QW25-8-22-1.1的污泥泵抽至調(diào)節(jié)池。

5）沉淀池：平流沉淀池設(shè)計(jì)沉淀表面負(fù)荷不大于0.8m3/（m2·h），凈尺寸為5m×1m×5m，超高0.5m，沉淀區(qū)有效水深3.6m。SBR出水通過浮筒泵抽入沉淀池集水槽，同時(shí)通過加藥管向槽內(nèi)投加混凝劑，沉淀池進(jìn)水采用三角堰配水，堰前0.5m設(shè)擋板，三角堰和擋板的組合在起到均勻配水作用的同時(shí)使得藥劑充分混合。沉淀池設(shè)2個(gè)泥斗，泥斗深0.6m，上平面尺寸1m×1m，下平面尺寸0.3m×0.3m，由于泥量較少，通過手動(dòng)控制排泥。

6）污泥池：污泥池凈尺寸2.3m×1m×5m，超高0.5m。污泥池主要用于存儲(chǔ)來自沉淀池的化學(xué)污泥，無需進(jìn)行濃縮處理，依靠自身重力濃縮。每隔20天排一次泥，污泥通過槽罐車外運(yùn)處理，污泥上清液定期采用泵抽至調(diào)節(jié)池處理。

7）巴氏計(jì)量槽：巴氏計(jì)量槽根據(jù)流量購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)型成品，喉管b=51mm。污水處理后需消毒工藝才能排放至水體。本工程規(guī)模小，采用人工投加二氧化氯消毒片的方式進(jìn)行消毒，氯片投加器安裝在巴氏計(jì)量槽出水段。

3 運(yùn)行及特點(diǎn)分析

3.1 自控及運(yùn)行效果

整個(gè)污水處理設(shè)施運(yùn)行周期為8h，即1d運(yùn)行3個(gè)周期。調(diào)節(jié)池潛污泵一備一用，與SBR聯(lián)動(dòng)，池內(nèi)潛污泵運(yùn)行2h后暫停6h，再運(yùn)行2h，往復(fù)循環(huán)。調(diào)節(jié)池潛污泵提升的同時(shí)厭氧池出水通過溢流孔排至SBR池，SBR池運(yùn)行周期為8h，當(dāng)調(diào)節(jié)池潛污泵運(yùn)行2h停止，SBR射流曝氣機(jī)立即運(yùn)行3h，然后停止進(jìn)入沉淀過程。沉淀1h后浮筒泵啟動(dòng)進(jìn)行潷水，啟動(dòng)1h后停止，當(dāng)SBR池到達(dá)最低水位時(shí)，浮筒泵強(qiáng)制停止。浮筒泵啟動(dòng)時(shí)加藥泵也隨之啟動(dòng)，停止時(shí)也隨之停止。浮筒泵停止后SBR池閑置1h，進(jìn)入下一個(gè)運(yùn)行周期。整個(gè)系統(tǒng)的水泵啟停通過浮球液位計(jì)控制。

目前該處理設(shè)施已投入運(yùn)行，并且處理效果穩(wěn)定，達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。COD、BOD5、SS、TN、NH3-N和TP去除率分別達(dá)到了92.0%、90.0%、91.7%、65.3%、83.7%和86.4%，具體環(huán)保部門監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。

表1污水進(jìn)出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

3.2 特點(diǎn)分析

污水處理設(shè)施建設(shè)完成后維護(hù)管理至關(guān)重要，而農(nóng)村地區(qū)又往往缺乏專業(yè)人才，處理設(shè)施的維護(hù)管理必須簡(jiǎn)單易行。該處理設(shè)施能較好的滿足以上要求，操作人員只需定期控制污泥泵的開啟以及消毒氯片的更換即可，無需復(fù)雜的專業(yè)知識(shí)，適宜在農(nóng)村進(jìn)行推廣。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

作為污水處理方法，處理費(fèi)用低廉是其經(jīng)濟(jì)效益的體現(xiàn)，一般的運(yùn)行費(fèi)用3～5元/t廢水。由表2可知，該處理設(shè)施電費(fèi)為41.05kWh/d，電價(jià)按0.56元/kWh，單位水量能耗費(fèi)用為0.29元/m3，藥劑費(fèi)主要為投加的純度30%的聚合鋁鐵（FPAC）和純度8%二氧化氯消毒片，F(xiàn)PAC固體藥劑稀釋成3%的溶液，按3‰體積比投加，二氧化氯投加濃度為0.5mg/L，藥劑費(fèi)合計(jì)0.25元/m3。人工費(fèi)按1人計(jì)，主要負(fù)責(zé)污泥泵的開啟以及氯片的更換，每月工資按1700元計(jì)，處理成本為0.95元/m3。

表2 工藝設(shè)備能耗表

5 結(jié)論

總之，處理工藝的確定是污水處理工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，SBR工藝具有工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、基建費(fèi)用低、對(duì)水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，運(yùn)用于農(nóng)村污水處理是十分可行的，也是目前值得深入研究的一項(xiàng)污水生物處理新技術(shù)。因此，我們應(yīng)加大對(duì)該處理工藝的宣傳力度，以便達(dá)到最佳的污水處理效果，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)，提高農(nóng)村生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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