集約式小型污水處理設(shè)備在村污水治理中應(yīng)用及設(shè)計(jì)案例分析

黃好通

[摘要]農(nóng)村污水處理存在處理規(guī)模小，征地難，資金有限及缺乏專業(yè)運(yùn)行人員等特點(diǎn)，集約式小型污水處理設(shè)備通過(guò)集成機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以廣泛應(yīng)用于分散式農(nóng)村污水處理。分析了集約式小型污水處理設(shè)備的特點(diǎn)和設(shè)備放置方式的選擇，同時(shí)介紹了設(shè)計(jì)案例分析，為分散式農(nóng)村污水處理的治理提供參考。

[關(guān)鍵詞]農(nóng)村污水;集約式小型污水處理設(shè)備;污水治理

文章編號(hào)：2095-4085（2019）06 -0021 -03

農(nóng)村生活污水具有污水量小，比較分散，水量變化大，污水濃度低且變化大，可生化性好等特點(diǎn)?，F(xiàn)狀我國(guó)農(nóng)村污水處理具有以下特點(diǎn)。處理規(guī)模小，征地難，資金有限及缺乏專業(yè)運(yùn)行人員。隨著“美麗鄉(xiāng)村”和“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略的推進(jìn)，為從根本上實(shí)現(xiàn)農(nóng)村人居環(huán)境明顯改善，農(nóng)村生活污水治理勢(shì)在必行。

用于農(nóng)村污水的處理技術(shù)主要有化糞池，土地處理，濕地處理，活性污泥法和生物膜法。集約式小型生活污水處理設(shè)備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)工廠化整體制作或者能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝的污水處理裝置。一般處理能力在500m3/d以內(nèi)，處理工藝主要是A/O法及A2/0法以及接觸氧化法等，適用于處理量小，分散廣，難以集中收集處理的分散式農(nóng)村污水處理。

1集約式小型污水處理設(shè)備的特點(diǎn)

1.1占地少，節(jié)省土地

集約式污水處理設(shè)備通過(guò)集約式機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將主要處理單元集約成一體，節(jié)約各處理單元的空間，占地面積小。集約式小型污水處理設(shè)備放置在地表，也可以放置在地下。地下式設(shè)備埋于地表下，設(shè)備的上部可以浮動(dòng)作為廣場(chǎng)或者綠化，因此地下式不占地表面積，相比地上式更加節(jié)省土地。

1.2易于安裝，造價(jià)低，運(yùn)行費(fèi)用低

集約式污水處理設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)工廠化整體制作或者能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝，一般設(shè)備采用內(nèi)涂玻璃鋼結(jié)構(gòu)，抗老化耐腐蝕及質(zhì)量輕的特點(diǎn)，全套裝置施工簡(jiǎn)單，施工工期短，造價(jià)低。同時(shí)設(shè)備能耗小，且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，整體運(yùn)行費(fèi)永剛較低。

1.3運(yùn)行安全可靠，運(yùn)營(yíng)操作簡(jiǎn)便

集約式污水處理設(shè)備所有的設(shè)備均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化精確控制，正常運(yùn)行時(shí)候基本不需要專人運(yùn)行管理，運(yùn)行安全可靠，僅需定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)即可，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，特別適合專業(yè)人員缺乏地區(qū)的污水處理，

2設(shè)備放置方式的選擇

集約式小型污水處理設(shè)備放置在地表，也可以放置在地下。兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。將污水處理設(shè)備安裝在地面上，必須配套建設(shè)保溫房，因此占用一定的地表空間，同時(shí)噪音，臭氣等對(duì)環(huán)境影響較大。優(yōu)點(diǎn)是由于設(shè)備放置在地表，設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)候，檢修方便，再者設(shè)備放置環(huán)境較好，使用壽命長(zhǎng)，污水處理設(shè)備受環(huán)境因素影響較小，因此，應(yīng)用相對(duì)廣泛。

將污水處理設(shè)備放置于地下，稱為地埋式污水處理設(shè)備。因?yàn)樗梢月裨诘叵?，設(shè)備上部覆土后可以作為廣場(chǎng)或綠地，因此節(jié)約空間和土地。地埋式污水處理設(shè)備噪音小，臭味少，對(duì)環(huán)境的影響較小。但是由于它埋在地下，一旦設(shè)備故障，維修不方便，同時(shí)還要考慮設(shè)備的防凍及場(chǎng)地防洪等。地埋式污水處理設(shè)備對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性不強(qiáng)，這是最大的缺點(diǎn)，一般用于土地緊張，環(huán)境要求較高的地方。

3集約式污水處理設(shè)備設(shè)計(jì)案例分析

3.1案例概況

案例選擇某新型農(nóng)村社區(qū)的處理，主要處理社區(qū)居民的日常生活污水，處理規(guī)模為80m3/d，該污水可生化性好，較容易處理，進(jìn)水主要指標(biāo)如下：COD≤400mg/L， BODs≤220mg/L， SS≤220mg/，氨氮≤35mg/L，總磷≤3.5mg/L，pH為6-9。出水達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920- 2002）中綠化，沖廁用水的水質(zhì)要求。

3.2工藝流程分析（圖1）

根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特性分析和出水水質(zhì)要求，確定選擇以生物接觸氧化為主體的工藝，具體處理工藝流程如下。

3.2.1各工段說(shuō)明

（1）水力篩水力篩能的作用是為了防止后續(xù)水泵和管道堵塞，能夠連續(xù)自動(dòng)去除污水中大的懸浮物和漂浮物，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物和設(shè)備的壓力，確保正常運(yùn)行。

（2） -體化設(shè)備及機(jī)械過(guò)濾器一體化設(shè)備包括調(diào)節(jié)水解池、缺氧池、生化池、沉淀池、中間池和中水池6個(gè)部分，配以機(jī)械過(guò)濾器及附件設(shè)備，可以完成污水的處理和中水的產(chǎn)生全過(guò)程，從而保證出水達(dá)標(biāo)回用。

3.2.2占地情況

本工程位于地下車庫(kù)，占地尺寸為6.5m×16.5m，約108m2。

3.3主要工段設(shè)計(jì)

（1）調(diào)節(jié)水解池調(diào)節(jié)水解池由池體、填料和布水、排泥系統(tǒng)組成。污水進(jìn)入調(diào)節(jié)水解池主要有兩個(gè)作用。第一，進(jìn)行污水水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均一。該項(xiàng)目的生活污水水量和水質(zhì)在一天不同時(shí)段存在較大差異和變化，為使后續(xù)工段正常運(yùn)行，減輕污水的高峰流量和濃度的負(fù)荷沖擊，在水解調(diào)節(jié)池內(nèi)將高濃度和低濃度的水進(jìn)行調(diào)節(jié)混合，保證后續(xù)處理單位的進(jìn)水水質(zhì)和水量相對(duì)穩(wěn)定，便于生化處理階段的穩(wěn)定運(yùn)行。第二，利用生物的厭氧發(fā)酵的水解階段，將固體物質(zhì)厭氧發(fā)酵降解為溶解性物質(zhì)，大分子物質(zhì)降解為小分子。調(diào)節(jié)水解池把反應(yīng)控制在酸化階段完成之前，設(shè)計(jì)時(shí)水力停留時(shí)間短，效率高，同時(shí)提高了污水的可生化性。主要的設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間8.7h。

（2）缺氧池缺氧池半軟性填料，在池內(nèi)菌的作用下，利用調(diào)節(jié)區(qū)來(lái)水補(bǔ)充碳源，對(duì)回流硝化液進(jìn)行反硝化脫氮，保證出水總氮達(dá)標(biāo)，同時(shí)去除部分COD，節(jié)約好氧處理費(fèi)用。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：水力停留時(shí)間HRT=3.1h。

（3）生化池生化池污水處理的主體處理單元，生化池主要包含池體，填料，布水系統(tǒng)和曝氣等部分。污水自缺氧池進(jìn)入生化池底部，上向流動(dòng)中污水與填料接觸，微生物附著在填料載體上，接觸過(guò)程中有機(jī)物被微生物吸附，氧化分解，部分轉(zhuǎn)化為新的生物膜，污水得到凈化[1] 。相對(duì)于生物濾池和其他生物膜法，生物接觸氧化工藝兼具活性污泥的特性，可以靈活實(shí)現(xiàn)有機(jī)負(fù)荷的調(diào)節(jié)，并且克服堵塞現(xiàn)象。該工藝處理效果好，停留處理時(shí)間短。COD去除率可達(dá)70%～90%，污泥產(chǎn)生量少，污泥產(chǎn)率約為0.2kg-0.4kg干污泥/（lkgCOD去除），運(yùn)行中可以避免污泥膨脹，無(wú)需污泥回流，從而出水水質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：水力停留時(shí)間為HRT=8.8h，BOD負(fù)荷：0.64kgBOD5/m3填料.d。

（4）沉淀池沉淀池進(jìn)行好氧生化出水的固液分離。除去生化池中老化的生物膜等固體物質(zhì)，屬于生化處理的一個(gè)重要組成部分。沉淀池設(shè)計(jì)為斜管沉淀池，占地面積小，處理效果較好，比較適合于集約式小型污水處理設(shè)施。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：表面負(fù)荷取1.Om3/m2.h。

（5）中間池收集沉淀池出水，以便將其提升至機(jī)械過(guò)濾器進(jìn)行深度處理。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間為40min。

（6）機(jī)械過(guò)濾器用于進(jìn)一步去除沉淀后水中的細(xì)小懸浮雜質(zhì)，改善出水水質(zhì)，使其達(dá)到回用要求。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：濾速v=6.6m/h。

（7）中水池過(guò)濾后的水儲(chǔ)存于中水池中，加藥消毒后回用或外排。

3.4各處理單元的處理效果

各單元處理效果見(jiàn)表1。

3.5運(yùn)行成本及效益分析

（1）運(yùn)行費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用主要包含電費(fèi)，藥劑費(fèi)用及維護(hù)工人員工資等，單位處理成本約2.4元/t（含再生水供水電耗）。

（2）效益分析工程建成運(yùn)行后，每年可減少向周圍環(huán)境排放污染負(fù)荷為COD= 10.22t，BOD5=6.13t，SS =6.13t。污水處理后完全達(dá)到了《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》的標(biāo)準(zhǔn)，再生利用，每年可節(jié)約水資源29200t，水費(fèi)以2.9元/m3計(jì)，年可節(jié)約水資源費(fèi)為8.47萬(wàn)元?？蓽p少農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理對(duì)周圍水系的影響，為從根本上實(shí)現(xiàn)農(nóng)村人居環(huán)境明顯改善，保障了人民身體健康。

3.6綜合評(píng)述

本工程采用了主體為生物接觸氧化工藝集約型小型污水處理設(shè)備，工藝較為成熟和先進(jìn)，工程中使用的設(shè)備比較節(jié)能，技術(shù)的先進(jìn)性和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性相結(jié)合，不僅降低了工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用，又能保障污水的處理效果，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。

4結(jié)論

農(nóng)村生活污水具有污水量小，比較分散，水量變化大，污水濃度低且變化大，可生化性好等特點(diǎn)。集約式污水處理設(shè)備最大處理規(guī)模500m3/d，通過(guò)集約式集成機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有占地少，造價(jià)低，全自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行成本低，處理效果好，能滿足出水水質(zhì)要求，在分散式農(nóng)村污水處理中具有廣泛的引用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)學(xué)彬，林彰文，呂淑果，海南農(nóng)村污水處理模式分析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2015，（09）：43-45.