采用A/O生物接觸氧化處理農(nóng)村生活污水的探討

阮東亮

（合肥蔡田鋪首創(chuàng)水務(wù)有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230000）

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)農(nóng)村人口約為6億，每年的污水總量約為9×10 m3，污水總量比較大，但仍有一些農(nóng)村地區(qū)沒(méi)有采取農(nóng)村污水處理措施。因此，我們必須加快相關(guān)設(shè)施的建設(shè)。由于生物接觸氧化法在這方面具有重要的作用，有利于將污水中的有機(jī)物和氨氮物質(zhì)除去。因此，本文對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究，希望對(duì)于提高農(nóng)村污水治理的水平具有一定的參考價(jià)值。

1 當(dāng)前農(nóng)村污水處理的工藝概述

1.1 AB法

AB法主要原理是兩段活性污泥處理法，在污水處理時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)初沉池，而是將污泥負(fù)荷率較高的A段與負(fù)荷率較低的B段串聯(lián)構(gòu)成，同時(shí)還設(shè)計(jì)了獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，具體的工藝流程如圖1所示。AB法是一種較為高效的處理方式，不僅耗能小，而且還具有運(yùn)行穩(wěn)定和靈活的特點(diǎn)。

圖1 AB法工藝處理流程

1.2 A2/O法

A2/O法是利用一些厭氧、缺氧以及好氧生物去除污水中的磷元素，此種方式是在A/O法基礎(chǔ)上被開(kāi)發(fā)出來(lái)的，脫氮除磷效果良好。此種污水處理方式，在污水復(fù)用以及資源開(kāi)發(fā)上，具有較好的效果，有助于實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一[1]。

1.3 SBR法

SBR法也被稱為間歇式的活性污泥處理法，此種方式是將初沉池出水放入曝氣池，根據(jù)順序進(jìn)水、發(fā)生反應(yīng)、然后沉淀出水。SBR法從污水流入開(kāi)始直至下一個(gè)待機(jī)結(jié)束，可以將其看作為一個(gè)操作周期，污水處理循環(huán)往復(fù)，最終達(dá)到污水處理效果。SBR法具有流程簡(jiǎn)單、處理效果好等特點(diǎn)，且占用面積也較小，脫氮能力良好，是現(xiàn)階段專家學(xué)者廣泛研究的一種新技術(shù)。

1.4 LINPOR法

LINPOR法是對(duì)傳統(tǒng)活性淤泥技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的一種污水處理方式，通過(guò)在傳統(tǒng)工藝曝氣池中加入一定量的多孔塑料泡沫顆粒，其作為活性生物量的載體，有助于去除污水中的微生物，而且還能增加反應(yīng)器中的生物量，確保處理效果，減小反應(yīng)器的容積。除此之外，此種污水處理模式還具有成本低和污泥膨脹率低的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用在城市生活污水處理中[2]。

2 將A/O生物接觸氧化法應(yīng)用在農(nóng)村生活污水處理中的優(yōu)勢(shì)分析

2.1 去污效果良好

現(xiàn)階段A/O生物接觸氧化法被大規(guī)模應(yīng)用在農(nóng)村污水治理中，這主要是由于該技術(shù)占地面較小，而且反應(yīng)后排出的淤泥也較少，同時(shí)還具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，適應(yīng)性較強(qiáng)。另外，根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過(guò)A/O法處理過(guò)的污水，均可以正常排出。

2.2 施工較為簡(jiǎn)單

我國(guó)農(nóng)村由于人口分布廣泛，加之經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)慣也相對(duì)不同，因此，污水處理的難度較高，并且部分地區(qū)還存在資金匱乏的情況。而且，由于污水處理的成本高、污水處理工藝的適用性較差，所以需要耗費(fèi)大量的人力物力。而采用A/O生物接觸氧化法，不僅施工方式簡(jiǎn)單，而且成本較低，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一[3]。

3 采用A/O生物接觸氧化法處理農(nóng)村生活污水的方法

3.1 材料與方法

（1）實(shí)驗(yàn)用水

實(shí)驗(yàn)用水一般是人工配水，本實(shí)驗(yàn)以某化糞池的出水為例：該污水中BOD/COD＞0.4，活性良好，由于農(nóng)村生活污水中的氮磷元素含量較高，應(yīng)根據(jù)農(nóng)村生活污水的特性進(jìn)行污水處理，如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)參數(shù)

（2）實(shí)驗(yàn)裝置

A/O生物接觸氧化法的反應(yīng)流程如下：先將污水放入調(diào)節(jié)池，然后進(jìn)入生物接觸氧化池，最后進(jìn)入沉淀池，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后就可以出水。A/O反應(yīng)器由有機(jī)玻璃制成，反應(yīng)區(qū)尺寸大小一般為56 cm×47 cm×40 cm，在反應(yīng)器底部設(shè)計(jì)曝氣軟管，從上部進(jìn)水，從底部排水管排水，每次可處理60 L的污水。缺氧段以及接觸氧段均需要設(shè)置新型球形或者是懸浮式的填充料，填充率約為68%。

（3）實(shí)驗(yàn)條件

本實(shí)驗(yàn)接種的污泥均來(lái)自于安徽省某污水處理廠的二沉池回流污泥，污泥的顆粒直徑約為1～2 mm，顆粒以扁圓形為主，淤泥的濃度指數(shù)約為5 000 mg/L，接種總量一般為30 L。

（4）分析方法

COD檢測(cè)一般使用的是重鉻酸鉀法；NH4+-N檢測(cè)使用納氏試劑的光度分析法；TN檢測(cè)使用過(guò)硫酸鉀氧化的紫外分光光度法；TP檢測(cè)采用過(guò)硫酸鉀消除鉬銻的抗光光度法；DO檢測(cè)使用的是便攜式的溶氧儀，而MLSS/MLVSS則可以使用重量法。

（5）試驗(yàn)方法

為減少實(shí)驗(yàn)周期，可以利用接種掛膜法，對(duì)反應(yīng)器中的填料予以掛膜。啟動(dòng)初期，反應(yīng)器可以運(yùn)用間接進(jìn)水的方式，進(jìn)水體積約占反應(yīng)器的1/3即可，在悶爆2 d后停止曝氣，然后靜置沉淀1 h，排出上清液。當(dāng)?shù)撞康呐艢夤芘懦?/3的混合液時(shí)，工作人員就可以在水中加入一定量的活性泥，再注入20%的水分，利用小水量使其持續(xù)運(yùn)行，當(dāng)填料表面出現(xiàn)一層黃色物質(zhì)后，就可以加大水流量，直至其達(dá)到預(yù)定水壓的負(fù)荷值，就可以對(duì)污水中的COD、TN、TP以及NH4+-N等成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后觀察反應(yīng)器中填料表面的生物相，當(dāng)出水品質(zhì)趨于成熟后，說(shuō)明其掛膜啟動(dòng)成功。

3.2 結(jié)果與分析

（1）反應(yīng)器的啟動(dòng)

通常來(lái)說(shuō)，A/O反應(yīng)器的啟動(dòng)一般需要20 d。在本實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)后的COD濃度約為228～393 mg/L，后期濃度為40～50 mg/L；經(jīng)過(guò)15 d的適應(yīng)期，COD的去污率達(dá)到86%，這主要是由于淤泥中的微生物對(duì)于環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，一旦異養(yǎng)菌附著在填料的表面，就可以吸附淤泥中的微生物，增加碳源的含量，為異養(yǎng)菌的生存提供養(yǎng)料。

掛膜初期NH4+-N的去除效果不好，是由于其中的亞硝化菌與硝化菌的世代時(shí)間較長(zhǎng)。因此，系統(tǒng)中缺乏足夠的菌種來(lái)消除NH4+-N。反應(yīng)器運(yùn)行了8 d后，NH4+-N的去除率顯著提升。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，掛膜后期，NH4+-N的濃度維持在7 mg/L，去除率約為8.8%。

除此之外，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，第7天TP的去除率高達(dá)68.21%，這主要是由于試驗(yàn)水質(zhì)中含有高濃度的碳源，因此聚磷菌可以被吸附在其中。第15天，系統(tǒng)排泥，再加上底泥具有良好的吸附性，在排泥的過(guò)程中也可以帶走大量的磷元素，最終TP出水濃度保持在0.7 mg/L，去污效率約為69%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，A/O生物接觸氧化法具有較強(qiáng)的啟動(dòng)效率，處理農(nóng)村污水的效率較高。

（2）去污效果

經(jīng)過(guò)23天的反應(yīng)，COD濃度為45～60 mg/L，去除率高達(dá)88%，處理后水質(zhì)也可以達(dá)到排放的要求。利用生物膜中硝化菌硝化反應(yīng)，處理后的NH4+-N出水濃度約為6.54 mg/L，去除率約在90%，滿足出水要求[4]。

A/O生物接觸氧化法具有較好的TN處理效果，并且如果時(shí)間增加，去除率也會(huì)上升，出水中TN的濃度基本上可以達(dá)到18 mg/L，時(shí)間為19～23 h時(shí)去污率最高。

利用聚磷菌的厭氧釋磷特性，通過(guò)微生物吸收污水中的磷元素，然后利用排泥，實(shí)現(xiàn)排磷的目的，反應(yīng)后TP的濃度保持在0.3～0.4 mg/L，去除率高達(dá)86%。

4 結(jié)論

總而言之，利用A/O生物接觸氧化法，處理農(nóng)村生活污水，可以有效提高COD、TN、TP及NH4+-N的去除率。A/O試驗(yàn)處理的COD、TN、TP以及NH4+-N 濃度在45、6.54、18以及0.3 mg/L以下，滿足污水排放需求，且具有良好的負(fù)荷能力，現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛。因此，我國(guó)相關(guān)的工作人員應(yīng)重視A/O污水處理法的研究工作，充分發(fā)揮其作用。