農(nóng)村生活污水一體化處理設備工藝研究

翟袁楨

摘 要：隨著人口數(shù)量的不斷提高，環(huán)境問題儼然已經(jīng)成為與我們每個人息息相關的熱點話題，生活污水問題就是其中之一。愈發(fā)嚴峻的農(nóng)村生活污水污染問題已經(jīng)成為一項不容忽視、迫切需要解決的重點事件。一體化污水處理設備以其耗資少、空間小、處理率高、低能耗等優(yōu)勢，成為解決農(nóng)村生活污水污染問題的得力助手。筆者依據(jù)多年工作經(jīng)驗，在對農(nóng)村生活污水特點進行分析的基礎上，列舉說明一體化污水處理設備的發(fā)展優(yōu)勢，最后對現(xiàn)階段常用處理工藝進行了介紹，以期為相關工作人員提供一定的參考與借鑒作用。

關鍵詞：一體化處理設備;農(nóng)村生活污水;工藝研究

隨著城市化的不斷推進以及城鄉(xiāng)一體化的逐步深入，農(nóng)村小河流污染問題逐漸成為新農(nóng)村發(fā)展的絆腳石。由于農(nóng)村的特殊環(huán)境以及村民的生活習慣，未經(jīng)處理的農(nóng)村生活污水直排，成為影響區(qū)域水體治理效果至關重要的部分，如何有效的解決農(nóng)村生活污水問題，改善農(nóng)村地下水和地表水環(huán)境，成為當前我們面臨的重點以及難點。針對以上問題，我們對上海市某村莊農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀和給排水系統(tǒng)進行實地調研研究，該村莊位于金山區(qū)西部，轄區(qū)面積5km2左右，耕地面積4000畝左右，人口約3500人。

1 現(xiàn)狀問題

1.1 給排水系統(tǒng)

相對城市，農(nóng)村水源較廣，擁有地下水、水庫、池塘、溝渠等多種水源。根據(jù)現(xiàn)場實地調研，該村莊已配備有完善的自來水系統(tǒng)，但由于使用自來水的成本高，大多數(shù)居民仍舊采用河道水、池塘水洗衣、洗菜等，在水質健康上認識不足，對水源水質安全意識仍很單薄，僅依靠渾濁度來區(qū)別水質好壞。

在調研過程中，發(fā)現(xiàn)90%以上的生活污水存在直排現(xiàn)象，僅有少部分住房鋪設有排污管道。生活污水直排導致污水漫流，發(fā)黑發(fā)臭，嚴重影響水環(huán)境治理和周圍環(huán)境。

1.2 農(nóng)村生活污水特點

農(nóng)村居住依據(jù)習性、習慣和地理環(huán)境而定，相比城區(qū)住房及水源均較為分散，除人畜糞便排水、餐廚廢水、日常生活廢水外，還存在隨意堆放垃圾等現(xiàn)象產(chǎn)生的廢水，基本一天會有三個排放高峰時段，大致分為早、中、晚三段。相比城市地區(qū)生活污水，農(nóng)村生活污水成分較為簡單，一般無有毒物質，多為氮、磷、有機物、細菌、病毒、寄生蟲等，不同季節(jié)水質情況也各不相同。因此，農(nóng)村生活污水具有成分相對簡單、排水量少、變化系數(shù)大、間歇排放、水質相對不穩(wěn)定的特點，且集中收集處理不易。

2 一體化污水處理設備的發(fā)展優(yōu)勢

一體化設備技術自80年代初引入我國以來，隨著國家對污水處理要求的逐漸提高，一體化污水處理設備已成為當前處理農(nóng)村生活污水中最為常見的應用設備，與傳統(tǒng)的大型的生活污水處理設備相比優(yōu)勢顯著，具有投入少、占地小、便于管理、處理率高、集成化程度高等優(yōu)勢，符合《上海市農(nóng)村生活污水處理技術指南》的治理原則，且處理尾水可達到《上海市農(nóng)村生活污水處理設施出水水質規(guī)定》的要求，現(xiàn)已在我國廣大的農(nóng)村地區(qū)投入使用。

3 一體化污水處理工藝介紹

農(nóng)村生活污水的主要污染物為有機物，現(xiàn)如今，我國農(nóng)村地區(qū)廣泛應用的一體化污水處理工藝種類較多，但主要集中在以下幾種：A/O工藝;SBR法;生物接觸氧化法以及MBR工藝。

3.1 A/O工藝

A/O工藝所使用的設備分為兩個大的反應池，其中A池為缺氧/厭氧池，O池為好氧池，該工藝的應用原理實質上屬于活性污泥法，具體工藝流程如圖1所示。污水流經(jīng)A池，其中的可溶有機物被池中的異養(yǎng)微生物分解轉化，同時將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化;流經(jīng)O池，好氧微生物進一步將有機物分解為二氧化碳和水，同時氨態(tài)氮在硝化菌的作用下氧化為硝態(tài)氮，回流至A池，在缺氧狀態(tài)下，被異氧微生物反硝化還原為分子態(tài)氮，從而發(fā)揮降解有機物、脫氮除磷的作用。但該工藝中污水會在A池、O池中相互流轉，A池中的缺氧狀態(tài)很難保持，這也會影響設備的脫氮效率。但是由于缺少污泥回流系統(tǒng)，所以特殊菌群在該裝置中很難形成，這樣部分難以降解的物質只會被少量的處理，同時只能依靠提高內循環(huán)比進一步提升脫氮效率，會大幅的增加設備運行的成本。

3.2 SBR法

SBR法是近年來常用的一種間歇式活性污泥法，該方法可以較好地滿足農(nóng)村地區(qū)污水處理的多方面要求，與A/O工藝的不同之處在于，該工藝集缺氧池和曝氣池于一體，無需污泥回流系統(tǒng)，大幅度的減少了占地面積，具體工藝流程如圖2所示。通過持續(xù)進水——間斷性充氣——靜置沉淀——撇除上清液的過程，利用時間換取反應空間，池內厭氧、缺氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好;且整個過程自動化，便于操作和維護管理。但該工藝對其核心部件潷水器的要求較高，如質量得不到保障，將會極大地影響處理效率;且不連續(xù)出水，對后續(xù)構筑物容積要求高;同時，由于SBR反應器水位不恒定，造成設備利用率低。

3.3 生物接觸氧化法

生物接觸氧化法的運行原理是在生物床上固定半軟性填料，屬于污水生物膜處理技術體系中的一類。當農(nóng)村生活污水進入處理裝置，流經(jīng)填料時就會截留污水中的微生物，微生物附著形成生物膜，在反應裝置中充分充入氧氣，微生物對污水中的雜質進行分解去除。同時隨著時間變化，生物膜老化脫落隨水流走，為生物膜的形成騰出空間，系統(tǒng)的處理過程得以循環(huán)進行。生物接觸氧化法的優(yōu)點眾多，主要表現(xiàn)在：裝置體積小、處理效率高且時間短、能耗小、水質穩(wěn)定等等，同時污泥膨脹狀況可以利用該方法得到有效控制。

3.4 MBR工藝

MBR工藝的運行原理為把特殊材料制成的膜組件浸泡在曝氣池中，污水在經(jīng)過好氧處理后，經(jīng)模組件過濾后排放，由于微生物被完全截流在生物反應器內，從而有利于增殖緩慢的微生物截留生長，同時增加了難降解有機物在系統(tǒng)中的停留時間，大大提高了去除氨氮和難降解有機物降解的效率的提高。MBR工藝的實質屬于膜分離技術的一類，與傳統(tǒng)活性污泥法相比最大的不同之處在于，它是用膜組件代替了固液分離工藝及相關的構筑物，這樣做的目的可以極大地節(jié)省占地空間，而且該工藝可在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費用，且操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制。一般情況下MBR工藝可將農(nóng)村污水處理到一級A標準，但存在膜造價高、易出現(xiàn)污染等問題。如若想進一步提高出水標準，可結合二次處理工藝對出水進行再處理，實現(xiàn)水質的進一步提升。

4 MBR工藝應用研究

通過調研研究，我們選取上海市金山區(qū)西部某村莊一點采取一體化MBR設備應用研究，處理規(guī)模為100m3/d，經(jīng)檢測，出水達到GB18918-2002一級A標準。

5 結語

針對當前農(nóng)村污水處理存在的問題，筆者著重介紹了一體化污水處理在污水處理過程中的應用研究，通過對各自然村實施農(nóng)村污水收集和就地處理，不僅可以減少污水對地下水的污染，也從根源上杜絕了河道的污染源，使農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境得到根本的改善。

參考文獻：

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