農(nóng)村生活污水一體化處理設(shè)備工藝解析

萬 成

（南京環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司，江蘇 南京 211100）

未經(jīng)處理的生活污水沿道路路面或邊溝直接排放至水體，這導(dǎo)致水體污染問題日益惡化，也加劇了生態(tài)環(huán)境破壞問題，不利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。一體化污水處理設(shè)備與工藝的應(yīng)用與我國的基本國情與發(fā)展趨勢相適應(yīng)，有助于減少污水處理資源與能源的消耗，進(jìn)一步提高污水處理的全面性和有效性，從而使農(nóng)村生活污水經(jīng)過處理后進(jìn)行排放，在最大程度上減小對生態(tài)環(huán)境造成的不利影響。

1 農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)

大量調(diào)查研究結(jié)果表明，在大多數(shù)農(nóng)村，生活污水的水質(zhì)具有一定的穩(wěn)定性，而且差異較小，污水中的氮、磷以及有機(jī)物的含量比城市生活污水中的含量高，其中也含有一定細(xì)菌、病毒、合成洗滌劑以及蟲卵等物質(zhì)[1]。相較于城市生活污水的排放，農(nóng)村生活污水的水量較小，污水的排放主要為分散式排放，在一天中的上午、中午和下午出現(xiàn)的排放高峰時(shí)段，這通常與村民的生活習(xí)慣以及季節(jié)變化等因素密切相關(guān)，污水排放的變化幅度較大。

2 農(nóng)村生活污水處理存在的問題及處理原則

我國對于農(nóng)村生活污水處理工程的研究與落實(shí)起步時(shí)間相對較晚，農(nóng)村生活污水處理工程的建設(shè)規(guī)模較大，涉及到排水以及衛(wèi)生間改造等工程。農(nóng)村人口在我國總?cè)丝跀?shù)中占有較大比例，因此農(nóng)村生活污水處理工程的建設(shè)量較大、施工具有較強(qiáng)的復(fù)雜性、基礎(chǔ)設(shè)施相對落后，這進(jìn)一步增加了農(nóng)村生活污水處理的難度[2]。其次，大多數(shù)農(nóng)村人口對于生活污水的處理意識相對薄弱，對于農(nóng)村生活污水處理領(lǐng)域的研究也相對不足。由于農(nóng)村人口的密度較高，所以進(jìn)一步增加了人均污水處理工程建設(shè)的成本。

首先，農(nóng)村生活污水的處理要遵循分散處理的基本原則。農(nóng)村各戶產(chǎn)生的生活污水相對分散且水量有限，因此在對生活污水進(jìn)行處理的過程中，需要先將分散排放的污水進(jìn)行收集后再進(jìn)行統(tǒng)一集中處理，結(jié)合農(nóng)村生活污水的基本特點(diǎn)，設(shè)置污水處理工藝流程，有效去除污水中的污染物以及懸浮物質(zhì)，保證經(jīng)過無害化處理的污水達(dá)到回收再利用的標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。其次，在對農(nóng)村生活污水進(jìn)行處理時(shí)，要對農(nóng)村現(xiàn)階段以及未來發(fā)展階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況進(jìn)行全面評估，依據(jù)農(nóng)村的污水實(shí)際產(chǎn)生量和人口數(shù)量，選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的污水處理工藝，從而使設(shè)備與工藝的應(yīng)用與農(nóng)村的發(fā)展情況相適應(yīng)[3]。此外，由于農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對落后，相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)能力不足，因此選擇的設(shè)備工藝要具備較強(qiáng)的可操作性，并保證設(shè)備工藝運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，從而有效提高農(nóng)村生活污水處理的效率和質(zhì)量，有效改善我國生態(tài)環(huán)境惡化的問題，并促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3 農(nóng)村生活污水一體化處理設(shè)備工藝的應(yīng)用

3.1 A/O主體工藝

A/O主體工藝是指厭氧—好氧活性污泥法，這種工藝主要是通過使厭氧和好氧產(chǎn)生反應(yīng)對污水進(jìn)行處理。當(dāng)農(nóng)村生活污水進(jìn)入?yún)捬醭睾笈c回流污泥進(jìn)行混合，此時(shí)污泥中含有的聚磷菌物質(zhì)能夠起到降低污水中BOD含量的作用，同時(shí)將正磷酸鹽釋放到混合液中，再使混合液進(jìn)入好氧池，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的氧化分解，聚磷菌也會吸收混合液中的正磷酸鹽。相對于厭氧條件下釋放的磷，聚磷菌在好氧條件下吸收的磷較多，因此通過厭氧—好氧的交替作用以及二沉池內(nèi)對污泥進(jìn)行分離，能夠有效去除污水中的磷，最終實(shí)現(xiàn)對生活污水的有效處理。A/O主體工藝的應(yīng)用能夠有效減少農(nóng)村生活污水中含有的氮、磷以及有機(jī)物等污染物質(zhì)，同時(shí)能夠有效避免發(fā)生污泥膨脹問題，有利于工作人員進(jìn)行管理。在實(shí)際應(yīng)用過程中，首先需要將生活污水由格柵井排入調(diào)節(jié)池，之后再利用污水泵將污水送入A級處理池，在A級處理池中有彈性填料，而兼氧細(xì)菌通常吸附在填料上，在兼氧細(xì)菌的吸附水解作用下，能夠有效抑制污水中生物細(xì)菌的繁殖，同時(shí)能夠使大分子有機(jī)物經(jīng)過水解反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，還能有效降解固體有機(jī)物，有助于減少污水中的污泥量和懸浮固體污染物的含量。利用兼氧脫氮菌能使從后級好氧段回流的硝化液中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮形成氣態(tài)氮，從而有效去除污水中的氮，并降解污水中的有機(jī)污染物。由A級處理池出水后，進(jìn)入O級處理池（即好氧池），好氧池中的微生物能夠?qū)ξ鬯械目扇苄晕廴疚镞M(jìn)行代謝，從而有效去除污水中的可溶解性污染物。之后污水再進(jìn)入二沉池，對懸浮物質(zhì)進(jìn)行處理后再流入中間水池，由水泵將污水送至過濾器有效去除水中的懸浮雜質(zhì)和顆粒等物質(zhì)，經(jīng)過這些工序使得污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過消毒后可準(zhǔn)許排放[4]。工作人員需要定期清理外運(yùn)格柵井?dāng)r截的殘?jiān)任镔|(zhì)。

3.2 MBR主體工藝

MBR主體工藝指的是膜生物反應(yīng)器技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了膜分離技術(shù)與活性污泥生物處理技術(shù)的有效結(jié)合。與活性污泥法不同的是，MBR主體工藝在進(jìn)行固體和液體分離時(shí)利用中空纖維膜來代替沉淀池，從而有效提高固體與液體分離的效率。同時(shí)充分發(fā)揮膜的基本特點(diǎn)，避免在出水過程中活性污泥流失，保證了生化池中活性污泥的較高濃度，從而有利于徹底分解污水中的污染物，保證經(jīng)過處理的污水水質(zhì)的穩(wěn)定性，并符合排放標(biāo)準(zhǔn)。MBR主體工藝的應(yīng)用能夠保證污水的水質(zhì)具有較好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，避免發(fā)生污泥膨脹問題。在處理池中加入新型彈性立體填料，有助于微生物掛膜和脫膜，并提高有機(jī)物的去除率和空氣中氧氣在水中的溶解度，同時(shí)具有占地面積小的優(yōu)勢特點(diǎn)，有利于減少生活污泥處理的成本費(fèi)用。在實(shí)際應(yīng)用過程中，首先需要將污水由格柵井流入調(diào)節(jié)池，再利用提升泵將污水流入生物反應(yīng)池，利用PLC控制器開啟鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行充氧，再利用循環(huán)泵使生物反應(yīng)池中的水進(jìn)入膜分離處理單元，污水返回調(diào)節(jié)池。利用清洗池中的處理水使反沖洗泵能夠?qū)δぬ幚碓O(shè)備進(jìn)行反沖洗，之后反沖洗污水返回調(diào)節(jié)池。在此過程中，通過反應(yīng)池水位的升高或降低，能夠控制提升泵的開啟或關(guān)閉，并利用手動和自動兩種方式實(shí)現(xiàn)對膜分離處理單元的過濾和反沖洗操作進(jìn)行控制。當(dāng)需要對膜分離處理單元進(jìn)行化學(xué)清洗操作時(shí)，需要開啟藥洗閥、藥劑循環(huán)閥以及藥液循環(huán)泵，同時(shí)關(guān)閉進(jìn)水閥和污水循環(huán)閥。MBR主體工藝的應(yīng)用能夠有效截留反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物，無需建立初沉池和二沉池就能實(shí)現(xiàn)固體與液體的分離，從而達(dá)到了污泥與水分離的效果。

3.3 SBR主體工藝

SBR主體工藝指的是序批式活性污泥處理工藝，該工藝的應(yīng)用能夠?qū)⑴潘?、沉淀、反?yīng)和曝氣等工序環(huán)節(jié)按照時(shí)間順序在同一反應(yīng)池中反復(fù)進(jìn)行。SBR工藝的運(yùn)作通常將進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置五個階段所需的運(yùn)行時(shí)間作為一個運(yùn)行周期。在一個運(yùn)行周期內(nèi)，工作人員可以依據(jù)運(yùn)行功能及進(jìn)水的水質(zhì)對各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)池中混合液的濃度等進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，從而保證該工藝能夠與污水水質(zhì)和水量的變化相適應(yīng)。同時(shí)在進(jìn)水和反應(yīng)階段，在厭氧和好氧的交替作用下能夠有效控制專性好氧菌繁殖，較短的污泥齡也可以控制絲狀菌的繁殖，進(jìn)而有效避免了常規(guī)活性污泥膨脹問題的發(fā)生。SBR主體工藝相對于其他污水處理設(shè)備工藝而言，其操作流程更加簡單，而且工藝的應(yīng)用不需要設(shè)置污泥回流設(shè)施和二沉池，有利于減少污水處理的成本費(fèi)用，并有效避免污泥膨脹問題的發(fā)生。通過結(jié)合實(shí)際情況調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行，有助于去除污水中的COD和氮、磷等污染物質(zhì)的含量，從而提升水質(zhì)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，在間歇排放的污水處理中較為適用，并且可以利用PLC自動控制系統(tǒng)對工序的操作進(jìn)行控制，有助于節(jié)約人力資源。但SBR工藝的應(yīng)用排水時(shí)間較短，且要求排水時(shí)不能攪動沉淀的污泥層，因此在應(yīng)用該工藝時(shí)，需要利用專門的排水設(shè)備來保證工藝應(yīng)用的有效性。在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要使污水先經(jīng)過格柵井流入調(diào)節(jié)池，再利用提升泵使水進(jìn)入主反應(yīng)SBR設(shè)備池，經(jīng)過曝氣、反應(yīng)、沉淀和排水等工序操作后，使下部污泥進(jìn)入污泥儲存池，在經(jīng)過壓濾后要將污泥進(jìn)行排放和外運(yùn)，利用潷水器將上部清液進(jìn)行潷水后進(jìn)入到中間水池，再經(jīng)過消毒處理保證水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放至水體。

4 結(jié)論

農(nóng)村生活污水的不合理排放是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境日益惡化的重要原因，因此需要采取有力手段強(qiáng)化對農(nóng)村生活污水的科學(xué)治理。在未來發(fā)展階段，相關(guān)部門需要對一體化污水處理設(shè)備與工藝在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步研究與分析，并結(jié)合農(nóng)村生活污水的基本特點(diǎn)，提高一體化處理設(shè)備與工藝應(yīng)用的科學(xué)性與規(guī)范性，從而提高農(nóng)村生活污水處理的效率和質(zhì)量。