一體化污水處理設備在生活區的應用分析

趙 璽

(中核新能核工業工程有限責任公司，山西太原 030012)

0 引言

目前全世界都面臨著水污染、缺水、氣候變化、能源危機以及資源枯竭等許多危及人類社會可持續發展的重大問題。我國正處在國民經濟和城市化快速發展階段，經濟、社會發展與資源、環境的矛盾日益突出，污水處理與這些重大問題密切相關。污水處理設施的建設與運行得到了越來越廣泛的關注。

我國現行的污水排放標準主要有《污水綜合排放標準》《城鎮污水處理廠污染物排放標準》及當地環保部門、水務部門的具體要求。目前主要存在的生活污水處理形式有大規模城鎮集中式污水處理廠和小規模分散式污水處理設施［1］。大規模城鎮集中式污水處理廠是相對技術和要求較為成熟的處理方式。小規模分散式生活污水大多采用了一體化污水處理設備，而一體化生活污水處理設備類型較混亂，存在著如何合理進行選擇和設計等諸多問題。本文結合某偏遠地區電廠生活區項目，對“一體化生活污水處理設備”這種小規模分散式生活污水的設計進行介紹和分析。

1 一體化生活污水處理設備介紹

一體化小型生活污水處理設備一般是指處理能力在500 m3/d以下，集污水處理工藝各部分功能，一般包括預處理、生物處理、沉淀、消毒等為一體的生活污水處理設備［2］。這種設施主要適用于污水量較小、分散廣、市政管網收集難度高的生活污水和與之類似的有機工業廢水，具有經濟、實用、占地小、操作管理方便等特點，是城市污水處理系統的有益補充。與大型市政污水處理工程相比具有如下特點:

1)水質水量波動較大。民用建筑白天用水量較大，夜間幾乎無污水排放，用水量的時間變化系數很大。工業生活污水排水會出現間斷排放的情況，易形成水質水量的沖擊。

2)維護管理人員的運行管理經驗不足。小型污水處理工程大多沒有專門的污水處理專業人員，運行過程中出現的問題難以得到及時解決。

3)小型污水處理設施的安裝地點往往離建筑物及人員活動區域較近，因此必須盡力減小污水處理機械噪聲及產生的異味對環境的影響。

4)小型污水處理設施的建設多為所屬單位自籌資金，一般經濟承受能力有限，可供選擇的實用技術較少。

小型污水處理工程的這些特點決定了小規模污水處理設備不能照搬城市污水處理廠的工藝，必須根據其自身特點，做到經濟、高效、節能和簡便易行。

2 工程項目的設計應用

電廠項目大多遠離市區，基礎設施建設落后，市政排水管網不能到達，而生活污水排放標準要求達到GB 8978-1996污水綜合排放標準的一級標準。這就要求在工程建設中設置必要的生活污水收集系統及污水處理設施［1］，工程采用了一體化生活污水處理設備這種方案。下面結合目前已開展的某工程實例對“一體化污水處理設備”的設計思路、設備選型依據以及后期面臨的問題進行分析，為以后的工程提供更多的參考。

2.1 工程概況

工程中生活污水具有以下特點:水質、水量波動比較大;水量較之城鎮污水處理廠的水量小很多;污染物濃度偏低(即比城市污水低)，污水可生化性能好;工程用地有限以及管理水平不高。這些特點就要求我們找到適合這種工業生活污水處理的方式，由于管理水平有限，所以在做工藝設計時盡可能的選擇污泥少或者無污泥產生的處理工藝，防止因污泥處理不善而導致二次污染。某電廠的生活污水系統自成一套完整的污水管網及處理體系。目前該工程生活污水管網及處理系統已經投入使用。

2.2 設計參數的確定

由于污水處理設施與工程同步運行，在工程未運行前我們不能對該工程的污水水質進行全面確切的實驗分析。但從用水用途、用水性質來看，電廠生活區的生活污水主要是生活排水和淋浴排水，污水性質比較簡單，生活污水屬于一般的生活污水。

根據GB 50014-2006室外排水設計規范(2011版)3.4規定我們可以對設計水質進行理論計算。《給排水手冊》第5冊城鎮排水(2005年版):城鎮污水典型的生活污水水質，大體有一定的變化范圍，根據規范計算的污水水質與典型生活污水水質比較，綜合比較后得出較合理的設計進水水質指標見表1。

表1 生活污水設計進水水質指標

根據GB 8978-1996污水綜合排放標準一級處理標準。我工程生活污水主要污染物出水指標見表2。

表2 生活污水設計出水水質指標

經計算一體化生活污水的設計水量為7.5 m3/h。

2.3 工藝流程

一般來說當處理污水中BOD與COD的比值大于0.3時，可采用生物法來處理。工程待處理污水BOD與COD的比值約為0.6，可采用生物法處理［3］。考慮到生活污水處理規模不大，規劃用地有限，故選用了A/O接觸氧化法一體化生活污水處理設備。一體化A/O工藝兼有生物濾池法和活性污泥法的優點，具有良好的氨氮和有機物的去除效果［4］。接觸氧化工藝具有技術較成熟穩定、出水水質好、占地小、投資低、能耗低，運行費用低等優點［5］。

設計污水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 污水處理工藝流程圖

2.4 處理構筑物的處理效果預測

為達到處理效果，根據《室外排水設計規范》及《生物接觸氧化法污水處理工程設計規范》對各處理構筑物的處理效果進行預測，以此更準確的確定各構筑物的尺寸，見表3。

根據預測結果可以較精確的計算各處理構筑物的尺寸。

2.5 運行成本分析

以電廠工程為例，本污水處理系統設計處理水量為7.5 m3/h，其運行成本分析如下:

電費:裝機容量為6.65 kW，運行容量為3.7 kW，按照工業電價0.5元/度來計算:

人工費:此污水處理系統自動化程度高，只需一人兼職管理，按月工資1 000元計算:

1 t水運行費用:E電費+E人工=0.25+0.19=0.44 元/m3。

相對于其他處理工藝相對節能。

表3 處理構筑物的處理效果預測表

3 工程運行情況及分析

工程已經運行調試結束，系統達到穩定水平。出水水質達到穩定、達到了處理要求。運行中應注意以下問題:1)出現故障時必須及時排除，主要故障為管路堵塞和風機水泵損壞，如果不及時排除將影響生物膜的生長，甚至會導致設備生化系統的破壞。2)定期清理污泥池內的污泥，以免影響出水水質;格柵池要注意觀察及時清渣，以免對進水產生影響。3)設備主要易損部件為風機與水泵，必須執行保養制度，風機每運行10 000 h必須保養一次，水泵運行5 000 h～8 000 h必須保養一次;平時運行過程中，風機轉向不能搞反，如進入污水，必須清理，更換機油后方能使用。

4 結語

1)一體化生活污水處理設備的特點適合電廠生活區生活污水的處理，在工程中的應用解決了用地緊張的問題。已運行的處理設備達到了污水處理水質的要求，滿足了環保要求。

2)一體化生活污水處理設備對于市政污水管網不能到達的旅游景點、度假村、工業生活區、農村和與之類似的有機工業廢水等偏遠地區，具有廣闊的應用前景，對于環境保護發揮了一定作用。

［1］張自杰.排水工程［M］.北京：中國建筑工業出版社，2000.

［2］王淑梅.一體化小型生活污水生物處理裝置研究發展［J］.中國環保產業，2012，40(13)：52.

［3］姜進峰，李翠梅，張 燕.農村一體化生活污水處理設備評析與研究［J］.安徽農業科學，2012，40(13)：95-98.

［4］Yu Zhaoxiang，Qi Rong，Yin Yanjun.Treatment of coke plant wastewater by A/O fixed bifilm system［J］.Science in.China serB：chemistry，2005，48(5)：489-496.

［5］趙 艷，趙英武，李風亭.一體化污水處理設備的應用與發展［J］.環境保護科學，2004，10(125)：98.