分析農(nóng)村一體化污水處理設備運行性能

劉幸來

華自科技股份有限公司，湖南長沙 410205

農(nóng)村中的生活污水由炊事污水、淋雨污水、洗滌污水與廁所沖洗污水構(gòu)成，含有不同類型的病毒、污染物與細菌，易對地表水和地下水造成嚴重污染。伴隨農(nóng)村經(jīng)濟不斷發(fā)展，以及人們?nèi)粘Ｉ钏降目焖偬岣撸缮钗鬯斐傻拿嬖次廴驹桨l(fā)嚴重。在農(nóng)村地區(qū)，人們的居住較為分散，難以實現(xiàn)污水集中收集與處理。對此，在農(nóng)村并不適合采用占地面積相對較大的污水處理工藝，宜采取單戶或聯(lián)戶的處理方式。與此同時，還應充分考慮農(nóng)村實際經(jīng)濟水平，選取基礎設施建設、運行成本都相對較低、便于維護、不會占據(jù)較大土地面積，且應用成熟的污水處理技術(shù)。此次實驗主要針對一種全新形式的處理設備，即為一體化污水處理，對其運行性能進行分析研究，以期有效解決現(xiàn)階段的污染問題，提高農(nóng)村生活污水的處理能力。

1 實驗部分

1.1 處理工藝流程

此次實驗主要對埋設于地下的微動力使污水生物處理設備進行研究，驗證其處理效果，其處理工藝流程為：生活污水首先進入三級水解酸化單元，然后進入接觸氧化單元，由曝氣設備提供空氣（曝氣設備由中控單元控制），最后由水泵出水（水泵同樣由中控單元控制）[1]。

1.2 實驗裝置

此次實驗工作主要采用如圖1所示的實驗裝置。

圖1 實驗裝置

1.3 實驗進水水質(zhì)

此次實驗處在某環(huán)保產(chǎn)業(yè)園當中，將三級化糞池的系統(tǒng)出水作為實驗進水，其水質(zhì)指標包括：（1）COD含量在200～300mg/L范圍內(nèi) ；（2）氨氮含量在40～70mg/L范圍內(nèi) ；（3）TP含量在4～7mg/L范圍內(nèi) ；（4）SS含量在150～200mg/L范圍內(nèi)。

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 裝置對COD的去除

如前所述，實驗裝置進水為某三級化糞池的系統(tǒng)出水，其COD含量在200～300mg/L范圍內(nèi)，在連續(xù)曝氣的基礎上，進行水解酸化與接觸氧化處理，可將裝置出水的COD實際濃度減小至50mg/L以內(nèi)，符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準一級B排放標準，出水可在農(nóng)作物灌溉中直接使用[3]。

在一體化的實驗裝置中，接觸氧化單元對進水COD的去除有至關(guān)重要的作用與意義。在接觸氧化池中，主要采用生物膜與活性污泥相結(jié)合的污水處理模式，其中，在活性污泥當中存在球形的處于懸浮狀態(tài)的填料，這種填料有很大的比表面積，對微生物的實際附著十分有利，如果溶解氧充足，則可在生物膜及活性污泥兩種物質(zhì)協(xié)同作用下充分降解進水當中的污染物和有機物。

2.2 裝置對氨氮的去除

實驗裝置進水為某三級化糞池的系統(tǒng)出水，其氨氮含量在40～70mg/L范圍內(nèi)，在連續(xù)曝氣的基礎上，進行水解酸化與接觸氧化處理，可將裝置出水的氨氮濃度減小至10mg/L以內(nèi)，可將去除率保持在85%左右，如圖2所示，符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準一級B排放標準，出水可在農(nóng)作物灌溉中直接使用[4]。

圖2 裝置對氨氮的去除

進水中氨氮的去除主要采用兩種不同的硝化細菌，先利用亞硝化細菌進行降解，生成亞硝酸氮，再由硝化細菌進一步反應，生成硝態(tài)氮。對于硝化細菌，其倍增時間相對較長。在實驗裝置中，進水氨氮的去除，接觸養(yǎng)護單元具有至關(guān)重要的作用，其主要采用生物膜與活性污泥相結(jié)合的污水處理模式，其中，在活性污泥當中存在球形的處于懸浮狀態(tài)的填料，這種填料有很大的比表面積，對硝化細菌的實際附著十分有利，如果溶解氧充足，則可在生物膜及活性污泥兩種物質(zhì)協(xié)同作用下充分降解進水當中的氨氮。

2.3 裝置對TP的去除

實驗裝置進水為某三級化糞池的系統(tǒng)出水，其TP含量在4～7mg/L范圍內(nèi)，在連續(xù)曝氣的基礎上，進行水解酸化與接觸氧化處理，可將裝置出水的TP含量減小至2～4mg/L范圍內(nèi)，初期出水的總磷處于2mg/L以內(nèi)，而后期出水中的總磷有很大的波動，說明總磷實際去除率有所降低。

因裝置自身特征，無法為聚磷菌的吸磷和釋磷提供良好的反應條件，進水總磷只能由生物膜進行吸收。裝置運行初期，因生物膜不斷增長，將吸附大量磷，降低初期的出水總磷，伴隨設備持續(xù)運行，其生物膜微生物實際數(shù)量達到飽和狀態(tài)，已吸附的磷同樣達到飽和，導致出水TP實際濃度明顯升高，同時產(chǎn)生一定程度的波動現(xiàn)象。

2.4 裝置對SS的去除

實驗裝置進水為某三級化糞池的系統(tǒng)出水，其SS含量在150～200mg/L范圍內(nèi)在連續(xù)曝氣的基礎上，進行水解酸化與接觸氧化處理，可將裝置出水的SS含量減小至25mg/L以內(nèi)，符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準一級B排放標準，且裝置運行過程中SS實際去除情況較為穩(wěn)定。裝置的進水在經(jīng)過水解酸化處理后，進水當中粒徑相對較大的SS將被直接去除，在接觸氧化單元的上部與三相分離器相連，可對水、氣、固三相進行分離，將進水的SS截留至接觸氧化單元當中，使裝置出水的SS濃度大幅降低。可見，裝置對進水SS的去除有十分明顯的作用效果[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，此次實驗采用的埋設于地下的微動力式生活污水處理裝置對進水的COD、氨氮、SS均有明顯去除作用，符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準一級B排放標準。盡管裝置出水的總磷稍有不達標的情況，但因裝置用于農(nóng)村，單戶廢水實際產(chǎn)量相對較少，同時出水主要用于農(nóng)作物的澆灌，而磷是農(nóng)作物生長必需物質(zhì)，農(nóng)作物能大量吸收，可將水中總磷降至較低的水平，故裝置處理出水對環(huán)境基本沒有影響。除此之外，裝置還具有造價低廉和節(jié)能降耗的優(yōu)勢特征，可作為主要處理設施，在經(jīng)濟條件允許的地區(qū)宜大規(guī)模推廣應用。