農村生活污水處理工程實例

張猛

摘要：青島市張家樓鎮某農村區域生活污水產生量約500m3/d。采用以“初沉池+A2O+斜管沉淀+石英砂過濾+紫外消毒”為主體的處理工藝進行處理。目前，出水經處理后可以穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的一級A標準。對系統的工程概況、工藝流程、設計參數及運行效果進行了介紹。

Abstract： The design capacity of rural domestic wastewater in Zhangjialou Town was 500m3/d. The main process was "Initial Settling Tank+A2O+Tube Settler+Sand filter+Ultraviolet Disinfection" system. Now， the plant had achieved the desired purpose， the effluent quality could meet the level-1-A criteria specified in the Discharge Standard Of Pollutants For Municipal Wastewater Treatmentplant（GB 18918-2002）. In addition， the general situation， technological process and design parameters were introduced.

關鍵詞：農村生活污水;石英砂過濾;污水處理

Key words： rural domestic wastewater;sand filter;wastewater treatment

中圖分類號：X5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0170-02

0? 引言

國內水污染主要存在于工業生產水污染和居民生活水污染。其中，居民生活水污染的難點在于農村生活污水的治理。農村生活污水具有點源分散、難于收集、水質差異大等特點[1，2]。對農村生活污水進行良好的處理和處置，對于水處理行業是一個重要課題[3-5]。

1? 工程概況

1.1 工程簡介

張家樓鎮某農村區域涵蓋四個小村落，并在村落交界處建有小型蔬菜加工廠和海鮮加工廠，由于其產生的廢水毒性較低，降解性尚可，故納入農村生活污水中一并處理。在污水處理設施建設之前，市政相關部門已經根據多個村落的地勢，對區域內的生活污水收集管線進行了建設，保證了全部生活污水能夠集中到一處設施進行處理。

1.2 設計進出水水質

污水中的污染物質以有機物、表面活性劑和油類物質為主，污染物指標以CODCr、BOD5、懸浮物、NH3-N（氨氮）、TN（總氮）和動植物油為主。污水處理工程設計規模500m3/d。

設計進出水主要水質指標如表1所示。

2? 處理工藝描述

2.1 初沉池

農村生活污水由于來源種類多，排水綜合管理水平不高，故其中會夾雜大量的顆粒狀雜質，這些雜質無法被生物處理降解，所以需要在系統前端對其進行截留。初沉池選用平流型，通過顆粒絮凝沉降，對其進行去除。

2.2 A2O工藝

A2O工藝是去除各污染物的核心工藝。工藝中集成了厭氧、缺氧和好氧工段。三個工段進行的微生物降解反應都可以去除有機物，其中以好氧工藝去除有機物為主。通過在段間增設回流，可以利用硝化菌的硝化作用和反硝化菌的反硝化作用，對氨氮和總氮進行有效去除。

2.3 斜管沉淀

斜管沉淀池是一種沉淀效率較高的沉淀池，池中安裝有斜管填料。斜管沉淀池利用淺層沉淀原理，能夠獲得較高的水力負荷。污水經過好氧反應后，仍含有一些懸浮污泥及老化的生物膜。通過斜管沉淀池的沉淀作用后，將其中的懸浮物沉降，從而澄清水質。

2.4 石英砂過濾

石英砂過濾器利用合適級配的鵝卵石和石英砂，其過濾精度達到微米級，能夠對水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物等進行綜合去除。

2.5 紫外消毒

排放標準中對于大腸桿菌有一定要求，而生活污水原水中就含有一定量的大腸桿菌，這些大腸桿菌通過生化系統無法有效去除，通過過濾也只是去除一部分，無法達標。紫外殺菌消毒是利用適當波長的紫外線，破壞大腸桿菌細胞中的DNA或RNA的分子結構，造成生長性細胞死亡和（或）再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。

具體的工藝流程如圖1所示。

3? 詳細設計參數

3.1 初沉池

罐體尺寸為L 10m×？準3m，玻璃鋼材質。設置有排泥泵2臺（1用1備），不銹鋼材質，單臺Q=12m3/h，H=6m，N=0.55kW。配置有PAC（聚合氯化鋁）加藥裝置1套，加藥能力25L/h。

3.2 A2O

分四段設置罐體，第一段L 9m×？準3m，厭氧段長度3m，缺氧段長度6m，停留時間分別為1h和2h，玻璃鋼材質。第二、三、四段分別為L 9m×？準3m，全部為好氧段，停留時間為9h，玻璃鋼材質。厭氧段和缺氧段裝填有彈性填料，型號為？準150×0.5型，比表面積達到250m2/m3，共40m3，PP材質。好氧段裝填有組合填料，型號為？準150型，比表面積2000m2/m3，共100m3，PP+醛化絲材質。設置有厭氧區排泥泵2臺（1用1備），單臺Q=12m3/h，H=6m，N=0.55kW;好氧區排泥泵2臺（1用1備），單臺Q=12m3/h，H=6m，N=0.55kW;污泥回流泵2臺，單臺Q=65m3/h，H=6m，N=3kW;微孔曝氣器，100臺，氧吸收率22-40%，曝氣量1.5-3m3/h，服務面積0.5-0.65m2/臺;鼓風機2臺（1用1備），羅茨風機，單臺Q=8m3/min，P=35kPa，N=5.5kW。

3.3 斜管沉淀

斜管沉淀和清水池共用一個罐體，罐體尺寸為L 6m×？準3m，玻璃鋼材質，其中斜管沉淀部分長3m，表面負荷為2.3m/h。設置有斜板填料9m3，PP材質，內徑35mm，厚度0.5mm;設置有排泥泵2臺（1用1備），不銹鋼材質，單臺Q=12m3/h，H=6m，N=0.55kW;清水排出泵2臺（1用1備），不銹鋼材質，單臺Q=25m3/h，H=12m，N=3kW。

3.4 石英砂過濾器

設置有過濾器提升泵3臺（2用1備），單級臥式離心泵，鑄鐵材質，單臺Q=15m3/h，H=25m，N=2.2kW;過濾器反洗泵2臺（1用1備），單級臥式離心泵，鑄鐵材質，單臺Q=65m3/h，H=25m，N=7.5kW;石英砂過濾器2臺，碳鋼襯膠材質，單臺尺寸？準1.200×H3500mm，總填料高度1200mm。

3.5 紫外消毒系統

設置有紫外消毒裝置1套，形式為管道式，功率為250W，燈管壽命12000小時以上，反應器材質選用304不銹鋼材質。

3.6 其他

系統建設有污泥干化池1座，尺寸為5m×5m×4m，用于容納系統產生的混合污泥。污泥在干化池中進行瀝水和自然風干。干化后由市政部門統一外運處置。

4? 運行效果分析

調試階段的污泥來自當地生活污水處理廠的剩余污泥，通過悶曝、低負荷過水、正常負荷過水等步驟。在穩定運行期間，進水CODCr基本維持在300mg/L，高峰波動至320mg/L，系統去除率維持在90%左右;進水BOD5基本維持在200mg/L，高峰波動至230mg/L，系統去除率維持在97%左右;進水NH3-N基本維持在50mg/L，高峰波動至55mg/L，系統去除率維持在90%;進水TN基本維持在60mg/L，高峰波動至65mg/L，系統去除率維持在85%;進水懸浮物濃度穩定在110mg/L，出水懸浮物濃度穩定在10mg/L以下。其中比較有代表性的BOD5和TN的運行處理效果見圖2和圖3。

在系統運行過程中，石英砂過濾的及時沖洗是穩定運行的關鍵點，要能夠將絕大部分污染物都沖洗下來，以下兩點需要重點要求。第一，要保證足夠的反沖洗水量，當反洗泵開啟時，要著重檢查反洗閥門是否正常開啟，并通過過濾器的視鏡觀察過濾層是否處于松動狀態;第二，要保證沖洗時間。根據運行經驗，反洗的周期設定在每24h一次是最佳狀態（此時填料層的壓力損失約為0.02～0.05MPa），每次反洗8～15min。

項目建設投資180萬元，日常運行費用包括電費（日耗電量180kW·h）、藥劑費（日消耗PAC藥劑27元）、人工費（定員2人，總日薪200元），每日運行直接費用為0.67元/m3。項目出水排入附近河道，對生態不會造成影響。

5? 結語

采用以初沉池+A2O+斜管沉淀+石英砂過濾+紫外消毒的工藝處理農村生活污水，最終出水CODCr小于45mg/L，BOD5小于8mg/L，TN小于15mg/L，懸浮物濃度小于10mg/L，滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的一級A標準。石英砂過濾屬于物理過濾，容易受到有機物滋生的微生物污染，故及時對石英砂過濾器進行反沖洗，是系統達到設計水平并且穩定運行的關鍵。

參考文獻：

[1]劉雪美.我國農村生活污水處理現狀及展望[J].安徽農業科學，2017（12）：58-60.

[2]陳燕.我國農村生活污水的治理[J].環境與發展，2018（3）： 76，78.

[3]胡凱，許航，張怡蕾，等.分散式農村生活污水處理設施運營模式探討[J].水資源保護，2017，33（2）：63-66.

[4]陸永興.農村生活污水處理技術應用現狀[J].低碳世界， 2015（5）：10-11.

[5]劉海芳.關于對農村生活污水治理的探究[J].環境與發展， 2019（2）：242，244.

[6]許鐵強，韓吉利，王笑春，金穎，許文芳.柯橋區農村生活污水處理技術及應用案例分析[J].價值工程，2017，36（06）：94-95.