村鎮生活污水幾種脫氮除磷工藝原理及應用分析

李熠 梁懿丹

摘要：本文對村鎮生活污水的特點和處理排放要求進行了分析，并對幾種村鎮生活污水處理工藝進行了對比分析，重點關注了其脫氮除磷方面的應用分析，通過總結這些工藝的適用范圍及優缺點，希望為相關行業提供借鑒。

關鍵詞：脫氮除磷工藝;生活污水;應用分析

中圖分類號：X799.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）09-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.070

Principles and application analysis of several nitrogen and phosphorus removal processes for domestic sewage in villages and towns

Li Yi1，Liang Yidan2

（1.Ningxia Jiesi Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Yinchuan Ningxia 750001，China;

2.Ningxia Zhongke Jingke Testing Technology Co.，Ltd.，Yinchuan Ningxia 750011，China）

Abstract：This paper analyzes the characteristics of domestic sewage in villages and towns， and analyzes the treatment requirements of several domestic villages.It focuses on the application analysis of nitrogen and phosphorus removal，and summarizes the application scope of these processes.And the advantages and disadvantages，I hope to provide reference for the relevant industries.

Key words：Nitrogen and phosphorus removal process;Domestic sewage;Application analysis

我國村鎮人口眾多，但基礎設施卻相對落后，污水收集和處理設施的不完善，使得生活污水未經處理或處理不達標排放，對水環境造成了嚴重的破壞。未經處理的生活污水中含有大量的氮磷物質，這些污水進入河流后，會污染水環境，導致水體富營養化，影響水體自凈能力，破壞水生態平衡。因此，對村鎮生活污水進行有效收集并選擇合適的處理工藝，具有十分重要的意義。

1 村鎮生活污水的特點

村鎮生活污水具有以下方面的特點：（1）生活污水排放點較為分散;（2）污染范圍廣;（3）生活污水排放時間相較集中，早晨、中午和傍晚是生活污水集中排放時間;（4）污水水質和水量存在時間差異性，高峰段的污水排放量是平常的2～8倍。

村鎮生活污水中主要包含以下幾種污染物質：一是氨基酸;二是碳水化合物;三是脂肪;四是氮磷。村鎮生活污水一般不含有毒物質，而氮磷含量較多，因此，需要將脫氮除磷作為重點工作內容[1]。

2 村鎮生活污水處理設施排放標準

2018年9月，住建部和生態環境保護部聯合發布《關于加快制定地方農村生活污水處理排放標準的通知》，首次從國家層面明確農村生活污水處理排放要求，要求各地加快制定地方農村生活污水處理排放標準，《通知》給出了制定農村污水處理排放標準的一些基本原則，同時要求各省地方農村生活污水處理排放標準原則上于2019年6月底前制定完成。

目前關于地方農村污水處理標準已經正式發布或征求意見的省市有北京、寧夏、河南、北京、天津、山東、福建、湖南、陜西等。未制定標準的地區參考《城鎮污水處理廠排放標準》中的水質指標執行。

3 村鎮生活污水脫氮除磷工藝原理及應用

現階段，國內村鎮污水處理設施常用的污水工藝主要有以下幾種：（1）AO-人工濕地工藝;（2）A2/O-人工濕地改良工藝;（3）厭氧濾池-氧化塘-生態溝渠工藝;（4）MBR（膜生物反應器）工藝。本文接下來會對這幾種常見的脫氮除磷工藝進行對比分析，說明其原理及適應范圍。

3.1 A/O人工濕地工藝

這種脫氮除磷工藝的原理為在普通A/O工藝的基礎上，通過人工濕地處理工藝的使用，使脫氮除磷效果增強。A/O工藝的組成部分包括缺氧和好氧。在實際應用過程中，污水和污泥會在同一時間內流入到缺氧池之中，好氧池內已經發生完全反應的硝化液也會隨之進入缺氧池，由于缺氧池中含有一定量的反硝化細菌，這些細菌會在缺氧狀態下，對污水中的氮磷物質進行利用，并將其作為碳源，然后與回流至缺氧池的硝化液進行還原反應，釋放生活污水中的氮氣，最終實現脫氮除磷的目的。之后，混合液會流入好氧池，促使污水中的有機物質發生硝化、氧化和氨化反應[2]。

所謂的人工濕地系統指的是人為建造的濕地，人工濕地處理污水的原理為將具有較強去污能力的植物種植于特定的填料上，并以此為基礎，完成生態系統的構建，這個生態系統由填料以及附著于填料上的微生物和植物構成，當污水流經這些填料時，填料會對污水進行過濾，并吸收污水中的氮磷物質，實現脫氮除磷的目的。

在應用這種脫氮除磷工藝時，需要對地勢進行考慮，究其原因，主要是這種處理工藝要求收納水體具有較低的水位，以確保處理的污水能夠自行流出，生活污水處理規模應控制在200m?/d。

3.2 A2/O-人工濕地改良工藝

這種污水處理工藝是在A2/O脫氮除磷改良工藝基礎上加入人工濕地而形成的。傳統的A2/O脫氮除磷工藝由三個部分組成，分別為厭氧區域、缺氧區域和好氧區域，而改良后的工藝在缺氧和厭氧之間增加了預缺氧區域，生活污水的回流污泥會在進入預缺氧區后與原始生活污水相融合，這樣一來，就會大量消耗回流污泥中的溶解氧，從而使厭氧區的不利影響得到改善，提高氮磷的除去效率。與此同時，改良后的工藝還對原有工藝的優勢進行了保留，好氧區的污水在進入厭氧區后，會與反硝化細菌產生反應，污水中的氮物質會被分解為氮氣，從而使脫氮除磷效果得到強化。

在應用這種脫氮除磷工藝時，可以將水質情況作為依據，根據水質的不同，對污水在各區域的停留時間進行控制，這樣一來，方能保證工藝的應用效果。丁會請等的研究結果表明，利用這種工藝處理污水，處理后的污水，其水質與一級A標準相符[3]。

3.3 厭氧濾池-氧化塘-生態渠溝工藝

在應用此工藝時，污水首先進入的區域就是厭氧區，而厭氧區會截留污水中的大部分有機物，這些有機物會在厭氧條件下發酵，最后成為性質穩定的雜質沉積于底端。之后，處理后的污水會流入氧化塘，污水中的有機物會在氧化塘中被進一步分解。經過氧化塘處理后的污水，最后會匯聚到生態溝渠，生態溝渠中種植著大量的水生植物，這些水生植物會對生活污水中的氮磷進行充分吸收，繼而實現脫氮除磷的目的。

這種工藝是生物污水治理工藝和生態工藝相結合的產物，在應用過程中，需要借助地勢，促使生活污水可以自然流經各個處理區域，以節省污水治理成本，提高污水治理的效率。村鎮可以將沼氣池改造為厭氧濾池，并在其中投放一些填料，為微生物生長依附創造有利的條件。同時，還需將魚塘改造為氧化塘，生態渠溝則可以利用排水渠溝。并在渠溝中種植一些具有較強除污能力的植物，確保工藝應用效果的充分實現。

這種脫氮除磷工藝在具有溝渠和魚塘的村鎮尤為適用，但需要將污水治理規模控制在200m?/d以下。

3.4 MBR（膜生物反應器）工藝

膜生物反應器工藝是新型污水處理工藝的一種，這種污水處理工藝集生物處理技術和膜分離技術于一體，將其應用于農村污水處理之中，可以取得良好的應用效果。該工藝通過膜組件的使用，對傳統活性污泥的二沉池進行替代，使固液分離效率得到了顯著提升，并且膜組件還具有截留作用，能夠讓曝氣池的活性污泥濃度和特效菌始終保持在較高的濃度，生活反映速率因此而提升，同時這種污水處理工藝，可以適應進水負荷的多種變化，具有較強的耐沖擊負荷能力。

目前，A2O-MBR工藝在寧夏地區的村鎮多有應用。與傳統生物脫氮工藝相比，這種集生物處理技術和膜分離技術于一體的膜生物反應器工藝，不僅具有脫氮作用，還能清除污水中的磷。

A2O-MBR工藝中具有兩段回流，膜池的混合液回流至缺氧池是第一段回流，這一段回流可以實現反硝化脫氮;缺氧池的混合液回流至厭氧池是第二段回流，這段回流可以實現厭氧釋磷。A2O-MBR工藝與傳統的A2O工藝相比，具有更高的脫氮除磷效率，究其原因，主要是該工藝中的MLSS濃度較高，且能夠延長污水和污泥的停留時間。

4 結論

在社會主義新農村發展建設的背景下，如何解決農村生活污水問題十分重要。想要對農村污水進行高效處理，需要立足于實際，根據當地的實際情況，選擇簡單、合理、便于管理且可行性高的污水處理工藝。為此，污水處理必須將脫氮除磷作為基準點，通過創新方式，改進傳統污水處理工藝，提高污水處理質量。

參考文獻

[1]陳錦華.污水處理中生物脫氮除磷工藝選擇[J].科技經濟導刊，2017（17）：135.

[2]王捷，楊珊珊，金鵬明.上海市近年來幾種常用農村生活污水處理工藝比選[J].水資源開發與管理，2019（04）：49-53.

[3]丁會請，張衛東.A/O+人工濕地工藝在鄉鎮污水處理廠的應用[J].黑龍江環境通報，2009，33（01）：69-71.

收稿日期：2019-08-02

作者簡介：李熠（1982-），男，漢族，碩士，工程師，研究方向為水環境污染防治。