農村生活污水一體化處理設備工藝研究

翟袁楨

摘 要：隨著人口數量的不斷提高，環境問題儼然已經成為與我們每個人息息相關的熱點話題，生活污水問題就是其中之一。愈發嚴峻的農村生活污水污染問題已經成為一項不容忽視、迫切需要解決的重點事件。一體化污水處理設備以其耗資少、空間小、處理率高、低能耗等優勢，成為解決農村生活污水污染問題的得力助手。筆者依據多年工作經驗，在對農村生活污水特點進行分析的基礎上，列舉說明一體化污水處理設備的發展優勢，最后對現階段常用處理工藝進行了介紹，以期為相關工作人員提供一定的參考與借鑒作用。

關鍵詞：一體化處理設備;農村生活污水;工藝研究

隨著城市化的不斷推進以及城鄉一體化的逐步深入，農村小河流污染問題逐漸成為新農村發展的絆腳石。由于農村的特殊環境以及村民的生活習慣，未經處理的農村生活污水直排，成為影響區域水體治理效果至關重要的部分，如何有效的解決農村生活污水問題，改善農村地下水和地表水環境，成為當前我們面臨的重點以及難點。針對以上問題，我們對上海市某村莊農村生活污水現狀和給排水系統進行實地調研研究，該村莊位于金山區西部，轄區面積5km2左右，耕地面積4000畝左右，人口約3500人。

1 現狀問題

1.1 給排水系統

相對城市，農村水源較廣，擁有地下水、水庫、池塘、溝渠等多種水源。根據現場實地調研，該村莊已配備有完善的自來水系統，但由于使用自來水的成本高，大多數居民仍舊采用河道水、池塘水洗衣、洗菜等，在水質健康上認識不足，對水源水質安全意識仍很單薄，僅依靠渾濁度來區別水質好壞。

在調研過程中，發現90%以上的生活污水存在直排現象，僅有少部分住房鋪設有排污管道。生活污水直排導致污水漫流，發黑發臭，嚴重影響水環境治理和周圍環境。

1.2 農村生活污水特點

農村居住依據習性、習慣和地理環境而定，相比城區住房及水源均較為分散，除人畜糞便排水、餐廚廢水、日常生活廢水外，還存在隨意堆放垃圾等現象產生的廢水，基本一天會有三個排放高峰時段，大致分為早、中、晚三段。相比城市地區生活污水，農村生活污水成分較為簡單，一般無有毒物質，多為氮、磷、有機物、細菌、病毒、寄生蟲等，不同季節水質情況也各不相同。因此，農村生活污水具有成分相對簡單、排水量少、變化系數大、間歇排放、水質相對不穩定的特點，且集中收集處理不易。

2 一體化污水處理設備的發展優勢

一體化設備技術自80年代初引入我國以來，隨著國家對污水處理要求的逐漸提高，一體化污水處理設備已成為當前處理農村生活污水中最為常見的應用設備，與傳統的大型的生活污水處理設備相比優勢顯著，具有投入少、占地小、便于管理、處理率高、集成化程度高等優勢，符合《上海市農村生活污水處理技術指南》的治理原則，且處理尾水可達到《上海市農村生活污水處理設施出水水質規定》的要求，現已在我國廣大的農村地區投入使用。

3 一體化污水處理工藝介紹

農村生活污水的主要污染物為有機物，現如今，我國農村地區廣泛應用的一體化污水處理工藝種類較多，但主要集中在以下幾種：A/O工藝;SBR法;生物接觸氧化法以及MBR工藝。

3.1 A/O工藝

A/O工藝所使用的設備分為兩個大的反應池，其中A池為缺氧/厭氧池，O池為好氧池，該工藝的應用原理實質上屬于活性污泥法，具體工藝流程如圖1所示。污水流經A池，其中的可溶有機物被池中的異養微生物分解轉化，同時將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化;流經O池，好氧微生物進一步將有機物分解為二氧化碳和水，同時氨態氮在硝化菌的作用下氧化為硝態氮，回流至A池，在缺氧狀態下，被異氧微生物反硝化還原為分子態氮，從而發揮降解有機物、脫氮除磷的作用。但該工藝中污水會在A池、O池中相互流轉，A池中的缺氧狀態很難保持，這也會影響設備的脫氮效率。但是由于缺少污泥回流系統，所以特殊菌群在該裝置中很難形成，這樣部分難以降解的物質只會被少量的處理，同時只能依靠提高內循環比進一步提升脫氮效率，會大幅的增加設備運行的成本。

3.2 SBR法

SBR法是近年來常用的一種間歇式活性污泥法，該方法可以較好地滿足農村地區污水處理的多方面要求，與A/O工藝的不同之處在于，該工藝集缺氧池和曝氣池于一體，無需污泥回流系統，大幅度的減少了占地面積，具體工藝流程如圖2所示。通過持續進水——間斷性充氣——靜置沉淀——撇除上清液的過程，利用時間換取反應空間，池內厭氧、缺氧、好氧處于交替狀態，凈化效果好;且整個過程自動化，便于操作和維護管理。但該工藝對其核心部件潷水器的要求較高，如質量得不到保障，將會極大地影響處理效率;且不連續出水，對后續構筑物容積要求高;同時，由于SBR反應器水位不恒定，造成設備利用率低。

3.3 生物接觸氧化法

生物接觸氧化法的運行原理是在生物床上固定半軟性填料，屬于污水生物膜處理技術體系中的一類。當農村生活污水進入處理裝置，流經填料時就會截留污水中的微生物，微生物附著形成生物膜，在反應裝置中充分充入氧氣，微生物對污水中的雜質進行分解去除。同時隨著時間變化，生物膜老化脫落隨水流走，為生物膜的形成騰出空間，系統的處理過程得以循環進行。生物接觸氧化法的優點眾多，主要表現在：裝置體積小、處理效率高且時間短、能耗小、水質穩定等等，同時污泥膨脹狀況可以利用該方法得到有效控制。

3.4 MBR工藝

MBR工藝的運行原理為把特殊材料制成的膜組件浸泡在曝氣池中，污水在經過好氧處理后，經模組件過濾后排放，由于微生物被完全截流在生物反應器內，從而有利于增殖緩慢的微生物截留生長，同時增加了難降解有機物在系統中的停留時間，大大提高了去除氨氮和難降解有機物降解的效率的提高。MBR工藝的實質屬于膜分離技術的一類，與傳統活性污泥法相比最大的不同之處在于，它是用膜組件代替了固液分離工藝及相關的構筑物，這樣做的目的可以極大地節省占地空間，而且該工藝可在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產量低，降低了污泥處理費用，且操作管理方便，易于實現自動控制。一般情況下MBR工藝可將農村污水處理到一級A標準，但存在膜造價高、易出現污染等問題。如若想進一步提高出水標準，可結合二次處理工藝對出水進行再處理，實現水質的進一步提升。

4 MBR工藝應用研究

通過調研研究，我們選取上海市金山區西部某村莊一點采取一體化MBR設備應用研究，處理規模為100m3/d，經檢測，出水達到GB18918-2002一級A標準。

5 結語

針對當前農村污水處理存在的問題，筆者著重介紹了一體化污水處理在污水處理過程中的應用研究，通過對各自然村實施農村污水收集和就地處理，不僅可以減少污水對地下水的污染，也從根源上杜絕了河道的污染源，使農村的生態環境得到根本的改善。

參考文獻：

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