一體化SMI微生物濾床工藝在農村生活污水中的應用

李倩倩

摘 ?要：采用一體化SMI微生物濾床工藝對某村20t/d的生活污水進行處理，介紹了工藝流程、設計參數和設計方法，文章主要介紹了一體化SMI微生物濾床設備的運行及對污染物的削減情況，設備對CODCr、NH3-N和TN的平均去除率分別為80.4%、85%、65.9%，滿足項目水質要求。

關鍵詞：一體化SMI微生物濾床;生活污水;CODCr;NH3-N;TN

中圖分類號：X703 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）32-0115-03

Abstract： The integrated SMI microbial filter bed process was used to treat 20 t/d of domestic sewage in a village in Xuzhou area. The process flow， design parameters and methods were introduced. The operation of the integrated SMI microbial filter bed and the reduction of pollutants are introduced in this paper. The equipment was stable and the average removal rates of CODCr， NH3-N， and TN were 80.4%， 85% and 65.9%， thus meeting the requirements for the water quality of the project.

Keywords： integrated SMI microbial filter bed; domestic sewage; CODCr; NH3-N; TN

農村生活污水種類繁多，成分復雜，主要有沖洗衛生間的糞便污水，洗浴污水，廚房洗滌水產生的污水，人畜混居畜禽糞便污水和部分降雨入流等[1]。農村生活污水具有水量小且分散，水量波動大等特點[2]。農村污水排放量和居民生活規律相近，早晚比白天大，夜間排水量小，甚至可能斷流，水量變化明顯，污水排放呈不連續狀態[3]。

目前農村生活污水處理技術主要有生物處理和生態處理等。生物處理技術主要有生物接觸氧化、SBR法與A/O法等活性污泥法、生物濾池等。生態處理技術主要有穩定塘、土地處理系統、人工濕地等。但是人工濕地等單一生態工程技術存在占地面積大，處理效果不穩定，易堵塞等共同缺點，限制了其在污水處理中的廣泛應用，往往只有和二級生物處理技術組合工藝才會取得理想的處理效果。

1 工藝設計

1.1 水質水量

本文以徐州市某村為研究對象，項目日處理量為20t/d。

設計進水水質：參照《農村生活污水處理技術規范》（DB33/T868-2012）要求進行設置。

設計出水水質：《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準。

1.2 工藝流程

主體流程選擇格柵調節池、一體化SMI微生物濾床設備和垂直潛流人工濕地為主體工藝。

1.3 設計參數

格柵調節池選擇地埋式玻璃鋼池體，對進水進行初步截留，去除水中大體積懸浮物，保證水力水停留時間8h，實現集水、水質調節功能，配套4m3/h的潛水泵。

一體化SMI微生物濾床作為核心處理工藝，選擇半地埋式一體化處理設施、實現模塊化、自動化、高集成化的要求，設計HRT：8.35h，配套0.65m3/min的風機。

垂直潛流人工濕地作為生物接觸氧化工藝的深度處理，通過濕地植物的吸附和吸收，進一步消除出水中的N、P元素含量[4]，設計24h的水力停留時間。

1.4 核心工藝

核心工藝為一體化SMI微生物濾床，設備沿進水方向依次為A、B、C、D四個池。其中A厭氧池，B缺氧池，C好氧池，采用鼓風機曝氣，在每個曝氣管上都安裝氣量調節閥。進水管道安裝控制閥門，采用微孔曝氣器曝氣。在A、B、C池中裝填多種新型合成微生物載體。本工藝通過D池高效除磷沉淀。

SMI-微生物濾池技術選用高效復合微生物菌劑和多孔載體，將功能微生物固定于多孔載體表面和孔道內部形成穩定的生物膜，污水流經載體時在微生物的作用下，污染物得以高效去除，對氨氮、COD、SS的去除效果尤其突出，出水清澈透明。

2 運行及效果分析

本工程自2019年6月30日開始調試，于7月20日完成SMI微生物濾床內填料掛膜，系統處理效果穩定。

通過對2019年8月到2020年3月每個月主要指標的進出水及中間出水（SMI設備出水）的采樣分析，主要指標分析如下。

2.1 CODCr去除分析

圖2中數據可以看出，CODCr平均進水濃度287mg/L，SMI設備平均出水濃度56mg/L，SMI設備出水濃度已達到一級B的項目目標，CODCr去除率為80.4%。附著在多孔網泡載體上的微生物以污水中的有機污染物為營養物質，在有氧（好氧微生物）或無氧（厭氧微生物）的情況下，將有機物合成新的細胞物質或將其解代謝。

2.2 NH3-N去除分析

圖3中數據可以看出，NH3-N平均進水濃度45.86mg/L，SMI設備平均出水濃度6.93mg/L，SMI設備出水濃度已達到一級B的項目目標，NH3-N去除率為85%。NH3-N去除主要由硝化細菌完成，其中硝化菌包括亞硝酸菌和硝酸菌，在硝化反應的作用下，氨態氮進一步分解氧化[5]，從而得以去除。

2.3 TN去除分析

圖4中數據可以看出，TN平均進水濃度50.14mg/L，SMI設備平均出水濃度17.1mg/L，SMI設備出水濃度已達到一級B的項目目標，TN去除率為65.9%。TN去除主要由硝化細菌完成，反硝化反應是指硝酸氮和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態氮，從而得以去除。

3 運行成本分析

整套處理系統由PLC自動完成，一體化SMI微生物濾床工藝產泥量極少，12～24個月排泥一次，整套工藝不用加藥，無需專人值守，直接運行成本僅為電費。自處理設施運行后，處理后的中水作為河道補給，綠化，灌溉等水源，周邊環境得到很好的改善。

4 結束語

一體化SMI微生物濾床工藝綜合了生物降解、吸附和物理化學過程，它具有抗沖擊負荷能力高、占地面積小、自控運行能力高、出水水質好、管理方便和運行成本低等優點，同時兼顧活性污泥法、生物膜法和固定化微生物的長處，且工藝幾乎不產生剩余污泥，無需專人值守。處理后的水可用于河道補水，綠化，灌溉等，具有很好的經濟和社會效益。

參考文獻：

[1]李關羽.淺析農村生活污水治理現狀及對策[J].中國新技術新產品，2016（4）：139.

[2]馬北琳，魯珊珊.農村生活污水治理現狀及對策分析[J].山東工業技術，2016（6）：262.

[3]史志勇，李莎，王立峰，等.農村生活污水污染及防治技術[J].農村經濟與科技，2016（5）：49+51.

[4]趙智超，張為堂.生物接觸氧化法-人工濕地處理常低溫生活污水[J].水資源與水工程學報，2018（05）：28-34.

[5]肖晶晶.固定化脫氮菌群處理含氮污水的研究[D].中國農業科學院，2011.