關于農村生活污水處理方法簡述與一體化生物反應器應用

付 穎 姜成亮 彭 玲

（武漢東碧環保科技有限公司，湖北 武漢 430082）

1 引言

近年來，我國農村環境治理取得了非常明顯的成績。截止2015年底，全國完成7萬個建制村的環境整治，超額完成十二五規劃目標。十三五期間全國新增完成13萬個建制村環境綜合整治。環境整治主要包括生活污水治理、垃圾處理治理、畜禽糞便處理等幾個方面。

2 農村生活污水特點

農村區域由于地域廣闊、居住分散、基礎設施落后，加上缺乏污水收集管網和處理設施，水環境污染問題呈現爆發性趨勢。農村生活污水主要來源于餐廚、洗滌、沐浴和沖廁等幾個方面，主要有以下特點：（1）具有分散排放，總體規模小；（2）污水成分較為復雜，且水量波動性較大；（3）污水排放較為隨意等特點。隨著地方經濟的發展，農村地區生活水平的不斷提高，農村生活污水引起的面源污染問題也日益嚴重。

3 農村生活污水處理一般方法

近年來，隨著新農村環境綜合整治的進行，大部分農村開始通過污水管網將雨水和污水分開收集，并將收集后的污水單獨處理達標后再進行排放。亦可以考慮到將污水通過管網統一收集至污水處理廠，但此種方法效率較低且投資費用較高，經濟性和可行較差。所以就地建設雨污分流制管網對農村生活污水單獨收集，收集后的生活污水對外直接排放會對環境造成一定影響，所以在村莊較低點和下風向處建設一座小型污水處理設施來處理收集后的生活污水是非常有必要的。

結合上述情況、現行市場及工程中應用的案例，可選擇的農村污水處理工藝繁多，其中包含人工濕地、凈化槽、穩定塘、智能一體化生物反應器，以上工藝也可以進行組合使用。表1為各種工藝的比較：

表1 各種農村生活污水工藝比選

人工濕地、凈化槽、穩定塘不與其他工藝配合使用，均不能達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準，智能一體化生物反應器單獨使用，污水經過處理后，可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。所以，目前而言，智能一體化生物反應器在目前農村生活污水處理工藝上具有一定的優勢，較為深遠的意義。

由于用地及排放標準要求，越來越多生活污水采用一體化MBR膜生物反應器和一體化MBBR生物反應器。本文主要討論農村生活污水的特點及處理方法，并詳細闡述一體化MBR膜生物反應器和一體化MBBR生物反應器在農村生活污水中的應用，并對針對兩種生物反應器在投資及后期運行成本上進行多方面比較，為農村生活污水處理提供了簡單有效的方式方法。

4 一體化生物反應器及其優勢

4.1 一體化生物反應器簡介

一體化生活污水處理工藝及裝置是以生化反應為基礎，將生化、沉淀、污泥回流等多個功能不同的傳統反應器有機結合在一個構筑物或設備之中而形成的結構簡單緊湊、管理操作方便的污水處理組合體。該設備不僅適用于城市排水管網難以覆蓋的城市邊緣地帶、小城鎮地區，還可以處理與城市生活污水性質類似的部分工業廢水和醫院、涉外賓館等城市特種廢水。

4.2 智能一體化生物反應器優勢

與大型污水處理廠相比，一體化污水處理設備具有不可替代的優勢：（1）投資和運行費用較少；（2）節約空間；（3）緩解城市排水管網的建設壓力；（4）污水回用效率較高；一體化污水處理設備現狀：

一體化污水處理設備包含很多種類型。本文主要針對智能一體化生物反應器包含一體化MBR膜生物反應器和一體化MBBR生物反應器。

5 一體化MBR膜生物反應器應用原理及分析

MBR膜生物反應器是將活性污泥法和膜分離技術結合起來的的污水處理工藝。（MBR處理污水的研究及展望 修長賢 張念華等）。其中，核心為MBR膜組件，膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池對經過生化處理的污水進行泥水分離。一體化MBR膜生物反應器由MBR膜生物反應器由A池、O池和MBR系統共同組成。

一體化MBR膜生物反應器的優勢也較為明顯，膜生物反應器中污泥濃度可達到8 000 mg/L～1 2000 mg/L，在保證處理效果的同時，大大減小了生化反應容積。與此同時，整套MBR膜生物反應器在污水處理全程中，采用PLC控制，自控程度高，相較于其他污水處理系統和設備，方便快捷，便于平時運行管理和操作，更適用于農村。

一體化MBR膜生物反應器出水主要通過抽吸泵的負壓抽吸，污水透過膜孔并進入管道中進行收集，污泥被截留在膜管外。MBR膜取代了傳統工藝的二沉池，對污水進行過濾處理，大部分污泥污泥被MBR膜截留在膜表面，大部分硝化菌得以截留，增加硝化菌污泥濃度和污泥泥齡，因此，在保證有機物的處理效果的同時，也提高氨氮的處理效果。根據統計，該一體化MBR膜生物反應器在正常情況下出水可穩定達到GB 18918-2002 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。

6 一體化MBBR生物反應器應用原理及分析

一體化MBBR生物反應器主要原理為向反應器中投入一定量的MBBR填料，MBBR填料密度接近于水，同時通過向污水中通入空氣，使懸浮填料充分與污水接觸，同時填料載體在水中碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更小，增加氧的利用率，另外，每個載體上會附著一些生物膜，生物膜由外而內，分布著好氧菌、兼氧菌及厭氧菌菌落群，使硝化及反硝化反應同時燦在，從而提高處理效果。

與其他一體化生物反應器相比，MBBR工藝兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點。MBBR優勢也較為明顯，抗沖擊負荷較高、污泥產量少、泥齡長的特點。與活性污泥法相比，由于泥齡較長，可保持較多的硝化細菌，具有更好的脫氮效果。根據統計，該一體化MBR膜生物反應器在正常情況下出水可穩定達到GB 18918-2002 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。

表2 一體化MBR膜生物反應器與一體化MBBR生物反應器指標比較

7 結語

在同一區域選擇一體化MBBR生物反應器和一體化MBR生物反應器處理農村生活污水，污水中的污染物能夠有效得到去除，但整體上一體化MBR生物反應器對各污染物指標去除率均優于一體化MBBR生物反應器，能夠達到《GB18918-2002城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準，且全程自控能力強。在設備設計過程中，應做到應地制宜并結合當地農村村落污水的水質特性及水量波動情況進行優化調整。