新型移动式农村污水处理系统

张庆军

（辽宁城建设计院有限公司，辽宁 抚顺 113008）

随着城镇化的发展，村镇污水收集和处理设施不完善、污水分散、规模小等因素给分散水处理带来不便，而传统的污水处理工艺对水质、水量、温度、管理等方面的要求较高，导致村镇分散污水处理效率低，对水资源造成了严重的污染和浪费。开发节能高效的分散污水处理回用系统已成为业内热点问题[1]。多种一体化同步脱氮除磷工艺，在实际生产中得到了较好的应用[2]。我国自主研发的FMBR（兼氧膜技术污水处理工艺）也被初步运用于分散污水的治理中。一体化污水处理系统经济、节能，在处理分散污水领域具有明显优势，已广泛应用于实际工程[3]。

但是，现有的一体化污水处理工艺对低碳氮比的村镇污水脱氮除磷效果差、运行不稳定[4]；在每处分散污染源建一套完整的一体化污水处理系统，对建设成本和运营成本均造成巨大浪费。因此，现有的一体化污水处理工艺对村镇分散污水的处理和回用存在很大弊端，不适合多片区、规模小的分散村镇生活污水处理[5]。

1 系统介绍

为了克服传统一体化污水处理工艺对低碳氮比村镇分散污水处理效果差、受水质水量及外界环境影响大等缺点，同时避免多处建设固定一体化设备造成的资源浪费和运行管理成本高等问题，本文提出一种SAFO-MBR村镇污水处理方法。该系统在每个分散污水源只建预处理系统，每组预处理系统对应一套移动式深度处理系统，通过同步硝化反硝化脱氮除磷SAFO-MBR系统，达到处理回用低碳氮比村镇分散污水的目的[6]。

该SAFO-MBR村镇污水处理系统包括预处理回用系统与深度处理系统两部分。污水经过格栅后进入调节池，通过污水提升泵经软水带进入配水管，同时开启搅拌器，当进水达到最高水位时，通过液位探测仪反馈信号至PLC控制箱，停止污水提升泵并开启鼓风机进行曝气，设备内部形成明显的兼氧和好氧环境。污水由配水管首先进入设备内兼氧区，在完全混合式流态下进入好氧区，运行2.5h后鼓风机停止曝气，设备内部形成缺氧环境，反应进行1h。最终污水在兼氧、好氧、缺氧环境及MBBR填料自身厌氧、兼氧、缺氧、好氧微环境下完成传统脱氮除磷及同步硝化反硝化脱氮除磷等生物反应。处理后的污水通过MBR膜组件，由抽吸泵输送至紫外消毒仪，最终通过清水管输送至回用水池，用于绿化或农田灌溉等[7、8]。

2 系统运行实施方式

2.1 设备装置及工艺流程

设备装置见图1，工艺流程见图2。

图1 设备装置

图2 工艺流程

2.2 实施方式

设置一种SAFO-MBR村镇污水处理系统，系统包括预处理回用系统与深度处理系统两部分。预处理回用系统包括预处理系统与回用系统，其中预处理系统设有格栅、调节池、综合间、储泥池、配电箱、液位探测仪、污水提升泵、内扣式接头、软水带；回用系统设有回用水池、回用泵。预处理系统与回用系统合建，均通过带内扣式接头软水带与深度处理系统连接。深度处理系统包括设备与车载系统，其中设备顶部设有液位探测仪、鼓风机、抽吸泵、反洗阀门、闭式水箱、加药泵及紫外消毒仪，设备内部设有与预处理系统连接的配水管与鼓风机连接的曝气管、与抽吸泵连接的清水管及搅拌器、MBR组件、MBBR填料和排泥阀，排泥阀通过排泥管与储泥池连接；设备搭载于车载系统，车载系统包括车体、PLC控制箱，PLC控制箱根据设定参数控制设备运行。

经格栅后的污水进入调节池，通过污水提升泵经软水带进入配水管，同时开启搅拌器，当进水达到最高水位时，通过液位探测仪反馈信号至PLC控制箱，停止污水提升泵并开启鼓风机进行曝气，设备内部形成明显的兼氧和好氧环境。污水由配水管首先进入设备内兼氧区，在完全混合式流态下进入好氧区，运行2.5h后鼓风机停止曝气，设备内部形成缺氧环境，反应进行1h。最终污水在兼氧、好氧、缺氧环境及MBBR填料自身厌氧、兼氧、缺氧、好氧微环境下完成传统脱氮除磷及同步硝化反硝化脱氮除磷等生物反应。

处理后的污水通过MBR膜组件，由抽吸泵输送至紫外消毒仪，最终通过清水管输送至回用水池，用于绿化或农田灌溉等。当水位达到最低设定液位时，通过液位探测仪反馈信号至PLC控制箱，停止抽吸泵，进入待机状态，在没有接到PLC控制箱特殊指令时，默认进入下一个污水处理周期。

完成一个运行周期后，PLC控制箱根据设定参数开启排泥阀进行排泥，污泥在重力作用下排至储泥池，储泥池上端与调节池设有连通孔，储泥池内上清液经连通孔溢流进入调节池，浓缩污泥由工人用吸污车进行定期清掏。

当启动PLC控制箱内一键调度按钮后，系统完成本运行周期后调度指示灯显示绿色，此时设备重量最小，等待操作人员将设备调度至另一处预处理系统。同时PLC控制箱内设有调节池液位显示屏，各预处理系统内调节池液位由液位探测仪通过遥感信号传至PLC控制箱，以便合理调度。

PLC控制箱内设有一键清洗按钮，启动按钮后，在周期内当水位达到最高设定液位时，开启加药泵及药洗阀门，关闭出水阀门，在闭式水箱内通过曝气完成药液的混掺，并将混合药液反向压入MBR膜组件，运行5min后停止鼓风机，静置浸泡2h，再次启动鼓风机曝气清洗30min，然后进入正常运行周期。

3 结论

（1）该实施例中，水力停留时间（HRT）为4h，好氧区溶解氧（DO）控制在1.5～2.5mg/L，混合液污泥浓度（MLSS）在5000～10,000mg/L，出水CODCr≤50mg/L、TN≤15mg/L和TP≤0.5mg/L，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准及《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）杂用水水质标准。

（2）该系统将SAFO-SBR-MBR-MBBR工艺一体化，具有较好抗冲击负荷的能力，能够有效处理低碳氮比生活污水，出水水质达标且稳定。

（3） 该技术节省了多处建设一体化污水处理系统的投资运行费用，装置构造简单，便于施工维护，气味小，在北方寒冷地区亦可正常运行，已成功运用于工程实践。

[1] 赵永臣，张庆军，徐铭泽，等.节能型井式AA/OO新工艺处理焦化废水[J].中国环保产业，2015（5）.

[2] 张庆军，吴迪，张福波，等.一种SAFO-MBR村镇污水处理系统[P].中国专利：ZL201621258636.7.

[3] Operation and dynamic modeling of a novel integrated anaerobic-aerobicanoxic reactor for sewage treatment.Plascencia-Jatomea，R.，Gonzalez， I.，Gomez，J.，Chemical Engineering Science[J].2015（138）.

[4] Performance and microbial population variation in a plug-flow A2O process treating domestic wastewater with low C/N ratio.Wu，C.-Y.Peng, Y.-Z.Wan，C.-L.Wang et al.Journal of Chemical Technology & Biotechnology[J].2011（3）.

[5] Decentralized wastewater treatment technologies and management in Chinese villages.Xuesong GUO，Zehang LIU，Meixue CHEN et al.Frontiers of Environmental Science & Engineering [J]2014（6）.

[6] Effect of low dissolved oxygen on simultaneous nitrification and denitrification in a membrane bioreactor treating black water[J].S. Murat Hocaoglu,G. Insel，E.Ubay Cokgor，D.Orhon.Bioresource Technology.2010（6）.

[7] Mathematical Model for Simultaneous Nitrification and Denitrification (SND) in Membrane Bioreactor (MBR) under Low Dissolved Oxygen（DO）Concentrations.Seung Hyuk Baek；Hyung Jin Kim. Biotechnology and bioprocess engineering [J].2013（18）.

[8] Partial Nitrification and Denitrifying Phosphorus Removal in a Pilot-Scale ABR/MBR Combined Process. Peng Wu，Le zhong Xu Jianfang Wang et al.Applied Biochemistry and Biotechnology.2015（5）.