复合生物膜+人工湿地处理农村污水工程实例

2018-11-02李威罗丹李慧

中国环保产业 2018年10期

李威，罗丹，李慧

（湖南现代环境科技股份有限公司，长沙 410000）

1 工程概况

长沙市某农村共有村民400余户，2000多人，建设有分散式污水治理项目，日排水量约为195t。村内采用雨污分流排水体制，雨水经过沟渠收集排至村内小河，污水经化粪池收集进入污水管网，然后进入“复合生物膜+人工湿地”污水处理系统。根据该村的地形特征，能够自流收集的相近住房都收集处理，污水处理设施规模1～30t/d。该项目尽量利用地形高差，收集后的污水自流进入系统进行处理，部分高差不够的设施，污水经过提升后进入系统。

2 处理工艺

2.1 设计水量、水质

工程总设计水量为238t/d，24h运行。出水水质标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。进出水水质如表1所示。

2.2 工艺流程

在设计时，根据实际地形考虑高程布置，尽量采用自流方式，减少进水提升，节省运行费用。设计工艺流程见下图。

表1 设计出水水质标准

处理工艺流程

2.3 工艺单元说明

2.3.1 格栅

生活污水经化粪池预处理后，通过污水管道收集，自流进入污水处理系统。格栅池位于系统前端，用于去除污水中的粗大悬浮物及漂浮物。

2.3.2 提升井

根据实际地形高差，不能自流进入处理系统的污水，增加提升泵提升进入。提升井同时兼具调节水质水量的功能。

2.3.3 复合生物膜污水处理系统

复合生物膜系统在厌氧区和缺氧区设置一定密度的固定填料，微生物在填料的表面形成生物膜；在好氧区设置一定密度的悬浮填料，好氧区末端混合液通过气提回流至缺氧区；沉淀区污泥通过气提回流至厌氧区。接触好氧区通过曝气设备对池内污水进行序列间歇式曝气，好氧微生物在填料的表面形成生物膜，污水与填料上的生物膜充分接触，填料为一个微型反应器，内部生长厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，使污水中有机物被微生物生化降解，浓度下降；氨氮被硝化，氨氮浓度显著下降；活性污泥中聚磷菌在好氧条件下大量吸收污水中的磷，将其转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存，最后通过沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的。好氧区混合液回流至缺氧区后，在反硝化细菌的作用下，还原硝酸盐，释放出分子态氮或一氧化二氮排出系统[1]。

污水依次流经厌氧生物膜区、缺氧生物膜区、好氧生物膜区、沉淀区。在经过复合生物膜反应后，污水中的有机污染物已被微生物基本消解。同时氨氮在硝化、反硝化细菌的作用下被降解，磷也在聚磷菌的作用下通过剩余污泥转移至系统外[2]。

2.3.4 人工湿地

人工湿地表层主要种植美人蕉、风车草、常绿鸢尾等植物，由土壤、人工介质、植物、微生物形成综合的生态系统[3]。

设计采用垂直向上流，布水系统直接伸入填料床的底部，采用穿孔布水管多点布水。该单元突破表面流和水平潜流的死区和短流的瓶颈，具有较高的利用效率。污水通过人工湿地的物质循环进行分离、降解、吸附和固定，实现水质净化。

3 处理效果及技术经济分析

3.1 运行效果分析

工程建成后，已通过验收，实现连续稳定运行。各规格污水设施出水水质见表2。

表2 各规格污水处理设施出水水质

该项目采用新型“复合生物膜+人工湿地”工艺处理农村污水。将复合生物膜污水处理系统制成一体化设备，采用地埋式布置，地面绿化、环境美观。经调试运行，活性污泥得以驯化，形成稳定的生物膜，缺氧池COD去除率大于15%，好氧池的COD和氨氮去除率明显上升。镜检污泥发现钟虫，菌胶团结构良好，表示生化处理单元运转良好。人工湿地处理单元是出水全面达标的保障措施，经过深度处理，水质明显变清，COD、氨氮以及悬浮物等进一步得以去除并达标排放。