分析农村一体化污水处理设备运行性能

刘幸来

华自科技股份有限公司，湖南长沙 410205

农村中的生活污水由炊事污水、淋雨污水、洗涤污水与厕所冲洗污水构成，含有不同类型的病毒、污染物与细菌，易对地表水和地下水造成严重污染。伴随农村经济不断发展，以及人们日常生活水平的快速提高，由生活污水造成的面源污染越发严重。在农村地区，人们的居住较为分散，难以实现污水集中收集与处理。对此，在农村并不适合采用占地面积相对较大的污水处理工艺，宜采取单户或联户的处理方式。与此同时，还应充分考虑农村实际经济水平，选取基础设施建设、运行成本都相对较低、便于维护、不会占据较大土地面积，且应用成熟的污水处理技术。此次实验主要针对一种全新形式的处理设备，即为一体化污水处理，对其运行性能进行分析研究，以期有效解决现阶段的污染问题，提高农村生活污水的处理能力。

1 实验部分

1.1 处理工艺流程

此次实验主要对埋设于地下的微动力使污水生物处理设备进行研究，验证其处理效果，其处理工艺流程为：生活污水首先进入三级水解酸化单元，然后进入接触氧化单元，由曝气设备提供空气（曝气设备由中控单元控制），最后由水泵出水（水泵同样由中控单元控制）[1]。

1.2 实验装置

此次实验工作主要采用如图1所示的实验装置。

图1 实验装置

1.3 实验进水水质

此次实验处在某环保产业园当中，将三级化粪池的系统出水作为实验进水，其水质指标包括：（1）COD含量在200～300mg/L范围内 ；（2）氨氮含量在40～70mg/L范围内 ；（3）TP含量在4～7mg/L范围内 ；（4）SS含量在150～200mg/L范围内。

2 实验结果与分析

2.1 装置对COD的去除

如前所述，实验装置进水为某三级化粪池的系统出水，其COD含量在200～300mg/L范围内，在连续曝气的基础上，进行水解酸化与接触氧化处理，可将装置出水的COD实际浓度减小至50mg/L以内，符合城镇污水处理厂污染物排放标准一级B排放标准，出水可在农作物灌溉中直接使用[3]。

在一体化的实验装置中，接触氧化单元对进水COD的去除有至关重要的作用与意义。在接触氧化池中，主要采用生物膜与活性污泥相结合的污水处理模式，其中，在活性污泥当中存在球形的处于悬浮状态的填料，这种填料有很大的比表面积，对微生物的实际附着十分有利，如果溶解氧充足，则可在生物膜及活性污泥两种物质协同作用下充分降解进水当中的污染物和有机物。

2.2 装置对氨氮的去除

实验装置进水为某三级化粪池的系统出水，其氨氮含量在40～70mg/L范围内，在连续曝气的基础上，进行水解酸化与接触氧化处理，可将装置出水的氨氮浓度减小至10mg/L以内，可将去除率保持在85%左右，如图2所示，符合城镇污水处理厂污染物排放标准一级B排放标准，出水可在农作物灌溉中直接使用[4]。

图2 装置对氨氮的去除

进水中氨氮的去除主要采用两种不同的硝化细菌，先利用亚硝化细菌进行降解，生成亚硝酸氮，再由硝化细菌进一步反应，生成硝态氮。对于硝化细菌，其倍增时间相对较长。在实验装置中，进水氨氮的去除，接触养护单元具有至关重要的作用，其主要采用生物膜与活性污泥相结合的污水处理模式，其中，在活性污泥当中存在球形的处于悬浮状态的填料，这种填料有很大的比表面积，对硝化细菌的实际附着十分有利，如果溶解氧充足，则可在生物膜及活性污泥两种物质协同作用下充分降解进水当中的氨氮。

2.3 装置对TP的去除

实验装置进水为某三级化粪池的系统出水，其TP含量在4～7mg/L范围内，在连续曝气的基础上，进行水解酸化与接触氧化处理，可将装置出水的TP含量减小至2～4mg/L范围内，初期出水的总磷处于2mg/L以内，而后期出水中的总磷有很大的波动，说明总磷实际去除率有所降低。

因装置自身特征，无法为聚磷菌的吸磷和释磷提供良好的反应条件，进水总磷只能由生物膜进行吸收。装置运行初期，因生物膜不断增长，将吸附大量磷，降低初期的出水总磷，伴随设备持续运行，其生物膜微生物实际数量达到饱和状态，已吸附的磷同样达到饱和，导致出水TP实际浓度明显升高，同时产生一定程度的波动现象。

2.4 装置对SS的去除

实验装置进水为某三级化粪池的系统出水，其SS含量在150～200mg/L范围内在连续曝气的基础上，进行水解酸化与接触氧化处理，可将装置出水的SS含量减小至25mg/L以内，符合城镇污水处理厂污染物排放标准一级B排放标准，且装置运行过程中SS实际去除情况较为稳定。装置的进水在经过水解酸化处理后，进水当中粒径相对较大的SS将被直接去除，在接触氧化单元的上部与三相分离器相连，可对水、气、固三相进行分离，将进水的SS截留至接触氧化单元当中，使装置出水的SS浓度大幅降低。可见，装置对进水SS的去除有十分明显的作用效果[5]。

3 结语

综上所述，此次实验采用的埋设于地下的微动力式生活污水处理装置对进水的COD、氨氮、SS均有明显去除作用，符合城镇污水处理厂污染物排放标准一级B排放标准。尽管装置出水的总磷稍有不达标的情况，但因装置用于农村，单户废水实际产量相对较少，同时出水主要用于农作物的浇灌，而磷是农作物生长必需物质，农作物能大量吸收，可将水中总磷降至较低的水平，故装置处理出水对环境基本没有影响。除此之外，装置还具有造价低廉和节能降耗的优势特征，可作为主要处理设施，在经济条件允许的地区宜大规模推广应用。