一体化污水处理装置在分散式农村生活污水处理中的应用

2019-06-26黄好通

中国资源综合利用 2019年5期

关键词：生物膜反应器污水处理

黄好通

（佛山市新泰隆环保设备制造有限公司，广州佛山 528300）

新时代，为有序推进美丽乡村建设，实现乡村振兴，人们要积极贯彻落实《农村人居环境整治三年行动方案》，补齐农村环境治理的短板，减轻未经处理直接排放引起的环境污染，切实改善农村居民生活条件，因地制宜做好农村生活污水的处理。

1 农村生活污水来源及治理难题

农村生活污水是指农村居民在日常生活中产生的污水，但它不包括农村工业活动产生的污水，如村办企业废水、农产品加工废水、畜禽养殖废水。农村生活污水主要来源于冲厕、炊事、洗衣、洗浴、清扫等生活行为。

当前，农村生活污水治理技术并不缺乏，但由于农村地区和农业生产的特殊性，农村生活污水治理的管理规范和模式还不健全，造成农村生活环境污染治理设施建设滞后、污水管网配套不完善等问题。同时，相关标准的缺失使农村生活污水处理设施的设计、施工、评价、验收和监管等方面存在诸多困难。

2 农村生活污水处理模式分类

2.1 户级污水处理

居住比较分散、配套污水管网差且经济发展条件较差的农村，可以对单户或联户的污水进行就地处理。

2.2 村级污水处理

居住相对集中、经济发展条件较好的村庄（单村或联村），其污水经管网收集后，就近接入污水处理站进行处理。

2.3 镇级污水处理

居住相对集中的乡镇，镇（乡）区内及其周边村庄的污水经污水支管收集后直接纳入城镇污水干管，由乡镇污水处理厂统一处理。

3 农村生活污水处理常用技术

农村生活污水处理技术可分为预处理、生物处理、自然生物处理，各阶段常用的处理工艺和作用如表1所示。

表1 农村生活污水常用处理工艺

4 一体化污水处理装置在农村污水中的应用

一体化污水处理装置是指将一种或多种不同技术单元进行科学集成后，可以实现工厂化整体运行或者能实现现场安装的装置。一体化污水处理装置具有集成化程度高、结构紧凑、处理效果好、占地面积小、经济简便、全自动控制、运行安全可靠、噪音低、使用寿命长等特点，适用于小规模的污水处理工程。

4.1 净化槽

净化槽主体工艺包括沉淀、接触氧化、消毒工艺，主要用于分散型生活污水处理，其典型构造如图1所示[1]。

图1 净化槽构造

污水首先进入沉淀分离槽进行预处理，去除大颗粒物质和悬浮物，提高污水可生化性；预过滤槽内填料表面附着生长厌氧生物膜，去除污水中溶解性有机物；曝气槽集接触氧化、过滤截留和反冲洗为一体；净化槽内部设置沉淀槽，处理后的污水进一步进行沉淀处理，在其末端设置填装有固体氯料的消毒盒，出水经消毒盒与固体氯料接触，完成对污水的消毒作用。净化槽污水处理规模为1 ～30 m3/d，出水水质好，尾水达到排放标准后可排放至农田或池塘。

4.2 生活污水沼气净化池

化粪池具有处理效果差、沉积污泥多的缺点，沼气池具有沼气回收率低的弊端。生活污水沼气净化池是基于化粪池和沼气池发展起来，结合两者优点，弥补了两者缺陷。根据工艺设计，生活污水沼气净化池分为A型、B 型和C 型三种。A 型采用多级折流厌氧消化工艺，处理后的污水水质达到《粪便无害化卫生要求》（GB 7959-2012）的要求，主要适用于经济发展相对落后、生活水平低且环境容量大、容易发生肠道传染疾病的村庄；B 型采用多级折流、逐段（分前处理和后处理）降解消化工艺，处理后执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）三级要求，主要适用于经济欠发达、有一定环境容量的城镇居民住宅生活污水及水冲式公共厕所的粪便污水；C 型一般包含沉砂除渣、折流厌氧消化、厌氧滤池、兼氧过滤或接触氧化、消毒等工艺单元，出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一、二级要求，主要适用于无污水处理厂的小城市及大城市未设排水管网的郊区。

生活污水沼气净化池设计依据及注意事项详见《生活污水净化沼气池技术规范》（NY/T 1702-2009）。水质水量监测频率遵循以下原则：净化池在投产使用或维修（掏渣或重新进料）后2 个月进行监测，以后监测频率至少每年一次。每隔3年左右应进行一次全面维修，池内填料及滤料的更换、清洗应严格按照设计要求进行。净化池检修时注意工作人员的人身安全，严格按照操作规程检修，充分排除害气体，使用防爆照明器具，严禁使用明火或吸烟。

4.3 A3/O 移动床生物膜反应器

A3/O 移动床生物膜反应器是在移动床生物膜反应器（MBBR）的基础发展起来，具有明确的预脱硝区、厌氧区、缺氧区和好氧区的定位和功能，同时优化污泥回流系统和硝化液回流系统的结构布局，充分结合活性污泥法和生物接触氧化法的优势，在降低COD 的同时强化脱氮除磷的效果。装置内部构造如图2所示。

在缺氧条件下，预脱硝区能够充分去除进水和回流污泥中的硝酸盐机氧气，确保厌氧区具有严格的厌氧环境，从而使聚磷菌在严格的厌氧环境中释放磷的效率大幅度提高，确保其在好氧池的吸磷效果得到充分提升，通过将硝化液回流至缺氧池，强化反应器的脱氮能力，进一步提高氮、磷的去除效果。

图2 A3/O 移动床生物膜反应器污水处理装置构造

A3/O 移动床生物膜反应器污水处理装置处理规模为15～200 m3/d，出水水质较好，可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的一级A排放标准，适用于水环境质量要求较高的户级、村级生活污水处理。

4.4 WTBOX 多功能一体化污水处理装置

WTBOX 多功能一体化污水处理装置集预处理、生物处理和深度处理于一体，其核心处理工艺为生物转盘[2]。其工艺流程如图3所示。

农村生活污水进入格栅渠，而格栅渠内设有机械格栅或钢格栅，用来拦截大颗粒固体悬浮物及漂浮物，减轻后续处理设施的压力。然后，污水自流进入三段式预处理池，集沉砂、缺氧反硝化、预氧化于一体，调节水量和均衡水质。经过预沉池处理后的污水通过提升进入智慧型WTBOX 一体化污水处理设备，在该工艺段进行氧化和硝化反应，去除大部分可降解的有机物质和氨氮。同时，部分污泥回流至预处理池的缺氧段，进行反硝化脱氮。出水经过深度处理、絮凝沉淀，进一步高效除磷，最终消毒后达到GB 18918-2002 一级A 标准后排放。目前，WTBOX 型单套最大处理量可达200 m3/d，并且投资、运营成本都较低，适合在农村户级和村级污水处理项目中广泛应用推广。