地埋式微动力设施处理农村生活污水设计与运行效果

2020-04-14范伟军

山西建筑 2020年6期

范伟军

(嘉兴锐欣建设工程有限公司，浙江嘉兴 314006)

近年来，随着国家对“三农”问题的重视，农村生活污水处理将作为美丽乡村建设的一项重要考核内容。由于我国农村污水处理设施建设起步较晚，虽然近几年是其发展的高峰时期，但还是存在建设与运行经验不足的现象。因此，在发展过程中及时对农村污水处理设施的设计与运行效果进行经验总结，将有利于推动农村生活污水治理技术的进步。本文就对处于南太湖流域的某地埋式微动力农村生活污水处理设施的设计与运行效果进行总结，供同行参考。

1 工程概况

1.1 设计水量与水质

该地埋式微动力农村生活污水处理设施，服务总人口约为1 800人。设计人均污水排放量为110 L/d，处理规模为200 t/d，出水水质的主要污染物指标达到GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。设计进水出水水质见表1。

表1 设计进水出水水质

1.2 工艺选型

该地埋式微动力农村生活污水处理设施，采用“多功能调节池—厌氧池—接触氧化池—三级人工湿地”组合工艺。

1.3 装置与设备参数

1)多功能调节池。有效容积58.5 m3，水力停留时间为7.02 h，兼具沉淀功能，同时在调节池内设置两道手动清理格栅网用于去除浮渣，第一级格栅为不锈钢孔板，孔径5 mm；第二级格栅为80目不锈钢钢丝网。

2)厌氧池。厌氧池有效容积为33.6 m3，设置固定填料区域，采用生物悬浮球填料。其中固定填料区空池有效容积为6.2 m3，水力停留时间为0.75 h。填料区采用下进上出的水流方式，填料承托层以下净空高度为1.8 m，在考虑回流影响的条件下，水流升流速度为5.5 min。

3)接触氧化池。在接触氧化池内，放置生物介质填料，生物介质填料为粒径5 mm～10 mm轻质火山岩填料，填料厚2.0 m。填料区空池有效容积为68.2 m3，空池水力停留时间为8.18 h。接触氧化池设置检修和清掏人孔，填料区采用下进上出的水流方式，填料承托层以下净空高度为1.5 m，考虑回流影响时的水流升流速度为6.6 cm/min。

4)人工湿地。人工湿地设计为三级，第一级湿地内填充颗粒火山岩，厚度为0.9 m，采用潜流湿地，种植美人蕉；第二级湿地内填充碎石，厚度为0.8 m，采用潜流湿地，种植美人蕉；第三级湿地内填充鹅卵石，厚度为0.6 m，采用表流湿地，表层水深0.1 m，种植菖蒲。

1.4 水质检测方法

本文中COD,TN,氨氮,TP等常规水质指标，以及混合液悬浮固体浓度(MLSS)的检测方法均采用《水和废水监测分析方法》(第4版)中的方法[1]。

2 调试与运行效果分析

2.1 调试

开始向接触氧化池、人工湿地注入清水浸泡滤料，3 d后，向接触氧化池内接种污水厂曝气池混合液，活性污泥投加接种量约为1 000 mg/L。进水量为设计水量负荷的1/4，开启风机，连续进水运行。当滤料表面出现明显的生物膜，待生物相成熟后，加大进水流量，提高进水量到设计负荷的1/2，并同步检测出水水质指标，出水水质稳定达标后，再将水量提高到设计负荷的3/4，直到污水全部收集处理，达标排放。

人工湿地注入清水浸泡滤料3 d后，开始种植植物，自然生长培养。

2.2 工艺运行效果

该地埋式微动力农村生活污水处理设施调试运行稳定后，各段处理效果见表2。

表2 运行效果

2.3 优化控制探索

为提高该农村生活污水处理设施的运行效果，优化控制的方向主要包括以下两个方面：

1)进水泵、风机、硝化液回流泵的联动控制。进水泵的开停，通过调节池的液位计加以控制，通过PLC控制系统，进水泵开启后自动开启风机和回流泵，进水泵停运后风机和回流泵延时停运20 min～30 min，既可以节约电耗，又能确保充分净化水质。2)硝化液回流比例的最优控制。硝化液回流比例为75%～125%时，对TN 和TP 的去除率都较高，过高或过低的回流比例，均影响该系统对TN,TP的去除效果。

3 工程经济分析

2013年10月建成，工程总体投资为64.8 万元，吨水投资成本为3 240元。设施运行总功率为3.53 kW，平均动力消耗为68.8 kW/d，电价以0.9 元/(kW·h)计，动力费用合计为0.31元/m3，药剂费分摊为0.05元/m3，人员维护费分摊约为0.25元/m3，工程运行吨水处理成本为0.71元/m3。