小城鎮(zhèn)綜合污水處理方法

我國(guó)水資源短缺，隨著新農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平逐年提高，小城鎮(zhèn)周邊人口快速增長(zhǎng)，導(dǎo)致水污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重。小城鎮(zhèn)污水污染程度較大，污染點(diǎn)較集中，主要污染物包括COD、BOD、SS、TN、TP和NH3-N 等。小城鎮(zhèn)綜合污水氮磷含量較高，未經(jīng)處理或經(jīng)處理后未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)就直接排放到江河湖泊，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化，不僅對(duì)其中動(dòng)植物的生存造成影響，甚至?xí){河湖生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

導(dǎo)致小城鎮(zhèn)水環(huán)境污染的主要原因可以概括為：工業(yè)企業(yè)排放的污水造成環(huán)境污染，居民生活污水和廢棄物的污染，農(nóng)業(yè)、林業(yè)面源污染。

目前，吸附- 生物降解（AB）法、氧化溝法、A/O 工藝、A2/O 工藝、循環(huán)式活性污泥法（CAST）工藝、序批式活性污泥法（SBR）法在我國(guó)城市污水 處理廠(chǎng)中均得到應(yīng)用。污水處理工藝已從過(guò)去只注重有機(jī)物的去處發(fā)展為需要具有較好的除磷脫氮功能[4]。選擇一種經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、操作管理方便的污水處理工藝，對(duì)解決新農(nóng)村及小城鎮(zhèn)快速建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的水污染問(wèn)題有著很大的現(xiàn)實(shí)意義。

渾河上游某支流河是英額河的主要支流之一，全長(zhǎng)40km，沿途水質(zhì)大多良好，唯有某鎮(zhèn)的排污口對(duì)河流環(huán)境影響嚴(yán)重。該鎮(zhèn)隨著建設(shè)的發(fā)展，周邊人口逐年增長(zhǎng)，交通便利。但該鎮(zhèn)沒(méi)有污水處理設(shè)施，城鎮(zhèn)污水隨著管道直接排河，對(duì)整個(gè)河道造成嚴(yán)重污染。

1 污染及設(shè)計(jì)水質(zhì)

1.1 污染概況

根據(jù)2010 年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，該支流河水質(zhì)（市控監(jiān)測(cè)斷面）COD 為186 mg/L。NH3-N 的質(zhì)量濃度為15.8 mg/L。污染狀況較為嚴(yán)重，為劣V 類(lèi)水體。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，污染主要來(lái)自灣甸子鎮(zhèn)綜合生活污水，污水量為500 t/d。

1.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)

按照工廠(chǎng)企業(yè)污染源的廢水需經(jīng)點(diǎn)處理達(dá)到CJ3082－1999 和DB 21/1627－2008 后再進(jìn)入市政污水管網(wǎng)系統(tǒng)的原則，設(shè)計(jì)了污水處理設(shè)施的進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)表1。

 根據(jù)DB 21/1627－2008，項(xiàng)目污水處理設(shè)施出水執(zhí)行GB 18918－2002 的一級(jí)B 指標(biāo)。

2 工藝及設(shè)備

2.1 處理工藝的選擇

2.1.1預(yù)處理

預(yù)處理是在一級(jí)處理之前去除污水中的大尺寸漂浮物、懸浮物和無(wú)機(jī)沙礫等，以減少后續(xù)處理構(gòu)筑物的符合。工程污水水質(zhì)為典型的小城鎮(zhèn)生活污水水質(zhì)，預(yù)處理系統(tǒng)擬采用格柵和沉砂、集水裝置，以便與后續(xù)處理構(gòu)筑物相銜接。

2.1.2二級(jí)處理

根據(jù)國(guó)內(nèi)小型污水處理裝置的普及情況及各工藝特點(diǎn)的分析，工程選用一改良A2/O 工藝為基礎(chǔ)的生活污水處理一體化裝置處理該流域污水。

工藝流程：生活污水經(jīng)格柵進(jìn)入沉集水裝置，用泵提升進(jìn)入A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器，該工藝能有效提高有機(jī)物脫氮除磷能力，污泥減量可以達(dá)到50%以上；利用前置污泥減量的（Mire-Decrement）原理，長(zhǎng)污泥齡污泥減量機(jī)制，泥齡可達(dá)60 d，提高了微生物的內(nèi)源代謝作用，利用高含量活性污泥技術(shù)達(dá)到污泥減量，使污水中COD、BOD5含量大大降低。反應(yīng)器出水經(jīng)清水消毒裝置消毒后達(dá)標(biāo)排放。

其中，A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器流程見(jiàn)圖1。

 2.2 主要建構(gòu)筑物及設(shè)備

2.2.1污泥池

污泥池1 座，容積16 m3，內(nèi)置1 臺(tái)污泥回流泵。單泵體積流量10 m3/h，揚(yáng)程10 m，電機(jī)功率1.1 kW。

2.2.2 A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器

生化池建設(shè)2 座，生化池單座設(shè)計(jì)質(zhì)量流量為250 t/d。內(nèi)含二沉池和污泥泵。

單池設(shè)計(jì)參數(shù)：反應(yīng)池有效容積100m3，長(zhǎng)10m、寬3.5 m，有效池深3.5 m，超高0.5 m。

設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)：污水溫度10℃，pH 為7.0；BOD5污泥負(fù)荷為0.088 kg/(kg·d)，MLSS 的質(zhì)量濃度為3.5g/L，反應(yīng)污泥齡14 d；總停留時(shí)間14.5 h，厭氧段、缺氧段、好氧段停留時(shí)間分別為1.5、3.0、10 h；氣水體積比7:1，污泥回流體積比為70%～100%，混合液回流體積比為120%～200%。

內(nèi)置3 臺(tái)污泥泵，單泵體積流量7m3/h，揚(yáng)程10m，電機(jī)功率0.75 kW。

2.2.3接觸池

消毒接觸池1 座，接納上一級(jí)生化沉淀裝置出水，當(dāng)有回用水要求時(shí)兼有回用調(diào)節(jié)水池的作用。池有效容積為18 m3，池體為地下矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單格尺寸4.0 m×1.5 m，池深3.5 m。

內(nèi)置2 臺(tái)清水泵，單泵體積流量20 m3/h，揚(yáng)程9m，電機(jī)功率1.5 kW。

2.2.4鼓風(fēng)機(jī)房

鼓風(fēng)機(jī)房1 座，和控制室合建。鼓風(fēng)機(jī)房的面積22.9 m2，安裝1 座集齊罐和3 臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)體積流量1.77 m3/min，電機(jī)功率3.0 kW。

3 運(yùn)行情況

3.1 污水處理效果

該工程投入運(yùn)行以來(lái)，污水處理效果穩(wěn)定，各污染物處理效果見(jiàn)表2。

 由表2 可以看出，采用以改良A2/O 工藝為原理的A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器處理小城鎮(zhèn)生活污水處理效果較好，對(duì)各污染物都具有較高的去除率，BOD5、COD、SS、NH3-N、TN 和TP 的去除率分別達(dá)到88.4%、86.9%、93.3%、82.9%、63.6%和75%，出水水質(zhì)均達(dá)到GB 18918－2002 的一級(jí)B 要求，可以在實(shí)際中應(yīng)用。

3.2 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

以改良A2/O 工藝為基礎(chǔ)的A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器綜合了A2/O 工藝和改良UCT工藝的優(yōu)點(diǎn)，有著良好的生物脫氮除磷效果，脫氮能力高于傳統(tǒng)A2/O 工藝。

為了克服傳統(tǒng)A2/O 工藝回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)的不利影響，在厭氧池之前增設(shè)厭氧、缺氧調(diào)節(jié)池，來(lái)自二沉池的回流污泥和體積分?jǐn)?shù)10%左右的進(jìn)水進(jìn)入缺氧池，停留時(shí)間為20～30 min，微生物利用約10%進(jìn)水中的有機(jī)物去除回流污泥中的NO3--N，消除NO3--N 對(duì)厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩(wěn)定性。

A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)：

(1)出水水質(zhì)高，針對(duì)高效生物脫氮除磷，節(jié)省化學(xué)藥劑；

(2)管理方便，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定；

(3)污泥肥高效，剩余污泥磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%～5%，可用作污泥堆肥。

A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器雖然解決了傳統(tǒng)A2/O 工藝中厭氧段回流污泥中硝酸鹽對(duì)放磷的影響，但增加厭氧、缺氧調(diào)節(jié)池，占地面積及土建費(fèi)用需相應(yīng)增加。

3.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該工程占地面積1 000 m2，勞動(dòng)定員4 人。污水處理能力500 t/d。

總投資203.42 萬(wàn)元，其中工程費(fèi)用147.25 萬(wàn)元，設(shè)備部分投資15 萬(wàn)元，鋪底流動(dòng)資金0.98 萬(wàn)元。

外購(gòu)原材料、燃料及動(dòng)力費(fèi)均按年消耗量計(jì)算，每人年工資18 000 元，修理費(fèi)按建設(shè)投資的0.5%計(jì)算，其他費(fèi)用按原材料、燃料及動(dòng)力、職工薪酬、修理費(fèi)、折舊費(fèi)用和攤銷(xiāo)費(fèi)用之和的5%。項(xiàng)目處理成本為1.18 元/t，投資回收期12.5 a。

項(xiàng)目的投資回收期及各項(xiàng)財(cái)務(wù)指標(biāo)均符合要求。建設(shè)該項(xiàng)目不僅改善了水污染現(xiàn)狀，從財(cái)務(wù)角度也是可行的。具體參見(jiàn)m.tax-pages.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結(jié)論

A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器處理生活污水具有較好的處理效果，BOD5、COD、SS、NH3-N、TN 和TP 的去除率分別達(dá)到88.4%、86.9%、93.3%、82.9%、63.6%和75%以上，出水達(dá)到GB18918－2002 一級(jí)B 要求。

A2/O 前置M-D 地埋式一體化生物反應(yīng)器工藝流程簡(jiǎn)單、操作管理方便、環(huán)境友好、運(yùn)行費(fèi)用低，每噸水處理費(fèi)用僅為1.18 元，可以在污水處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。