农村生活污水一体化处理技术研究进展

农村生活污水一体化处理技术研究进展

赵海兵

济宁金水科技有限公司 山东省济宁市， 272000

摘要：在现阶段的农村中，生活污水处理工作越来越受到重视。我国农村生活污水具有污水量大且分散的特点，难以实现集中处理，选择处理效率高、经济性好、实用性强、便于运行维护与管理的农村生活污水处理技术和设备非常重要。本文综述了农村生活污水一体化处理技术工艺。

关键词：水污染；农村生活污水；一体化工艺；技术进展

引言

由于远离城镇的大部分农村生活污水统一纳入城镇污水处理厂进行统一处理目前还无法实现，当前大部分农村处理厕所污水的方式是通过化粪池进行厌氧发酵，其他污水则直接排至院外地面或通过村民自家院里敷设的沟渠，排至街道、农田或河道等，给农村周围环境带来不同程度的污染。因此，找出适合不同农村地区的污水处理技术至关重要。

1农村生活污水主要特点

如今，我国农村经济快速发展，农村居民的生活水平显著提高，农村生活污水表现出新特点。农村生活污水可分为黑水和灰水。灰水是指厨房和浴室产生的污水，黑水主要指粪便和冲洗厕所时产生的污水。

2农村生活污水一体化处理工艺

2.1一体化污水处理设施的应用

一体化污水处理设备包括格栅＋厌氧＋缺氧＋好氧等工艺。生活污水排入一体化污水处理设备时，首先经过格栅，一体化设备设格栅的目的是去除污水中一些大的漂浮物。然后出水进入厌氧池，厌氧条件下，微生物通过发酵降解污水中的大部分有机物，同时提高有机物的可生化性。另外，除磷菌能够分解体内含有的聚磷，分解过程中可以获得一部分能量，并通过PHB的形式存储在体内。污水经厌氧处理后进入太阳能好氧池，好氧池中存在大量的好氧菌，它能够进一步降解污水中的有机物。此外，好氧池中生长有大量的硝化菌，硝化菌能够将氨氮转化变硝态氮的形式。同时，好氧条件下，除磷菌能够分解PHB获得能量，使污水中的磷转移到污泥中，最后通过排泥将其除去。好氧池污水回流至缺氧池，缺氧池中的反硝化细菌通过反硝化作用将污水中的硝酸盐转化成氮气，最终从水中脱除。一体化污水处理设备具有高效的脱氮除磷效果，且COD去除率较高，污水经该设备处理后，出水水质较好。一体化设备占地面积小，处理效率高，出水水质好，但由于其运行费用高，能耗大，并未能得到广泛使用。

2.2一体化SBR工艺

序批式活性污泥工艺（SBR），即污水在装置中按时间顺序依次反复进行曝气、反应沉淀、排水闲置等过程。该工艺优点为占地面积小、运行方式灵活、脱氮除磷效率高，适用于经济条件好但水资源、土地紧缺的地区。该工艺也有较多不足，如间歇排水时，需要设置专门的排水设备(滗水器)，且易产生浮渣。由于工艺的要求高，需要专业人员定期维护，运维费用较高，因此不适于在经济落后的农村推广使用，常用于度假区、高速公路休息区等的分散式污水处理。为降低工艺装置复杂度，张冰等设计了无复杂出水装置的一体化空气提升序批式活性污泥反应器,用于处理低碳氮比（C/N）的农村生活污水，在DO浓度为3mg/L、曝气3h、沉淀1.5h时，可保证出水COD、NH_3-N、TN、TP水质指标均满足GB18918—2002二级排放标准，且装置能耗较低、剩余污泥产量少、维护管理方便，具有较强的抗冲击负荷能力。针对传统SBR工艺污泥絮体结构松散、沉降速率低问题，薛晨楠等考察了磁粉（微米Fe₃O₄）对系统活性污泥和污水处理效果的影响，结果表明，磁化污泥SBR系统处理率较高，综合经济和处理效率因素，确定0.5g/L为最佳磁粉投加量，此时出水COD、NH3-N、TN、TP去除率分别为95.30%、91.48%、70.83%和92.80%，满足GB1891—2002一级排放标准。

2.3膜生物反应器（MBR）

膜生物反应器采用活性污泥法，有效提高污水污染物分解率和污水处理效率，使污水污染物以二氧化碳和水的形态存在。这种方法是膜组件固液分离的好方法，可以促进水资源的循环利用。膜生物反应器工艺短，处理效率高，可实现自动操作。但是，投资和维护成本较高，因此其适用于东部发达地区的农村。

2.4一体化组合工艺

污水处理工艺往往非由单一处理工艺组成，而多采用组合工艺或多级工艺，以提高污水处理能力，使生活污水达标排放。如在我国南方大部分地区，分散式生活污水常采用结构简单一体化处理工艺与氧化塘、人工湿地联用，利用自然中的微生物和植物的净化作用，使污水高效达标并降低成本。如付丽霞等设计了水解酸化-接触氧化-MBR生物反应器，MBR膜采用中空纤维膜，系统运行90d，出水COD为35mg/L，NH_3-N为3.7mg/L，TP为0.3mg/L，去除率较高且设备运行稳定可靠；陈永志等考查了厌氧-缺氧-好氧(AAO)-曝气生物滤池生化系统的脱氮除磷特性，以低C/N生活污水为研究对象，通过缩短AAO的泥龄分离硝化过程，在曝气生物滤池进行硝化反应，实现硝化菌和聚磷菌的分离，解决了硝化菌和聚磷菌泥龄之间的矛盾。马来西亚柔佛州新山市某填海人工岛的污水处理厂采用固定化好氧生物膜（BioAX）与嵌入式固定化硝化菌载体（MBS）流化床反应器组合的新工艺，BioAX为改进型生物膜、活性污泥混合工艺（IFAS），MBS是指用一种包埋固定化菌载体填料取代常规塑料多孔圆型填料，该新型污水处理工艺具有较高的处理效率且节省占地空间。

3运维管理发展方向

①建立健全农村生活污水治理运维及管理平台，加快企业平台与省级平台数据的规范和接入汇总，通过大数据分析指导下阶段浙江省农村生活污水治理顶层设计工作的开展。同时，通过企业端农村生活污水治理运维及管理平台功能的构建和完善，更好地指导企业运维和管理的实践。②积累大数据，开展对不同区域环境、不同经济条件、不同进水条件以及采用不同技术工艺和模式治理终端的数据分析，对不同技术工艺的运行参数进行归纳总结和综合评估，筛选出不同区域、经济条件和应用场景下的实用治理技术，针对其技术总结处理效果和达标率，对该技术以后全国推广的适用范围进行界定，为其他省市及全国在农村生活污水治理技术、运维及管理的需求上贡献浙江经验。③不断挖掘大数据，通过分析溶解氧、pH值、温度、水质、水力停留时间等因素对农村生活污水治理技术、运维及管理效率的影响，找出该技术工艺的运行规律，预测出不同节点所需做出的运维和管理措施，节约企业运行成本和提升工作效率。④通过对所积累的大数据进行分析，可对在线监测系统精准度进行优化和调校，同时还可以结合人工智能等技术手段采用新的监测方法以降低监测设备的成本。

结语

综上所述，结合我国农村分散式污水排放现状，建议采用小型一体化装置处理与集中收集处理相结合的技术模式。其中，在一体化处理方面，认为一体化生物接触氧化技术、改进型生物膜与活性污泥混合工艺技术及在厌氧-缺氧-好氧（AAO）工艺段后端增加缺氧沉淀段工艺等可较好地满足我国大多数农村污水处理排放要求，具有适用性广、可操作性强的特点，与我国农村地区现有经济条件相适应，是我国农村生活污水一体化处理技术的发展趋势。

参考文献

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