貴州農(nóng)村生活污水無(wú)動(dòng)力處理研究

冉全+蒙桂娥+王京

摘要： 結(jié)合貴州山區(qū)具有地勢(shì)落差的地形條件，設(shè)計(jì)了“跌水生物接觸氧化+氧化塘”的工藝處理方式處理農(nóng)村生活污水，通過(guò)對(duì)處理裝置3～5月的監(jiān)測(cè)表明，CODcr、TN、TP的出水平均濃度為42、4.0和0.41 mg/L，平均去除率分別為79%、69%、78%。出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，依靠地勢(shì)落差實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力消耗運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞： 農(nóng)村生活污水;無(wú)動(dòng)力;跌水

中圖分類號(hào)：X506 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：0439-8114（2014）12-2794-03

Unpowered Treatment of Rural Domestic Sewage in Guizhou Province

RAN Quan，MENG Gui-e，WANG Jing

（Department of Chemical Engineering， Guizhou Industry Polytechnic College， Guiyang 550008， China）

Abstract：Considering conditions of Guizhou mountain region， the “waterfall aeration contact oxidation +oxidation pond” process of the treatment of rural domestic sewage was designed. Monitoring the processing plant from March to May showed that the average concentrations of CODcr，TN and TP in the water outlet were 42，4.0 and 0.41 mg/L， respectively. The average removal rate of CODcr， TN and TP reached above 79%， 69%， and 78%， respectively. The water quality reached ClassⅠspecified with the standard of Discharge Standards of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plants （GB 18918-2002）. The process depend on terrain realized the function without power consumption.

Key words：rural domestic sewage; unpower; drop

隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，農(nóng)村生活污水的排放量呈現(xiàn)不斷加大的趨勢(shì)[1，2]，農(nóng)村生活污水具有面廣分散、來(lái)源多、增長(zhǎng)快、污水成分復(fù)雜、水質(zhì)及水量變化大的特征[3]。長(zhǎng)期以來(lái)，由于重視不夠、治理資金短缺和對(duì)農(nóng)村水體環(huán)境保護(hù)意識(shí)的淡薄[4，5]，未經(jīng)處理的生活污水任意排放，嚴(yán)重污染農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境[6，7]，城市污水處理的工藝和經(jīng)驗(yàn)不能滿足農(nóng)村生活污水處理的要求[8]，需要采用投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝簡(jiǎn)單、容易管理的技術(shù)才能解決農(nóng)村生活污水處理問(wèn)題[9]。貴州省主要是山區(qū)，具有較大的地勢(shì)落差，針對(duì)貴州地形條件，設(shè)計(jì)“跌水生物接觸氧化+氧化塘”工藝對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行處理研究，試驗(yàn)裝置設(shè)在貴陽(yáng)市烏當(dāng)區(qū)新堡村。

1 ?材料與方法

1.1 ?處理水質(zhì)情況

處理水質(zhì)為貴州同凈環(huán)保科技有限公司生活區(qū)的污水，生活區(qū)污水包括職工宿舍和食堂產(chǎn)生的廢水，每天排水量大約4.0 m3。水質(zhì)情況見(jiàn)表1。

1.2 ?試驗(yàn)裝置及分析方法

1.2.1 ?試驗(yàn)裝置 ?接觸氧化池采用四級(jí)跌水，設(shè)4個(gè)單池，總體積為1.35 m3，跌水高度0.5 m。池體采用焊接鋼板，池內(nèi)裝填彈性填料，池中設(shè)隔板，水流從隔板一側(cè)流入，穿過(guò)隔板底部，從另一側(cè)流出。第一個(gè)單池體積為0.6 m3，后3個(gè)單池體積均為0.25 m3。出水設(shè)置出水堰，采用900三角堰?？紤]到工廠有1個(gè)水池，將水池改造成氧化塘，氧化塘的表面面積為（8×6） m2，水深為1 m。并在在該氧化塘中投放魚(yú)苗。

工藝中水流是完全靠自然流動(dòng)，在山區(qū)該處理裝置就可以依山而建，靠水的重力作用流過(guò)處理單元，在運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)力消耗，完全實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力消耗運(yùn)轉(zhuǎn)，只需要一次性投入基建費(fèi)用，降低鄉(xiāng)村生活污水的處理費(fèi)用。

1.2.2 ?分析方法 ?試驗(yàn)用水取自公司職工生活廢水，采樣分析頻度為每5 d采樣1 次，3個(gè)采樣點(diǎn)分別是接觸氧化池進(jìn)水口、出水口和氧化塘出水口，從2013年3月至5月連續(xù)監(jiān)測(cè)3個(gè)月，共采樣分析13次;水樣檢測(cè)在貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，檢測(cè)的主要指標(biāo)是 CODCr，TN和TP ;檢測(cè)分析方法：CODcr用重鉻酸鉀法，TN 用過(guò)硫酸鉀氧化紫外分光光度法（GB11894- 89），TP 用鉬銻抗分光光度法（GB11893- 89）。

1.3 ?試驗(yàn)周期

裝置于2012年12月建成并進(jìn)行了掛膜調(diào)試，采樣分析時(shí)間從2013年3月至5月。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?CODcr的除出效果

進(jìn)水CODcr濃度比較低，在153～256 mg/L之間，出水平均濃度為42 mg/L，平均去除率為79%（圖1），4、5月氣溫比3月高，去除率有所增加，說(shuō)明對(duì)于生物法處理污水，氣溫會(huì)影響污染物的去除效果，在氣溫較低的季節(jié)為了保證去除效果可以考慮加設(shè)保溫裝置。endprint

2.2 ?TN的除出效果

進(jìn)水TN濃度在8.0～23.0 mg/L之間波動(dòng)，出水TN濃度維持在5.0 mg/L以下，平均去除率69%（圖2），TN的去除沒(méi)有出現(xiàn)如CODcr一樣的變化趨勢(shì)，在檢測(cè)的時(shí)間段內(nèi)都保持在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，這可能是因?yàn)門(mén)N的去除主要是發(fā)生在氧化塘中，而氧化塘受氣溫的影響要比跌水池小的原因。

2.3 ?TP的除出效果

進(jìn)水TP濃度比較低，在1.10～2.50 mg/L之間變動(dòng);出水TP濃度在0.50 mg/L以下，平均濃度0.41 mg/L;平均去除率為78%（圖3），TP的去除率與TN的變化較為接近，因?yàn)門(mén)P的去除也主要是發(fā)生在氧化塘中。為了提高TP的去除效果可以在氧化塘中加廢棄的土磚塊、廢棄陶瓷等以增加P的吸附。

2.4 ?去除效果分布情況

處理裝置對(duì)CODcr的去除主要發(fā)生在跌水接觸氧化池中，去除率為58%，另外一部分去除在氧化塘中產(chǎn)生21%的去除率;而TN、TP的去除主要發(fā)生在氧化塘中，在跌水池中TN、TP的去除率分別為10%、9%，在氧化塘中的去除率分別為59%、69%，去除率的分布見(jiàn)圖4。

3 ?討論

跌水充氧在污水處理中已經(jīng)得到應(yīng)用。在自然跌水曝氣下水道溝渠處理技術(shù)中，CODcr去除率為61%～92%;NH4+-N、TN去除率為26%～64%、30%～45%[10];厭氧/跌水充氧接觸氧化/人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水，CODcr和TN的平均去除率達(dá)81%和83%，TP的平均去除率在進(jìn)水TP>1.5 mg/L時(shí)達(dá)82%，在進(jìn)水TP<1.5 mg/L時(shí)為72%[11]。厭氧/跌水充氧接觸氧化/水生蔬菜型人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水，CODcr、NH4+-N、TN、TP的去除率分別為68.15%、68.15%、69.50%、86.30%。跌水充氧接觸氧化池主要去除CODcr，人工濕地主要去除TN、TP[12]。

此處理系統(tǒng)采用“跌水生物接觸氧化+氧化塘”處理生活污水，裝置依山而建，接觸氧化池出水沒(méi)有回流，直接流到氧化塘，靠水的重力作用流過(guò)處理單元。CODcr、TN、TP的平均去除率分別為79%、69%、78%，CODcr的去除主要發(fā)生在接觸氧化池，TN、TP的去除主要發(fā)生在氧化塘，這與跌水接觸氧化池在太湖地區(qū)情況的應(yīng)用基本一致，

4 ?小結(jié)

1）CODcr、TN、TP的出水平均濃度為42、4.0和0.41mg/L，平均去除率分別為79%、69%和78%。出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，依靠地勢(shì)落差實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力消耗運(yùn)轉(zhuǎn)。

2）“跌水生物接觸氧化+氧化塘”工藝對(duì)生活污水的處理中，CODcr主要在跌水池中去除，TN、TP主要在氧化塘中被去除。跌水接觸氧化池中CODcr、TN、TP的去除率分別為58%、10%、9%，氧化塘中CODcr、TN、TP的去除率分別為21%、59%、69%。

3）“跌水生物接觸氧化+氧化塘”工藝投資少、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需動(dòng)力消耗、管理容易，在有地勢(shì)落差的農(nóng)村地區(qū)生活污水處理可以考慮采用此工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃天寅，馬 ?奕，吳 ?瑋，等.蘇州地區(qū)農(nóng)村生活污水治理研究[J].中國(guó)給水排水，2012，28（4）：11-15.

[2] LIU F， LIU J L， CHEN Q Y， et al. Pollution characteristics and ecological risk of polycyclic aromatichydrocarbons （PAHs） in surface sediments of the southern part of the Haihe River system in China[J]. Chinese Science Bulltion，2013，58（27）：3348-3356.

[3] 陳 ?琳，劉 ?杰，紀(jì)榮平.農(nóng)村生活污水處理技術(shù)與對(duì)策研究[J].

污染防治技術(shù)，2012，25（4）：53-55.

[4] 凌 ?霄，楊細(xì)平，陳 ?滿，等.廣東省農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀調(diào)查[J].中國(guó)給水排水，2009，25（8）：8-15.

[5] RATAJCZAK M， LAROCHE E， BERTHE T，et al. Influence of hydrological conditions on the Escherichia coli population structure in the water of a creek on a rural watershed[J]. BMC Microbiology，2010，dol：l0.1186/1471-2180-10-222.

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[7] QU H J. KROEZE C. Nutrient export by rivers to the coastal waters of China： management strategies and future trends[J]. Regional Environmental Change，2012（12）：153-167.

[8] 王云龍，張徵晟，陶 ?琪，等.四種農(nóng)村生活污水處理工藝比較[J].水處理技術(shù)，2011，37（7）：172-178.

[9] 徐洪斌，呂錫武，李先寧，等.太湖流域農(nóng)村生活污水污染現(xiàn)狀調(diào)查研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26（S1）：375-378.

[10] 何 ?強(qiáng)，秦梓荃，周 ?健，等.山地小城鎮(zhèn)污水自然跌水曝氣下水道溝渠處理技術(shù)研究[J].給水排水，2012，38（7）：39-42.

[11] 吳 ?磊，呂錫武，李先寧，等. 厭氧/跌水充氧接觸氧化/人工濕地處理農(nóng)村污水[J]. 中國(guó)給水排水，2007，23（3）：57-59.

[12] 唐 ?晶，呂錫武，吳琦平，等. 生物、生態(tài)組合技術(shù)處理農(nóng)村生活污水研究[J]. 中國(guó)給水排水，2008，24（17）：1-4.endprint

2.2 ?TN的除出效果

進(jìn)水TN濃度在8.0～23.0 mg/L之間波動(dòng)，出水TN濃度維持在5.0 mg/L以下，平均去除率69%（圖2），TN的去除沒(méi)有出現(xiàn)如CODcr一樣的變化趨勢(shì)，在檢測(cè)的時(shí)間段內(nèi)都保持在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，這可能是因?yàn)門(mén)N的去除主要是發(fā)生在氧化塘中，而氧化塘受氣溫的影響要比跌水池小的原因。

2.3 ?TP的除出效果

進(jìn)水TP濃度比較低，在1.10～2.50 mg/L之間變動(dòng);出水TP濃度在0.50 mg/L以下，平均濃度0.41 mg/L;平均去除率為78%（圖3），TP的去除率與TN的變化較為接近，因?yàn)門(mén)P的去除也主要是發(fā)生在氧化塘中。為了提高TP的去除效果可以在氧化塘中加廢棄的土磚塊、廢棄陶瓷等以增加P的吸附。

2.4 ?去除效果分布情況

處理裝置對(duì)CODcr的去除主要發(fā)生在跌水接觸氧化池中，去除率為58%，另外一部分去除在氧化塘中產(chǎn)生21%的去除率;而TN、TP的去除主要發(fā)生在氧化塘中，在跌水池中TN、TP的去除率分別為10%、9%，在氧化塘中的去除率分別為59%、69%，去除率的分布見(jiàn)圖4。

3 ?討論

跌水充氧在污水處理中已經(jīng)得到應(yīng)用。在自然跌水曝氣下水道溝渠處理技術(shù)中，CODcr去除率為61%～92%;NH4+-N、TN去除率為26%～64%、30%～45%[10];厭氧/跌水充氧接觸氧化/人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水，CODcr和TN的平均去除率達(dá)81%和83%，TP的平均去除率在進(jìn)水TP>1.5 mg/L時(shí)達(dá)82%，在進(jìn)水TP<1.5 mg/L時(shí)為72%[11]。厭氧/跌水充氧接觸氧化/水生蔬菜型人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水，CODcr、NH4+-N、TN、TP的去除率分別為68.15%、68.15%、69.50%、86.30%。跌水充氧接觸氧化池主要去除CODcr，人工濕地主要去除TN、TP[12]。

此處理系統(tǒng)采用“跌水生物接觸氧化+氧化塘”處理生活污水，裝置依山而建，接觸氧化池出水沒(méi)有回流，直接流到氧化塘，靠水的重力作用流過(guò)處理單元。CODcr、TN、TP的平均去除率分別為79%、69%、78%，CODcr的去除主要發(fā)生在接觸氧化池，TN、TP的去除主要發(fā)生在氧化塘，這與跌水接觸氧化池在太湖地區(qū)情況的應(yīng)用基本一致，

4 ?小結(jié)

1）CODcr、TN、TP的出水平均濃度為42、4.0和0.41mg/L，平均去除率分別為79%、69%和78%。出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，依靠地勢(shì)落差實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力消耗運(yùn)轉(zhuǎn)。

2）“跌水生物接觸氧化+氧化塘”工藝對(duì)生活污水的處理中，CODcr主要在跌水池中去除，TN、TP主要在氧化塘中被去除。跌水接觸氧化池中CODcr、TN、TP的去除率分別為58%、10%、9%，氧化塘中CODcr、TN、TP的去除率分別為21%、59%、69%。

3）“跌水生物接觸氧化+氧化塘”工藝投資少、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需動(dòng)力消耗、管理容易，在有地勢(shì)落差的農(nóng)村地區(qū)生活污水處理可以考慮采用此工藝。

參考文獻(xiàn)：

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污染防治技術(shù)，2012，25（4）：53-55.

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[9] 徐洪斌，呂錫武，李先寧，等.太湖流域農(nóng)村生活污水污染現(xiàn)狀調(diào)查研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26（S1）：375-378.

[10] 何 ?強(qiáng)，秦梓荃，周 ?健，等.山地小城鎮(zhèn)污水自然跌水曝氣下水道溝渠處理技術(shù)研究[J].給水排水，2012，38（7）：39-42.

[11] 吳 ?磊，呂錫武，李先寧，等. 厭氧/跌水充氧接觸氧化/人工濕地處理農(nóng)村污水[J]. 中國(guó)給水排水，2007，23（3）：57-59.

[12] 唐 ?晶，呂錫武，吳琦平，等. 生物、生態(tài)組合技術(shù)處理農(nóng)村生活污水研究[J]. 中國(guó)給水排水，2008，24（17）：1-4.endprint

2.2 ?TN的除出效果

進(jìn)水TN濃度在8.0～23.0 mg/L之間波動(dòng)，出水TN濃度維持在5.0 mg/L以下，平均去除率69%（圖2），TN的去除沒(méi)有出現(xiàn)如CODcr一樣的變化趨勢(shì)，在檢測(cè)的時(shí)間段內(nèi)都保持在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，這可能是因?yàn)門(mén)N的去除主要是發(fā)生在氧化塘中，而氧化塘受氣溫的影響要比跌水池小的原因。

2.3 ?TP的除出效果

進(jìn)水TP濃度比較低，在1.10～2.50 mg/L之間變動(dòng);出水TP濃度在0.50 mg/L以下，平均濃度0.41 mg/L;平均去除率為78%（圖3），TP的去除率與TN的變化較為接近，因?yàn)門(mén)P的去除也主要是發(fā)生在氧化塘中。為了提高TP的去除效果可以在氧化塘中加廢棄的土磚塊、廢棄陶瓷等以增加P的吸附。

2.4 ?去除效果分布情況

處理裝置對(duì)CODcr的去除主要發(fā)生在跌水接觸氧化池中，去除率為58%，另外一部分去除在氧化塘中產(chǎn)生21%的去除率;而TN、TP的去除主要發(fā)生在氧化塘中，在跌水池中TN、TP的去除率分別為10%、9%，在氧化塘中的去除率分別為59%、69%，去除率的分布見(jiàn)圖4。

3 ?討論

跌水充氧在污水處理中已經(jīng)得到應(yīng)用。在自然跌水曝氣下水道溝渠處理技術(shù)中，CODcr去除率為61%～92%;NH4+-N、TN去除率為26%～64%、30%～45%[10];厭氧/跌水充氧接觸氧化/人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水，CODcr和TN的平均去除率達(dá)81%和83%，TP的平均去除率在進(jìn)水TP>1.5 mg/L時(shí)達(dá)82%，在進(jìn)水TP<1.5 mg/L時(shí)為72%[11]。厭氧/跌水充氧接觸氧化/水生蔬菜型人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水，CODcr、NH4+-N、TN、TP的去除率分別為68.15%、68.15%、69.50%、86.30%。跌水充氧接觸氧化池主要去除CODcr，人工濕地主要去除TN、TP[12]。

此處理系統(tǒng)采用“跌水生物接觸氧化+氧化塘”處理生活污水，裝置依山而建，接觸氧化池出水沒(méi)有回流，直接流到氧化塘，靠水的重力作用流過(guò)處理單元。CODcr、TN、TP的平均去除率分別為79%、69%、78%，CODcr的去除主要發(fā)生在接觸氧化池，TN、TP的去除主要發(fā)生在氧化塘，這與跌水接觸氧化池在太湖地區(qū)情況的應(yīng)用基本一致，

4 ?小結(jié)

1）CODcr、TN、TP的出水平均濃度為42、4.0和0.41mg/L，平均去除率分別為79%、69%和78%。出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，依靠地勢(shì)落差實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力消耗運(yùn)轉(zhuǎn)。

2）“跌水生物接觸氧化+氧化塘”工藝對(duì)生活污水的處理中，CODcr主要在跌水池中去除，TN、TP主要在氧化塘中被去除。跌水接觸氧化池中CODcr、TN、TP的去除率分別為58%、10%、9%，氧化塘中CODcr、TN、TP的去除率分別為21%、59%、69%。

3）“跌水生物接觸氧化+氧化塘”工藝投資少、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需動(dòng)力消耗、管理容易，在有地勢(shì)落差的農(nóng)村地區(qū)生活污水處理可以考慮采用此工藝。

參考文獻(xiàn)：

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