廣元市鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠處理工藝適用性分析

喬　梁　陳　科　謝培良

(廣元市環(huán)境保護(hù)局，四川 廣元　621000)

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廣元市鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠處理工藝適用性分析

喬梁陳科謝培良

(廣元市環(huán)境保護(hù)局，四川 廣元621000)

【摘要】廣元市鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠位置分散，進(jìn)水水質(zhì)和水量波動(dòng)較大，采用常規(guī)污水處理工藝難以滿足當(dāng)?shù)卣铜h(huán)保部門要求，在確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下，需采用投資省、運(yùn)營管理簡便、運(yùn)行費(fèi)用低的污水處理工藝。

【關(guān)鍵詞】鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠；一體化預(yù)處理；處理工藝

廣元市各縣區(qū)已建成或?qū)⒁ㄔO(shè)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠，最小日處理量50噸/天，最大10000噸/天，50～1000噸/天居多，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的排行管網(wǎng)多為合流制，進(jìn)水水質(zhì)、水量的波動(dòng)較大。

1鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠處理技術(shù)工藝論證

1.1小規(guī)模鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的適用工藝技術(shù)

小城鎮(zhèn)污水處理工程具有不同于城市污水處理工程的特點(diǎn)，主要在于處理規(guī)模小、水量變化大、維護(hù)管理專業(yè)人員較缺乏。當(dāng)前，國內(nèi)小城鎮(zhèn)污水處理工程剛剛起步，已建項(xiàng)目多集中在三峽庫區(qū)、南水北調(diào)沿線或其它重點(diǎn)流域，大部分小城鎮(zhèn)污水處理工程均采用常規(guī)工藝。通過對(duì)已建小城鎮(zhèn)污水處理工程的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上述的常規(guī)處理工藝并不適用于小城鎮(zhèn)污水處理廠，尤其是對(duì)于小規(guī)模(Q<500m3/d)的城鎮(zhèn)污水處理廠，主要問題在于建設(shè)投資高、運(yùn)行電耗高、處理成本高、管理復(fù)雜等方面。

1.2小規(guī)模鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝選擇原則

小規(guī)模的城鎮(zhèn)污水處理廠在處理工藝選擇上應(yīng)注意符合小城鎮(zhèn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，在選擇污水處理工藝時(shí)，不能盲目照搬大城市的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)考慮小城鎮(zhèn)自身的特點(diǎn)。選擇的工藝在技術(shù)合理的前提下，應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)節(jié)能，管理簡單。主要應(yīng)考慮以下因素：

(1)由于小城鎮(zhèn)污水在水量和水質(zhì)上波動(dòng)較大，選擇的處理工藝應(yīng)能具有較強(qiáng)適應(yīng)沖擊的能力，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

(2)加強(qiáng)一級(jí)物理處理設(shè)施(預(yù)處理設(shè)施：格柵、隔油、除砂一體化)和后續(xù)物理過濾措施(盡可能采用一體化過濾設(shè)備)。

(3)生化工藝成熟可靠，并有成功經(jīng)驗(yàn)可供參考。

(4)由于小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)條件有限，資金籌措渠道較少，國家短期內(nèi)在污染治理上的投入力度不如大、中城市。因此，選擇工藝時(shí)應(yīng)考慮工藝流程短、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低的處理技術(shù)。有必要對(duì)一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)估。

(5)小城鎮(zhèn)周邊水體的環(huán)境容量不同，污水廠出水水質(zhì)可考慮分期達(dá)標(biāo)，根據(jù)資金落實(shí)情況，考慮BOD、N、P的分期去除。因此，選擇的處理工藝應(yīng)具有靈活性，并且可以較為方便地調(diào)整流程。

(6)由于小城鎮(zhèn)的污水量少，應(yīng)盡量減少污泥的處理費(fèi)用，推薦采用污泥產(chǎn)量低的污水處理工藝。(7)小城鎮(zhèn)的管理水平較低、專業(yè)技術(shù)人員較少，工藝流程應(yīng)力求簡短，污水廠運(yùn)行時(shí)管理方便、設(shè)備維護(hù)量少。

2幾種典型實(shí)用處理工藝技術(shù)

2.1PASG技術(shù)原理及工藝流程

PASG技術(shù)主工藝部分由核心的兩級(jí)生物處理構(gòu)成，第一級(jí)為厭氧生化處理，第二級(jí)為綜合生化處理。輔助工藝由前端的隔渣、沉砂，后端的沉淀、消毒及污泥處理組成。

污水經(jīng)污水管網(wǎng)收集后首先進(jìn)入沉砂及調(diào)節(jié)隔渣池，通過調(diào)節(jié)隔渣池的格柵網(wǎng)去除污水中的粗大顆粒物，除渣并均勻混合后的污水由水泵提升至厭氧生化池進(jìn)行處理。

PASG技術(shù)的主要特點(diǎn)：處理后的出水穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低廉、整體地埋，和諧融入周邊環(huán)境(不占地表)、建設(shè)周期短、管理智能化，可無人值守、對(duì)周圍環(huán)境無負(fù)面影響、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、對(duì)低濃度污水能有效處理。PASG技術(shù)存在的弊端分析：①該工藝產(chǎn)生少部分沼氣，需要對(duì)沼氣進(jìn)行燃燒利用，否則會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生溫室效應(yīng)。②不能抗高負(fù)荷沖擊，生活污水原水COD在200mg/L以下是完全能處理的且投資上節(jié)省的，原水COD在300mg/L以上將可能導(dǎo)致不能達(dá)標(biāo)處理或投資運(yùn)行成本高。

2.2三維結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤處理工藝

三維結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤(TDS-Biodisc)是在攻克了傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤諸多弊端，由NPO法人APEX和日本積水化學(xué)共同研發(fā)的新型生物轉(zhuǎn)盤，是目前運(yùn)行穩(wěn)定、處理效率高、能耗低、應(yīng)用成熟的中小規(guī)模污水處理工藝裝置，在國外污水處理中得到廣泛應(yīng)用，有數(shù)千個(gè)應(yīng)用案例。

三維結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤的處理特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)盤上微生物量大，達(dá)5mg/cm2，折算成活性污泥混合液濃度(MLVSS)為40000～60000mg/L；②BOD負(fù)荷高達(dá)6～60g/m2·d(三維結(jié)構(gòu))；③由于微生物濃度高，F(xiàn)/M值低，約為0.05～0.1左右，微生物基本處于內(nèi)源呼吸，形成污泥量少，約為活性污泥法的1/3；④耐沖擊負(fù)荷適應(yīng)力強(qiáng)(BOD范圍為：10～10000mg/L，三維結(jié)構(gòu))，污水溫度8～24℃(環(huán)境溫度低于-25.1℃應(yīng)用案例)；⑤工作可靠，不易堵塞，無污泥膨脹，氧利用率高。

2.3A3/O+MBBR一體化處理工藝

A3/O污水生化處理工藝是對(duì)傳統(tǒng)A/A/O(即A2/O)工藝的全面提升，優(yōu)化設(shè)置功能明晰的預(yù)脫硝池、厭氧池、缺氧池和好氧池，強(qiáng)化了脫氮除磷的效果。

MBBR是流化床生物膜反應(yīng)器(MovingBedBiofilmReactor)的簡稱，該工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化兩者的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，脫氮效果好，是一種經(jīng)濟(jì)高效的污水處理工藝。目前，國外應(yīng)用較多。具有生化系統(tǒng)啟動(dòng)快、脫氮除磷效果好、剩余活性污泥少、投資運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。

2.4A3/O+MBBR一體化設(shè)備優(yōu)勢

與現(xiàn)有其他污水處理廠工藝及其他一體化污水處理設(shè)備相比，應(yīng)用技術(shù)的合續(xù)HX-MBBR一體化污水處理裝置具有以下獨(dú)特優(yōu)勢：①最優(yōu)工藝設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)水量不留余量，只需預(yù)留后期建設(shè)用地；②建設(shè)選點(diǎn)可集中也可分散，大大減少污水主管網(wǎng)及中間泵站的建設(shè)，大幅度降低基建投資；③一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，污水站土建工程量少，投資少；④全自動(dòng)化設(shè)計(jì)，維護(hù)管理技術(shù)低，員工人數(shù)少，勞動(dòng)強(qiáng)度低；⑤采用變頻設(shè)備，模塊化組裝，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)，能耗低；⑥采用A3/O復(fù)合式工藝，脫氮除磷效率高，出水中N、P指標(biāo)穩(wěn)定正常；⑦反應(yīng)器中微生物處在內(nèi)源呼吸區(qū)，剩余污泥的產(chǎn)生量很少，濃度大，可直接進(jìn)行脫水，大大節(jié)省了污泥處理的費(fèi)用。

3鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠工藝投資及運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比分析

(1)PASG工藝的投資、運(yùn)行成本：根據(jù)PASG工藝在100t/d、400t/d、500t/d規(guī)模的投資估算，平均單位水投資1300元/噸，直接運(yùn)行成本0.19元/噸。

(2)A3/O-MBBR工藝的投資、運(yùn)行成本：根據(jù)A3/O-MBBR在300t/d、500t/d、800t/d規(guī)模工藝方案，平均單位水投資2380元/噸，直接運(yùn)行成本0.23元/噸。

(3)生物轉(zhuǎn)盤工藝的投資、運(yùn)行成本：根據(jù)生物轉(zhuǎn)盤工藝在400t/d、600t/d、800t/d規(guī)模工藝方案，平均單位水投資3480元/噸，直接運(yùn)行成本0.2元/噸。

4結(jié)論

廣元市鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠排水體制復(fù)雜，大部分為合流制，水質(zhì)和水量的沖擊負(fù)荷較大。在選擇鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工藝時(shí)，應(yīng)充分考慮地方各級(jí)政府對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠投資能力有限的實(shí)際情況，按照投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、主要污染物達(dá)標(biāo)排放、處理工藝簡潔、運(yùn)營管理簡便的原則，優(yōu)先使用物理方法和低能耗的厭氧處理方法，其次是能耗較低的生化處理方式，再后才采用投藥處理方式。通過上述處理工藝技術(shù)、經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析，預(yù)處理階段(物理處理)均采用一體化多功能污水預(yù)處理機(jī)(除渣、除砂一體化機(jī))，生化段：初步以不同規(guī)模的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠和接納水體的現(xiàn)狀、出水水質(zhì)達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B時(shí)按下列工藝選擇：出水水質(zhì)需要到達(dá)GB18918-2002一級(jí)A時(shí)，需要增加模塊式方形定盤過濾。

參考文獻(xiàn)：

[1]城市污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002).

[2]城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行監(jiān)督管理技術(shù)規(guī)范(HJ2038-2014).

[3]農(nóng)村生活污染控制技術(shù)規(guī)范(HJ574-2010).

[4]氧化溝活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范(HJ578-2010).

[5]序批式活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范(HJ577-2010).

[6]污水混凝與絮凝處理工程技術(shù)規(guī)范(HJ2006-2010).

作者簡介：喬梁，總工程師，環(huán)評(píng)工程師，大學(xué)，專業(yè)領(lǐng)域?yàn)榄h(huán)境工程

中圖分類號(hào)：X21

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-288X(2016)04-0204-02

Guangyuan Township Sewage Treatment Plant Process Embodiments

QIAO LiangCHEN KeXIE Peiliang

(Guangyuan Municipal Environmental Protection Bureau，Sichuan Guangyuan 621000)

Abstract：Guangyuan town sewage plant in scattered locations，water quality and quantity fluctuations，conventional wastewater treatment technology cannot meet the requirements of local government and environmental protection departments，to ensure that water quality standards under the circumstances，requires the use of low investment，easy operation and management，running low-cost sewage treatment process.

Keywords：township sewage treatment plant；integrated pretreatment；Process

引用文獻(xiàn)格式：喬梁等.廣元市鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠處理工藝適用性分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(4)：204-205.