“PFBP”多級接觸氧化工藝在北京農(nóng)村污水處理中的應用

摘要：本文針對北京姚辛莊村污水水質及水量變化的特點，選取“PFBP”多級接觸氧化工藝為核心工藝對該村污水進行處理，該工藝流程簡單、運行穩(wěn)定、整體占地面積少、設備全、地埋、場站美觀、運行電耗低、對水質水量變化的適應性強、處理效果好，可提高總氮和總磷的去除率，且可實現(xiàn)自動化控制運行。

關鍵詞：村鎮(zhèn)污水；多級接觸氧化；推流式反應

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0028-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.015

Abstract： According to the characteristics of changes in the quality of sewage and water in Yaoxinzhuang Village in Beijing， this paper selects the “PFBP” multi-stage contact oxidation process as the core process to treat the sewage in the village. The process flow is simple， the operation is stable， the overall area is small， and the equipment Full， buried， beautiful station， low power consumption， strong adaptability to changes in water quality and water quality， good treatment effect， can increase the removal rate of total nitrogen and total phosphorus， and can realize automatic control and operation.

Key words： Village and town sewage； Multi-stage contact oxidation；Push-flow reactio

目前，我國農(nóng)村污水排放量占到排放總量的50%左右[1]；但污水處理方面城鄉(xiāng)之間差別顯著：在城市，污水不但有完善的收集、處理技術和設施，而且國家頒布系統(tǒng)的法律法規(guī)和標準加以控制；而占全國總面積近90%的廣大農(nóng)村，96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)[2]。未經(jīng)處理的生活污水通過點源和非點源排放，將各類污染物帶入河流，嚴重污染各類水源，導致出現(xiàn)了包括藍藻水華等諸多生態(tài)環(huán)境問題[3]。

農(nóng)村污水主要包括生產(chǎn)污水和生活污水往往具有如下特點：

（1）污水類型復雜，排放強度和規(guī)律的區(qū)域差異大；（2）人口少、規(guī)模小，污水排放系數(shù)大；（3）水質波動大，季節(jié)性變化明顯。

目前，國外一些地區(qū)在農(nóng)村生活污水處理技術的研究和應用方面，積累了許多經(jīng)驗。澳大利亞也進行了不少有益的探索。該國聯(lián)邦科學和工業(yè)研究組織（Commonwealth Scientif-ic and Industrial Research Organization） 提出了 Fil-ter 處理工藝，這是一種“過濾、土地處理與暗管排水相結合的污水再利用系統(tǒng)”，其目的主要是利用污水進行作物灌溉，通過灌溉土地處理后，再用地下暗管將其匯集和排出[4]；日本政府從 1973 年開始進行“農(nóng)村集落排水工程”建設，主要是集中處理農(nóng)村生活排水，包括農(nóng)村居民和農(nóng)村行政事業(yè)單位的生活排水。德國從 2003 年起開始進行“分散市鎮(zhèn)基礎設施系統(tǒng)”項目研究，有關技術目前已基本成熟。

國內(nèi)從20 世紀80 年代開始，對村鎮(zhèn)污水處理技術及管理模式也進行了大量的探索和實踐。

針對村鎮(zhèn)污水分散、量小變化量大的特點，因此在選擇處理技術時應充分考慮到以下幾個方面：（1）處理工藝運行穩(wěn)定，應能夠使污水穩(wěn)定達標排放，出水可實現(xiàn)直接回用于生活雜用水或景觀、灌溉用水；（2）技術的一次性投資建設費用相對較低，應在鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、村的現(xiàn)有財政能力可承受范圍之內(nèi)；（3）運行費用少，不使用化學藥劑、電耗低。設備的運行費用消耗必須與村鎮(zhèn)地區(qū)居民承受能力匹配，在對當?shù)卮彐?zhèn)技術員進行培訓后能使之正常運營和維護；（4） 應結合當?shù)氐淖匀坏乩項l件，如利用當?shù)貜U塘、涂灘、廢棄的土地，同時注意節(jié)省占地面積，特別是不占用良田；（5）運行和管理較簡單，設備對用戶的操作水平要求不高，因此要求設備具有較高的自動控制水平，依托農(nóng)村地區(qū)薄弱的技術和管理能力便能夠進行處理設施的管理維護工作。因此，農(nóng)村生活污水治理技術必須具備投資省、處理效率高、運行費用少、管理簡單等特點。

1 項目概況

北京姚辛莊位于馬駒橋鎮(zhèn)東北側，緊鄰七支渠中上游，統(tǒng)計人口2435人，村域面積300hm2?，F(xiàn)況排水均通過現(xiàn)況溝渠進入七支渠最終匯入下游鳳港減河。村莊整體向七支渠排污，由南向北共三處排污口，其中村東側和南側兩處排污口水量較大。姚辛莊污水處理站位于村東南側，通過管道將三處排污口污水引至處理站內(nèi)，處理站核心工藝采用“PFBP”多級接觸氧化工藝，設計規(guī)模為250m3/d，尾水排入七支渠。

2 項目工藝

居民排水經(jīng)系統(tǒng)收集后，重力流入格柵井，在格柵井內(nèi)設置有間距20mm粗格柵，用以去除較大的懸浮顆粒及雜質；格柵井與調節(jié)池共壁，中間為固定式粗格柵，污水經(jīng)格柵處理后進入調節(jié)池；在調節(jié)池內(nèi)進行均質均量，再由提升泵送至厭氧池，然后重力依次流經(jīng)好氧池1、好氧池2及好氧池3。厭氧池與好氧池的池型結構類似，均為“罐中罐”結構，在每個好氧池內(nèi)通過內(nèi)罐分隔成好氧區(qū)和厭氧區(qū)使得每個好氧罐都為一個獨立的A/O單元；這樣就形成了多級好氧多段A/O的處理系統(tǒng)；而每個罐體內(nèi)均安裝了仿水草生物填料，同時又有活性污泥存在，因此在每個生化罐內(nèi)均為泥膜共存系統(tǒng)；通過上述厭氧池及好氧池處理可大量去除有機污染物，達到脫氮除磷的目的。生化出水進入沉淀池進行固液分離。經(jīng)沉淀后污水進入中水池，然后再進行過濾、消毒，最終達標排放。

3 項目調試

2015年12月底，姚辛莊主體和電器設備安裝基本完成，設備開始進水調試，到2016年2月18日前，由于北京冬季氣溫較低，平均氣溫均低于8℃，主要以設備運行調試作為主要工作，2016年2月18日開始對生化系統(tǒng)進行調試。2月18日到3月15日為調試的第一階段，該階段主要通過進水，對微生物進行連續(xù)曝氣循環(huán)培養(yǎng)和馴化，該階段馴化時間較短，主要目的是對接觸氧化池進行掛膜。第一階段填料掛膜不明顯，污泥量較低，整體生化系統(tǒng)處理能力較弱，在第一階段調試過程中，除了COD指標在一定成都上有所降低外，其他包括NH3-N、TN和TP等指標的變化都較小，均處于一個較為波動的狀態(tài)，整體生化效果較差，造成第一階段調試效果不太好的主要原因有以下幾點：

（1）水溫較低，該階段生化處理單元內(nèi)的水溫均未超過12℃，整體的微生物培養(yǎng)和馴化效果較差，且微生物的生化處理也不強。

（2）第一階段采用的自然培菌的方式，微生物的培養(yǎng)速率較慢。

（3）生物填料較少，PFBP設備中，生物填料量不足，限制了生化處理效果。3月15日到4月25日，針對第一階段調試出現(xiàn)的問題，有針對地對調試進行改進。

第一步，增加設備內(nèi)生物填料的數(shù)量，并針對性地對曝氣設備進行了改造，改善了原有的曝氣不均的問題。第二步，通過人工方式向各生化處理單元內(nèi)投加菌種，提高各生化單元的生物量。第三步，采用階段性的進水方式，降低進水水量，降低處理負荷，對微生物進行逐步培養(yǎng)馴化。隨著氣溫的升高，填料上附著的生物膜量逐步增加，掛膜情況日益良好。整體水質全面好轉，且好轉趨勢正在逐步提高，分析出水水質好轉的原因可能有以下幾點：

（1）降低水量，停留時間變長，提高了生化處理效果。

（2）溫度升高，微生物活性提高，提高了生化處理效果。

（3）好氧池內(nèi)增加填料和投加菌種，優(yōu)化了微生物培養(yǎng)效率，提高了生化處理效果。

4 結論

北京姚辛莊村污水處理站采用“PFBP”多級接觸氧化工藝進行處理，通過該項目的調試運行可以得出以下結論：

（1）“PFBP”多級接觸氧化工藝適應于村鎮(zhèn)污水處理站，對村鎮(zhèn)污水的水量及水質變化有較大的承受能力。（2）采用多級接觸氧化工藝可以提高總氮的去除率，在C：N大于4時，總氮的去除效率在60%以上。（3）村鎮(zhèn)污水總磷含量不是很高，通過電解除磷輔助加藥除磷可以將出水總磷控制在0.5mg/L以下，總磷去除率高于80%。（4）經(jīng)“PFBP”多級生物接觸氧化工藝處理后，系統(tǒng)出水COD可以控制在50mg/L以下，在進水COD波動較大的情況下，出水仍可以穩(wěn)定達標。（5）在進水污染物濃度較低的情況下，控制好系統(tǒng)參數(shù)，可以保持多級接觸氧化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

運用該處理工藝，尾水經(jīng)消毒后排入七支渠，解決了村鎮(zhèn)污水直排造成的水環(huán)境污染，對其他地方農(nóng)村污水處理有參考指導意義。

參考文獻

[1]邵青，周靖淳.我國農(nóng)村污水處理技術綜述[C].第八屆湖北省給水排水工程與環(huán)境工程研究生學術論壇. 2012.

[2]李無雙，王洪陽，潘淑君.農(nóng)村分散式生活污水現(xiàn)狀與處理技術進展[J].天津農(nóng)業(yè)科學，2008，14（6）：75-77.

[3]趙雪蓮，張煜，趙旭東等.北京市新農(nóng)村污水處理技術現(xiàn)狀及存在問題[J].北京水務， 2010，（1）：38-40.

[4]何安吉，黃勇.農(nóng)村生活污水處理技術研究進展及改進設想[J].環(huán)境科技， 2010， 23（3）：68-71.

收稿日期：2018-03-26

作者簡介：王小青（1982-），男，本科，給排水工程師，研究方向為村鎮(zhèn)污水處理工藝與設備研發(fā)。