農(nóng)村生活污水分散型處理組合工藝的選用

摘要：本文分析了農(nóng)村生活污水的現(xiàn)狀，通過對(duì)分散型污水處理設(shè)施中的傳統(tǒng)AO工藝和新型A2/O-MBR工藝處理效果的對(duì)比，并結(jié)合筆者工作中對(duì)農(nóng)村分散型污水處理設(shè)施的運(yùn)營和管理的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，思考和探討了農(nóng)村分散型污水處理設(shè)施中組合工藝的較優(yōu)選擇，以期對(duì)農(nóng)村分散型污水處理設(shè)施組合工藝的選用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水；分散型處理；A2/O-MBR工藝

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）06-0083-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.050

Abstract ： This article discusses the current situation of rural domestic sewage， through the comparison of the traditional AO process in a decentralized sewage treatment facility and the new A2/O-MBR process treatment effect， aiming at the operation of the scattered rural sewage treatment facilities in the authors work and The actual experience of management has considered and explored the better choices of the combined processes in the decentralized sewage treatment facilities in rural areas， with a view to providing reference for the selection of the combined process of the decentralized sewage treatment facilities in rural areas.

Keywords： Rural domestic sewage； Decentralized treatment； A2/O-MBR process

隨著越來越多的城鎮(zhèn)污水處理廠的建成和投入運(yùn)行，相當(dāng)一部分的城鎮(zhèn)污水得到有效收集和處理。由于污水收集管網(wǎng)的建設(shè)成本高昂，一部分城鎮(zhèn)的村級(jí)地區(qū)未能鋪設(shè)管網(wǎng)，造成城鎮(zhèn)污水處理廠的進(jìn)水濃度偏低一些，同時(shí)村級(jí)地區(qū)的生活污水未能得到有效的收集和處理[1]。農(nóng)村生活污水的排放大部分是通過家庭的化糞池簡便地厭氧消化后便直接排放河涌或排放到市政管網(wǎng)后再集中排放到河涌，導(dǎo)致農(nóng)村水環(huán)境日益惡化。在污水收集管網(wǎng)未鋪設(shè)到村級(jí)地區(qū)的情況下，農(nóng)村生活污水分散型處理設(shè)施便應(yīng)運(yùn)而生。

1 農(nóng)村生活污水

農(nóng)村生活污水一般包含廚房污水、生活洗滌污水和廁所污水等。農(nóng)村生活污水有2個(gè)特點(diǎn)：①水質(zhì)不穩(wěn)定，不同時(shí)段的水質(zhì)不同。一般不含重金屬等有毒有害物質(zhì)，但含有病原菌和洗滌劑；②污水中有機(jī)物和氮、磷等營養(yǎng)物含量高，可生化性好[1]。筆者所處珠三角地區(qū)的一個(gè)二級(jí)城市，村級(jí)地區(qū)的工業(yè)逐步發(fā)展，生活污水中時(shí)而夾雜著不少工業(yè)廢水。筆者運(yùn)行管理的幾個(gè)分散型污水處理設(shè)施的進(jìn)水濃度不盡相同，有的進(jìn)水COD濃度偏低，進(jìn)水COD濃度平均只有71.4 mg/L，有的分散型進(jìn)水濃度平均可達(dá)149.5 mg/L，總體來說進(jìn)水COD濃度不高。進(jìn)水氨氮?jiǎng)t普遍較高，進(jìn)水氨氮平均可高達(dá)30 mg/L，進(jìn)水總磷平均有3.5 mg/L。

2 分散型污水處理設(shè)施及傳統(tǒng)工藝選擇

2.1 分散型污水處理設(shè)施

城鎮(zhèn)污水處理廠是集中式污水處理模式，污水收集管網(wǎng)未鋪設(shè)到的農(nóng)村地區(qū)，可以采取分散型的污水處理模式，對(duì)應(yīng)的處理設(shè)施就叫作分散型污水處理設(shè)施。由于分散型污水處理設(shè)施占地普遍不大，采取一體化的分散型污水處理設(shè)施是較為合理的選擇。

2.2 傳統(tǒng)AO工藝

AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A是厭氧段，用與脫氮除磷；O是好氧段，用于除水中的有機(jī)物。它的優(yōu)越性是除了使有機(jī)污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理，所以AO法是改進(jìn)的活性污泥法[2]。AO工藝流程簡單，通過實(shí)際操作后發(fā)現(xiàn)該工藝的污染物處理效果不理想。筆者運(yùn)行的一個(gè)AO工藝的分散型污水處理設(shè)施，COD的去除率平均只有44.71%，氨氮和總磷的去除率就更低了。日常運(yùn)行的污染物處理效果是達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的，雖然該分散型污水處理設(shè)施的進(jìn)水濃度不高卻與進(jìn)水污泥量大有密切相關(guān)，但AO工藝流程過于簡單，處理效果不理想是一個(gè)重要因素影響著分散型污水處理設(shè)施沒有主要選擇它作為單一工藝[2]。

3 新型的一體化污水處理設(shè)備

3.1 A2/O-MBR膜處理工藝

膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種將膜分離技術(shù)與生物處理單元相結(jié)合的污水處理工藝， A2/O-MBR工藝處理生活污水裝置是目前推廣較為廣泛的MBR技術(shù)裝置，近年來倍受關(guān)注，在脫氮除磷和有機(jī)物去除方面優(yōu)勢(shì)顯著。該工藝流程遵循微生物系統(tǒng)的氨化+污泥釋磷、反硝化、硝化+污泥吸磷的順序而設(shè)置。該組合工藝采用分段式管理，具有低能耗、易維修、出水穩(wěn)定的特點(diǎn)[3]。

A2/O-MBR前段污泥以厭氧菌為主，有機(jī)物的降解主要是通過形成較高濃度的污泥在厭氧性菌作用下完成的。大分子有機(jī)污染物是被逐步降解為小分子有機(jī)物，最終氧化分解為CO2和水等穩(wěn)定的無機(jī)物質(zhì)。

由于厭氧菌的生成不需要溶解氧的保證，所以降低了動(dòng)力消耗。曝氣的主要作用是對(duì)膜絲進(jìn)行沖刷，同時(shí)產(chǎn)生的溶解氧正好被用來氧化部分小分子有機(jī)物和維持出水的溶解氧值。

筆者運(yùn)行了一個(gè)日處理水量300t/d的A2/O-MBR膜處理工藝的一體化處理裝置接近一年，從出水COD和氨氮指標(biāo)來看，該裝置對(duì)污染物去除效率高。

下表1是筆者運(yùn)行的該A2/O-MBR分散型裝置穩(wěn)定運(yùn)行的一段時(shí)間內(nèi)的進(jìn)出水指標(biāo)。從表中可以看得到，COD和氨氮的去除效率都是很高的。在該時(shí)間段內(nèi)， COD去除效率平均高達(dá)86.94%，氨氮去除效率平均高達(dá)93.90%。該分散型的出水水質(zhì)中的COD和氨氮明顯達(dá)到了《城鎮(zhèn)污污水處理設(shè)施污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)脫氮除磷工藝相比，A2/O-MBR組合工藝中高濃度的MLSS，獨(dú)立控制的水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（SRT）、回流比及污泥負(fù)荷等與傳統(tǒng)工藝不同。MBR 膜組件能夠高效地固液分離和截留作用，出水懸浮物和濁度接近于零。高濃度的MLSS（最高可達(dá)到20000mg/L）使得處理系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。SRT 和HRT 的完全分離，有利于增值緩慢的硝化菌截留、生長和繁殖，硝化效率高[3]，從而使生物脫氮性能增強(qiáng)[4]。

A2/O-MBR工藝在傳統(tǒng)A2/O工藝上，采用膜過濾取代二沉池出水，取得了較好的污染物去除效果，具有很強(qiáng)的反硝化除磷脫氮能力。從實(shí)際運(yùn)行中得出結(jié)論，農(nóng)村生活污水分散型處理選擇A2/O-MBR組合工藝，針對(duì)進(jìn)水COD和氨氮的處理效果是很好的。

3.2 存在的問題

該工藝的不足之處，主要是系統(tǒng)中高濃度的MLSS，會(huì)使出水TP 的去除效果差，要在系統(tǒng)中的微生物量達(dá)到預(yù)期要求后適量排放剩余污泥，才能提高TP的去除率[4]。在實(shí)際運(yùn)行中，筆者運(yùn)行的該分散型存在兩個(gè)主要問題：第一個(gè)就是長期運(yùn)行在不排泥處理下，污泥濃度會(huì)不斷增高，出水濃度高導(dǎo)致MBR膜容易堵塞，從而導(dǎo)致出水流量嚴(yán)重降低；第二個(gè)是出水的總磷去除率太低。

由于該A2/O-MBR分散型一體化裝置沒有設(shè)置排泥裝置，污泥濃度的不斷增高，導(dǎo)致運(yùn)行了一個(gè)季度后，MBR膜就出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞情況，出水流量偏低到5m3/h。出水流量的偏低導(dǎo)致進(jìn)水處理的流量也降低了很多，未能達(dá)到設(shè)計(jì)的處理水量300m3/d的標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)MBR膜清洗后，出水流量回復(fù)正常，達(dá)到13m3/h，處理水量也達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為了應(yīng)對(duì)污泥濃度的過高導(dǎo)致MBR膜堵塞以致出水流量太低，目前的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)是每個(gè)季度需要對(duì)MBR膜清洗一次。

同時(shí)，該A2/O-MBR分散型對(duì)進(jìn)水的總磷指標(biāo)的去除率不高。統(tǒng)計(jì)下來，平均處理效率是低于40%的。據(jù)筆者的觀察和分析，由于高濃度的污泥濃度最終導(dǎo)致總磷的去除效率不高，從而導(dǎo)致出水的總磷指標(biāo)達(dá)不到出水要求。

3.3 解決思路

該工藝的不足之處，主要是系統(tǒng)中高濃度的MLSS，會(huì)使出水TP 的去除效果差，要在系統(tǒng)中的微生物量達(dá)到預(yù)期要求后適量排放剩余污泥，才能提高TP的去除率[4]。目前，A2/O-MBR分散型是分為厭氧池、缺氧池、好氧池、MBR膜曝氣池和出水池。目前的MBR膜池的MBR膜是位于池的底端。對(duì)于上述發(fā)現(xiàn)的問題，我的解決思路是將MBR膜盡量往上移，移到MBR膜池的上端，同時(shí)在MBR膜池的底端增加一個(gè)小型的排泥裝置。具體的施工設(shè)計(jì)可能會(huì)遇到困難，但是解決思路里面最重要的是在MBR膜池底端增加一個(gè)小型排泥裝置。通過對(duì)MBR膜池定期的排泥，以解決控制污泥濃度不斷增高的問題，提高總磷的去除率。

4 結(jié)論

通過實(shí)際的分散型運(yùn)行和管理經(jīng)驗(yàn)和討論分析，農(nóng)村生活污水分散型處理組合工藝的較優(yōu)選擇是選用A2/O-MBR工藝[4]，同時(shí)在MBR膜池增加一段小型的排泥裝置或許是能夠進(jìn)一步改善現(xiàn)有的A2/O-MBR一體化設(shè)施的出水總磷處理效果并達(dá)到更加穩(wěn)定的運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)

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[4]馮雪娟.A2/O-MBR組合工藝在生活污水處理中的應(yīng)用[J].低碳世界，2017，（9）：45.

收稿日期：2018-04-06

作者簡介：林釗洪（1986-），男，本科，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程。