村鎮(zhèn)生活污水幾種脫氮除磷工藝原理及應(yīng)用分析

李熠 梁懿丹

摘要：本文對村鎮(zhèn)生活污水的特點和處理排放要求進(jìn)行了分析，并對幾種村鎮(zhèn)生活污水處理工藝進(jìn)行了對比分析，重點關(guān)注了其脫氮除磷方面的應(yīng)用分析，通過總結(jié)這些工藝的適用范圍及優(yōu)缺點，希望為相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：脫氮除磷工藝;生活污水;應(yīng)用分析

中圖分類號：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）09-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.070

Principles and application analysis of several nitrogen and phosphorus removal processes for domestic sewage in villages and towns

Li Yi1，Liang Yidan2

（1.Ningxia Jiesi Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Yinchuan Ningxia 750001，China;

2.Ningxia Zhongke Jingke Testing Technology Co.，Ltd.，Yinchuan Ningxia 750011，China）

Abstract：This paper analyzes the characteristics of domestic sewage in villages and towns， and analyzes the treatment requirements of several domestic villages.It focuses on the application analysis of nitrogen and phosphorus removal，and summarizes the application scope of these processes.And the advantages and disadvantages，I hope to provide reference for the relevant industries.

Key words：Nitrogen and phosphorus removal process;Domestic sewage;Application analysis

我國村鎮(zhèn)人口眾多，但基礎(chǔ)設(shè)施卻相對落后，污水收集和處理設(shè)施的不完善，使得生活污水未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)排放，對水環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。未經(jīng)處理的生活污水中含有大量的氮磷物質(zhì)，這些污水進(jìn)入河流后，會污染水環(huán)境，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，影響水體自凈能力，破壞水生態(tài)平衡。因此，對村鎮(zhèn)生活污水進(jìn)行有效收集并選擇合適的處理工藝，具有十分重要的意義。

1 村鎮(zhèn)生活污水的特點

村鎮(zhèn)生活污水具有以下方面的特點：（1）生活污水排放點較為分散;（2）污染范圍廣;（3）生活污水排放時間相較集中，早晨、中午和傍晚是生活污水集中排放時間;（4）污水水質(zhì)和水量存在時間差異性，高峰段的污水排放量是平常的2～8倍。

村鎮(zhèn)生活污水中主要包含以下幾種污染物質(zhì)：一是氨基酸;二是碳水化合物;三是脂肪;四是氮磷。村鎮(zhèn)生活污水一般不含有毒物質(zhì)，而氮磷含量較多，因此，需要將脫氮除磷作為重點工作內(nèi)容[1]。

2 村鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施排放標(biāo)準(zhǔn)

2018年9月，住建部和生態(tài)環(huán)境保護部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的通知》，首次從國家層面明確農(nóng)村生活污水處理排放要求，要求各地加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)，《通知》給出了制定農(nóng)村污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的一些基本原則，同時要求各省地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)原則上于2019年6月底前制定完成。

目前關(guān)于地方農(nóng)村污水處理標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)正式發(fā)布或征求意見的省市有北京、寧夏、河南、北京、天津、山東、福建、湖南、陜西等。未制定標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)參考《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》中的水質(zhì)指標(biāo)執(zhí)行。

3 村鎮(zhèn)生活污水脫氮除磷工藝原理及應(yīng)用

現(xiàn)階段，國內(nèi)村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施常用的污水工藝主要有以下幾種：（1）AO-人工濕地工藝;（2）A2/O-人工濕地改良工藝;（3）厭氧濾池-氧化塘-生態(tài)溝渠工藝;（4）MBR（膜生物反應(yīng)器）工藝。本文接下來會對這幾種常見的脫氮除磷工藝進(jìn)行對比分析，說明其原理及適應(yīng)范圍。

3.1 A/O人工濕地工藝

這種脫氮除磷工藝的原理為在普通A/O工藝的基礎(chǔ)上，通過人工濕地處理工藝的使用，使脫氮除磷效果增強。A/O工藝的組成部分包括缺氧和好氧。在實際應(yīng)用過程中，污水和污泥會在同一時間內(nèi)流入到缺氧池之中，好氧池內(nèi)已經(jīng)發(fā)生完全反應(yīng)的硝化液也會隨之進(jìn)入缺氧池，由于缺氧池中含有一定量的反硝化細(xì)菌，這些細(xì)菌會在缺氧狀態(tài)下，對污水中的氮磷物質(zhì)進(jìn)行利用，并將其作為碳源，然后與回流至缺氧池的硝化液進(jìn)行還原反應(yīng)，釋放生活污水中的氮氣，最終實現(xiàn)脫氮除磷的目的。之后，混合液會流入好氧池，促使污水中的有機物質(zhì)發(fā)生硝化、氧化和氨化反應(yīng)[2]。

所謂的人工濕地系統(tǒng)指的是人為建造的濕地，人工濕地處理污水的原理為將具有較強去污能力的植物種植于特定的填料上，并以此為基礎(chǔ)，完成生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，這個生態(tài)系統(tǒng)由填料以及附著于填料上的微生物和植物構(gòu)成，當(dāng)污水流經(jīng)這些填料時，填料會對污水進(jìn)行過濾，并吸收污水中的氮磷物質(zhì)，實現(xiàn)脫氮除磷的目的。

在應(yīng)用這種脫氮除磷工藝時，需要對地勢進(jìn)行考慮，究其原因，主要是這種處理工藝要求收納水體具有較低的水位，以確保處理的污水能夠自行流出，生活污水處理規(guī)模應(yīng)控制在200m?/d。

3.2 A2/O-人工濕地改良工藝

這種污水處理工藝是在A2/O脫氮除磷改良工藝基礎(chǔ)上加入人工濕地而形成的。傳統(tǒng)的A2/O脫氮除磷工藝由三個部分組成，分別為厭氧區(qū)域、缺氧區(qū)域和好氧區(qū)域，而改良后的工藝在缺氧和厭氧之間增加了預(yù)缺氧區(qū)域，生活污水的回流污泥會在進(jìn)入預(yù)缺氧區(qū)后與原始生活污水相融合，這樣一來，就會大量消耗回流污泥中的溶解氧，從而使厭氧區(qū)的不利影響得到改善，提高氮磷的除去效率。與此同時，改良后的工藝還對原有工藝的優(yōu)勢進(jìn)行了保留，好氧區(qū)的污水在進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)后，會與反硝化細(xì)菌產(chǎn)生反應(yīng)，污水中的氮物質(zhì)會被分解為氮氣，從而使脫氮除磷效果得到強化。

在應(yīng)用這種脫氮除磷工藝時，可以將水質(zhì)情況作為依據(jù)，根據(jù)水質(zhì)的不同，對污水在各區(qū)域的停留時間進(jìn)行控制，這樣一來，方能保證工藝的應(yīng)用效果。丁會請等的研究結(jié)果表明，利用這種工藝處理污水，處理后的污水，其水質(zhì)與一級A標(biāo)準(zhǔn)相符[3]。

3.3 厭氧濾池-氧化塘-生態(tài)渠溝工藝

在應(yīng)用此工藝時，污水首先進(jìn)入的區(qū)域就是厭氧區(qū)，而厭氧區(qū)會截留污水中的大部分有機物，這些有機物會在厭氧條件下發(fā)酵，最后成為性質(zhì)穩(wěn)定的雜質(zhì)沉積于底端。之后，處理后的污水會流入氧化塘，污水中的有機物會在氧化塘中被進(jìn)一步分解。經(jīng)過氧化塘處理后的污水，最后會匯聚到生態(tài)溝渠，生態(tài)溝渠中種植著大量的水生植物，這些水生植物會對生活污水中的氮磷進(jìn)行充分吸收，繼而實現(xiàn)脫氮除磷的目的。

這種工藝是生物污水治理工藝和生態(tài)工藝相結(jié)合的產(chǎn)物，在應(yīng)用過程中，需要借助地勢，促使生活污水可以自然流經(jīng)各個處理區(qū)域，以節(jié)省污水治理成本，提高污水治理的效率。村鎮(zhèn)可以將沼氣池改造為厭氧濾池，并在其中投放一些填料，為微生物生長依附創(chuàng)造有利的條件。同時，還需將魚塘改造為氧化塘，生態(tài)渠溝則可以利用排水渠溝。并在渠溝中種植一些具有較強除污能力的植物，確保工藝應(yīng)用效果的充分實現(xiàn)。

這種脫氮除磷工藝在具有溝渠和魚塘的村鎮(zhèn)尤為適用，但需要將污水治理規(guī)模控制在200m?/d以下。

3.4 MBR（膜生物反應(yīng)器）工藝

膜生物反應(yīng)器工藝是新型污水處理工藝的一種，這種污水處理工藝集生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)于一體，將其應(yīng)用于農(nóng)村污水處理之中，可以取得良好的應(yīng)用效果。該工藝通過膜組件的使用，對傳統(tǒng)活性污泥的二沉池進(jìn)行替代，使固液分離效率得到了顯著提升，并且膜組件還具有截留作用，能夠讓曝氣池的活性污泥濃度和特效菌始終保持在較高的濃度，生活反映速率因此而提升，同時這種污水處理工藝，可以適應(yīng)進(jìn)水負(fù)荷的多種變化，具有較強的耐沖擊負(fù)荷能力。

目前，A2O-MBR工藝在寧夏地區(qū)的村鎮(zhèn)多有應(yīng)用。與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比，這種集生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)于一體的膜生物反應(yīng)器工藝，不僅具有脫氮作用，還能清除污水中的磷。

A2O-MBR工藝中具有兩段回流，膜池的混合液回流至缺氧池是第一段回流，這一段回流可以實現(xiàn)反硝化脫氮;缺氧池的混合液回流至厭氧池是第二段回流，這段回流可以實現(xiàn)厭氧釋磷。A2O-MBR工藝與傳統(tǒng)的A2O工藝相比，具有更高的脫氮除磷效率，究其原因，主要是該工藝中的MLSS濃度較高，且能夠延長污水和污泥的停留時間。

4 結(jié)論

在社會主義新農(nóng)村發(fā)展建設(shè)的背景下，如何解決農(nóng)村生活污水問題十分重要。想要對農(nóng)村污水進(jìn)行高效處理，需要立足于實際，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選擇簡單、合理、便于管理且可行性高的污水處理工藝。為此，污水處理必須將脫氮除磷作為基準(zhǔn)點，通過創(chuàng)新方式，改進(jìn)傳統(tǒng)污水處理工藝，提高污水處理質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]陳錦華.污水處理中生物脫氮除磷工藝選擇[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2017（17）：135.

[2]王捷，楊珊珊，金鵬明.上海市近年來幾種常用農(nóng)村生活污水處理工藝比選[J].水資源開發(fā)與管理，2019（04）：49-53.

[3]丁會請，張衛(wèi)東.A/O+人工濕地工藝在鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的應(yīng)用[J].黑龍江環(huán)境通報，2009，33（01）：69-71.

收稿日期：2019-08-02

作者簡介：李熠（1982-），男，漢族，碩士，工程師，研究方向為水環(huán)境污染防治。