農(nóng)村變電站生活污水處理現(xiàn)狀與探討

曾媛 嚴(yán)青 王琳杰

摘要：我國(guó)大部分變電站位于農(nóng)村地區(qū)，因無(wú)接入城市污水管網(wǎng)條件，農(nóng)村變電站生活污水需就地處理后達(dá)標(biāo)排放。變電站生活污水存在水量少、時(shí)變化系數(shù)大等特點(diǎn)，現(xiàn)有處理工藝不能正常運(yùn)行或無(wú)法達(dá)標(biāo)排放。本文借鑒農(nóng)村生活污水處理技術(shù)，提出了生物組合法處理對(duì)策，可為變電站生活污水處理提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村變電站;生活污水;生物法

中圖分類號(hào)：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）01-00-02

Abstract： Most of the substations are located in rural areas. Because there is no access to the urban sewage pipe network， the domestic sewage in rural substations needs to be treated locally and meet the emission standards. The domestic sewage in the substation has the characteristics of less water volume and large coefficient of time variation， and the existing treatment process can not operate normally or discharge up to the standard. Based on the technology of rural domestic sewage treatment， this paper puts forward the treatment strategy of biological combination method， which can provide reference for domestic sewage treatment in substation.

Key words： Rural substation; Domestic sewage; Biological method

在我國(guó)，約70%的變電站位于農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)村變電站是變電站的主力軍。農(nóng)村變電站由于遠(yuǎn)離城市，附近無(wú)城市污水管網(wǎng)，變電站生活污水需要就地處理后達(dá)標(biāo)排放。隨著智能化變電站建設(shè)工作的深入，新建變電站運(yùn)行人員銳減，變電站生活污水量減少，原有的生活污水處理工藝已無(wú)法滿足生活污水達(dá)標(biāo)排放要求。特別是近年來(lái)隨著對(duì)既有變電站智能化改造工作的推進(jìn)，越來(lái)越多的農(nóng)村變電站面臨生活污水既無(wú)法進(jìn)入城市污水管網(wǎng)，又難以達(dá)標(biāo)排放的尷尬境地。本文根據(jù)變電站生活污水排放的特點(diǎn)，通過(guò)研究變電站生活污水處理技術(shù)，探討了農(nóng)村變電站生活污水處理的解決對(duì)策。

1 變電站生活污水的特點(diǎn)

1.1 水量特點(diǎn)

變電站生活污水排放量很小。變電站生活污水主要來(lái)源于站內(nèi)運(yùn)行人員和值守人員生活排放，偶有巡視檢修人員產(chǎn)生的生活污水，量很少，可不考慮。早期建成的500kV變電站一般采用有人值班、有人值守的方式，站內(nèi)值班人員加值守人員總數(shù)在10～30人左右，分3個(gè)班，每班約10人;110kV、220kV變電站多采用無(wú)人值班的模式，變電站一般配備值守人員1～2人。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司變電站典型性設(shè)計(jì)，新建110～500kV變電站均采用無(wú)人值班、1人值守的運(yùn)行管理方式。根據(jù)實(shí)際調(diào)查及農(nóng)村居民生活用水定額[1-2]，人均生活用水量約 100～180L，按平均140L 考慮。變電站建有完善的污水收集系統(tǒng)，污水排放系數(shù)可按 90%計(jì)算，則變電站生活污水產(chǎn)生量?jī)H在0.126～1.26 m3/d。

變電站生活污水排放量時(shí)變化系數(shù)大，可達(dá)2.0～4.0。通常，變電站值守人員有固定的生活習(xí)慣，其產(chǎn)生的生活污水在不同時(shí)間段呈現(xiàn)出規(guī)律性的波動(dòng)。變電站生活污水約有50%為廚房廢水和洗滌廢水，該類廢水集中在午間和晚間排放，因此變電站生活污水在午間和晚間有兩個(gè)排放峰值，而夜間基本無(wú)排放量。

1.2 水質(zhì)特點(diǎn)

變電站生活污水可生化性好，污染程度較低。變電站生活污水主要由人糞尿、洗滌廢水、洗漱廢水、廚房廢水等組成[3]。生活污水主要污染物包括SS、COD、BOD5、TP、TN等，pH接近中性，基本不含重金屬及其他難降解有機(jī)物。BOD5/ COD>0.5，生化性好。根據(jù)監(jiān)測(cè)，典型生活污水水質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表1。

主要指標(biāo) COD BOD5 氨氮 TP SS 油類特征值 150～300 100～200 15～40 3～8 100～200 15～30變電站生活污水水質(zhì)波動(dòng)較大。在不同時(shí)段，變電站生活污水來(lái)源不同，主要污染因子也不同。根據(jù)調(diào)查，變電站生活污水來(lái)源及主要污染因子情況見(jiàn)表2。

2 變電站生活污水處理現(xiàn)狀及問(wèn)題

2.1 地埋式生活污水處理系統(tǒng)

現(xiàn)有500kV變電站主流生活污水處理工藝為地埋式污水處理系統(tǒng)，約占80%左右[4]。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司變電站典型性設(shè)計(jì)，新建500kV變電站均采用地埋式污水處理系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)只有極個(gè)別早期建設(shè)的500kV變電站采用的是化糞池處理工藝，如北京昌平500kV變電站1站建有2m3化糞池[5]。

地埋式生活污水處理系統(tǒng)采用生物接觸氧化原理，典型工藝流程見(jiàn)圖1，主要特點(diǎn)是采用A/O工藝、并有出水回流和污泥回流，能實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷，出水經(jīng)消毒后排放。剩余污泥采用厭氧消化實(shí)現(xiàn)減量化和穩(wěn)定化，消化污泥清掏周期為1～2年，采用吸泥車外運(yùn)。

根據(jù)調(diào)查，變電站內(nèi)生活污水處理系統(tǒng)一般采用WSZ型、WZC型一體式污水處理裝置，最小處理量為0.5m3/h。地埋式污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，出水水質(zhì)一般能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。但很多地埋式污水處理系統(tǒng)可靠性較差，同時(shí)疏于管理，多次修理后被閑置，未起到生活污水處理效果。部分變電站由于智能化改造后運(yùn)行人員大幅度減少，每日排水量?jī)H0.2 m3/d左右，污水進(jìn)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，污水處于厭氧狀態(tài)。當(dāng)水量達(dá)到系統(tǒng)啟動(dòng)條件時(shí)，污水因長(zhǎng)時(shí)間厭氧酸化，水質(zhì)已超過(guò)系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)條件，系統(tǒng)依然無(wú)法正常運(yùn)行，導(dǎo)致出水水質(zhì)超標(biāo)。

2.2 化糞池

根據(jù)調(diào)查，近年來(lái)設(shè)計(jì)投運(yùn)及大部分早期建設(shè)投運(yùn)的220kV、110kV變電站基本上采用的是化糞池污水處理系統(tǒng)?；S池利用了低固體厭氧消化和沉淀分離的原理，有效容積約2m3，水力停留時(shí)間12h或24h。經(jīng)化糞池處理后，污水中所含的糞便、紙屑、病原蟲(chóng)等雜質(zhì)的去除率可達(dá)50%～60%，但有機(jī)物去除效果差，生化需氧量一般僅能降低20%左右，且出水呈酸性、具惡臭，出水水質(zhì)達(dá)不到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中直接排放的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 變電站生活污水處理對(duì)策

變電站生活污水處理的難點(diǎn)主要在于其水量特別少，污染程度不高，難以達(dá)到現(xiàn)有處理工藝的污泥負(fù)荷要求。變電站生活污水本質(zhì)為生活污水[6]，與農(nóng)村生活污水在分散性、水質(zhì)水量特點(diǎn)上都有許多相同之處，可借鑒農(nóng)村生活污水處理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體工藝方案如下：

（1）接觸氧化池+人工濕地。接觸氧化池內(nèi)生物量大，微生物種類多，有機(jī)物在接觸氧化池內(nèi)通過(guò)生物膜的代謝被降解，可有效去除SS、COD和BOD5。污水在接觸氧化池的好氧區(qū)和缺氧區(qū)之間回流，可起到脫氮目的。接觸氧化池應(yīng)設(shè)計(jì)為微型池體以符合變電站生活污水排放特征，BOD5容積負(fù)荷可采用0.2kgBOD/（m3.d） [7]，有效容積0.5m3。接觸氧化池出水進(jìn)入人工濕地，經(jīng)濕地內(nèi)植物和微生物吸附、吸收、分解等作用，可完成脫氮除磷，出水達(dá)標(biāo)排放。

（2）SBR池+人工濕地。SBR池是將調(diào)節(jié)池、好氧池、缺氧池和二沉池四池合一，兼有水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、降解有機(jī)物、脫氮和固液分離等功能。SBR間歇運(yùn)行與變電站生活污水周期性排放特性契合，具有占地面積小，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。SBR池可按污泥負(fù)荷0.05kgBOD/（kgMLSS.d），周期時(shí)間6h，有效池容0.5m3，充水比1/5進(jìn)行設(shè)計(jì)。SBR池出水自流進(jìn)入潛流人工濕地，進(jìn)一步完成脫氮除磷，出水可達(dá)標(biāo)排放。

（3）化糞池+土地慢濾。對(duì)于土地資源相對(duì)充裕，地下水位較深的地區(qū)，可采用化糞池+土地慢濾的處理工藝。廁所污水進(jìn)入化糞池后，經(jīng)厭氧水解酸化，可除去部分SS、COD和BOD5?；S池有效容積可采用1m3，水力停留時(shí)間取24h?；S池出水與變電站產(chǎn)生的其他生活污水一并進(jìn)入土地慢濾系統(tǒng)，廢水在流經(jīng)地表土壤-植物系統(tǒng)時(shí)一部分被作物吸收，一部分滲入地下，最終得到凈化。廢水與降水共同滿足植物需要，并與蒸散量、滲濾量大體平衡，無(wú)廢水排放。

同時(shí)，隨著農(nóng)村生活污水治理政策的推進(jìn)，集中居住的農(nóng)村地區(qū)開(kāi)始敷設(shè)管網(wǎng)進(jìn)行污水收集。變電站生活污水與農(nóng)村生活污水性質(zhì)相同，應(yīng)以農(nóng)村生活污水治理為契機(jī)，接入農(nóng)村生活污水管網(wǎng)，可避免分散處理帶來(lái)的問(wèn)題。

4 總結(jié)

農(nóng)村變電站生活污水需就地處理達(dá)標(biāo)排放。由于變電站生活污水水質(zhì)水量的特點(diǎn)，現(xiàn)有處理工藝存在諸多問(wèn)題。鑒于變電站生活污水與農(nóng)村生活污水性質(zhì)相同，可借鑒農(nóng)村生活污水處理技術(shù)，采用生物組合法工藝達(dá)到達(dá)標(biāo)排放的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-10-25

基金項(xiàng)目：四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目“變電站生活污水處理途徑研究”（編號(hào)kj2019-b-10）

作者簡(jiǎn)介：曾媛（1981-），女，2007年畢業(yè)于四川大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)檩斪冸姽こ汰h(huán)保設(shè)計(jì)及環(huán)境影響評(píng)價(jià)。