關(guān)于農(nóng)村生活污水處理方法簡述與一體化生物反應(yīng)器應(yīng)用

付 穎 姜成亮 彭 玲

（武漢東碧環(huán)?？萍加邢薰荆?武漢 430082）

1 引言

近年來，我國農(nóng)村環(huán)境治理取得了非常明顯的成績。截止2015年底，全國完成7萬個建制村的環(huán)境整治，超額完成十二五規(guī)劃目標(biāo)。十三五期間全國新增完成13萬個建制村環(huán)境綜合整治。環(huán)境整治主要包括生活污水治理、垃圾處理治理、畜禽糞便處理等幾個方面。

2 農(nóng)村生活污水特點(diǎn)

農(nóng)村區(qū)域由于地域廣闊、居住分散、基礎(chǔ)設(shè)施落后，加上缺乏污水收集管網(wǎng)和處理設(shè)施，水環(huán)境污染問題呈現(xiàn)爆發(fā)性趨勢。農(nóng)村生活污水主要來源于餐廚、洗滌、沐浴和沖廁等幾個方面，主要有以下特點(diǎn)：（1）具有分散排放，總體規(guī)模?。唬?）污水成分較為復(fù)雜，且水量波動性較大；（3）污水排放較為隨意等特點(diǎn)。隨著地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村地區(qū)生活水平的不斷提高，農(nóng)村生活污水引起的面源污染問題也日益嚴(yán)重。

3 農(nóng)村生活污水處理一般方法

近年來，隨著新農(nóng)村環(huán)境綜合整治的進(jìn)行，大部分農(nóng)村開始通過污水管網(wǎng)將雨水和污水分開收集，并將收集后的污水單獨(dú)處理達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行排放。亦可以考慮到將污水通過管網(wǎng)統(tǒng)一收集至污水處理廠，但此種方法效率較低且投資費(fèi)用較高，經(jīng)濟(jì)性和可行較差。所以就地建設(shè)雨污分流制管網(wǎng)對農(nóng)村生活污水單獨(dú)收集，收集后的生活污水對外直接排放會對環(huán)境造成一定影響，所以在村莊較低點(diǎn)和下風(fēng)向處建設(shè)一座小型污水處理設(shè)施來處理收集后的生活污水是非常有必要的。

結(jié)合上述情況、現(xiàn)行市場及工程中應(yīng)用的案例，可選擇的農(nóng)村污水處理工藝繁多，其中包含人工濕地、凈化槽、穩(wěn)定塘、智能一體化生物反應(yīng)器，以上工藝也可以進(jìn)行組合使用。表1為各種工藝的比較：

表1 各種農(nóng)村生活污水工藝比選

人工濕地、凈化槽、穩(wěn)定塘不與其他工藝配合使用，均不能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)，智能一體化生物反應(yīng)器單獨(dú)使用，污水經(jīng)過處理后，可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)。所以，目前而言，智能一體化生物反應(yīng)器在目前農(nóng)村生活污水處理工藝上具有一定的優(yōu)勢，較為深遠(yuǎn)的意義。

由于用地及排放標(biāo)準(zhǔn)要求，越來越多生活污水采用一體化MBR膜生物反應(yīng)器和一體化MBBR生物反應(yīng)器。本文主要討論農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)及處理方法，并詳細(xì)闡述一體化MBR膜生物反應(yīng)器和一體化MBBR生物反應(yīng)器在農(nóng)村生活污水中的應(yīng)用，并對針對兩種生物反應(yīng)器在投資及后期運(yùn)行成本上進(jìn)行多方面比較，為農(nóng)村生活污水處理提供了簡單有效的方式方法。

4 一體化生物反應(yīng)器及其優(yōu)勢

4.1 一體化生物反應(yīng)器簡介

一體化生活污水處理工藝及裝置是以生化反應(yīng)為基礎(chǔ)，將生化、沉淀、污泥回流等多個功能不同的傳統(tǒng)反應(yīng)器有機(jī)結(jié)合在一個構(gòu)筑物或設(shè)備之中而形成的結(jié)構(gòu)簡單緊湊、管理操作方便的污水處理組合體。該設(shè)備不僅適用于城市排水管網(wǎng)難以覆蓋的城市邊緣地帶、小城鎮(zhèn)地區(qū)，還可以處理與城市生活污水性質(zhì)類似的部分工業(yè)廢水和醫(yī)院、涉外賓館等城市特種廢水。

4.2 智能一體化生物反應(yīng)器優(yōu)勢

與大型污水處理廠相比，一體化污水處理設(shè)備具有不可替代的優(yōu)勢：（1）投資和運(yùn)行費(fèi)用較少；（2）節(jié)約空間；（3）緩解城市排水管網(wǎng)的建設(shè)壓力；（4）污水回用效率較高；一體化污水處理設(shè)備現(xiàn)狀：

一體化污水處理設(shè)備包含很多種類型。本文主要針對智能一體化生物反應(yīng)器包含一體化MBR膜生物反應(yīng)器和一體化MBBR生物反應(yīng)器。

5 一體化MBR膜生物反應(yīng)器應(yīng)用原理及分析

MBR膜生物反應(yīng)器是將活性污泥法和膜分離技術(shù)結(jié)合起來的的污水處理工藝。（MBR處理污水的研究及展望 修長賢 張念華等）。其中，核心為MBR膜組件，膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池對經(jīng)過生化處理的污水進(jìn)行泥水分離。一體化MBR膜生物反應(yīng)器由MBR膜生物反應(yīng)器由A池、O池和MBR系統(tǒng)共同組成。

一體化MBR膜生物反應(yīng)器的優(yōu)勢也較為明顯，膜生物反應(yīng)器中污泥濃度可達(dá)到8 000 mg/L～1 2000 mg/L，在保證處理效果的同時，大大減小了生化反應(yīng)容積。與此同時，整套MBR膜生物反應(yīng)器在污水處理全程中，采用PLC控制，自控程度高，相較于其他污水處理系統(tǒng)和設(shè)備，方便快捷，便于平時運(yùn)行管理和操作，更適用于農(nóng)村。

一體化MBR膜生物反應(yīng)器出水主要通過抽吸泵的負(fù)壓抽吸，污水透過膜孔并進(jìn)入管道中進(jìn)行收集，污泥被截留在膜管外。MBR膜取代了傳統(tǒng)工藝的二沉池，對污水進(jìn)行過濾處理，大部分污泥污泥被MBR膜截留在膜表面，大部分硝化菌得以截留，增加硝化菌污泥濃度和污泥泥齡，因此，在保證有機(jī)物的處理效果的同時，也提高氨氮的處理效果。根據(jù)統(tǒng)計，該一體化MBR膜生物反應(yīng)器在正常情況下出水可穩(wěn)定達(dá)到GB 18918-2002 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)。

6 一體化MBBR生物反應(yīng)器應(yīng)用原理及分析

一體化MBBR生物反應(yīng)器主要原理為向反應(yīng)器中投入一定量的MBBR填料，MBBR填料密度接近于水，同時通過向污水中通入空氣，使懸浮填料充分與污水接觸，同時填料載體在水中碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更小，增加氧的利用率，另外，每個載體上會附著一些生物膜，生物膜由外而內(nèi)，分布著好氧菌、兼氧菌及厭氧菌菌落群，使硝化及反硝化反應(yīng)同時燦在，從而提高處理效果。

與其他一體化生物反應(yīng)器相比，MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點(diǎn)。MBBR優(yōu)勢也較為明顯，抗沖擊負(fù)荷較高、污泥產(chǎn)量少、泥齡長的特點(diǎn)。與活性污泥法相比，由于泥齡較長，可保持較多的硝化細(xì)菌，具有更好的脫氮效果。根據(jù)統(tǒng)計，該一體化MBR膜生物反應(yīng)器在正常情況下出水可穩(wěn)定達(dá)到GB 18918-2002 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)。

表2 一體化MBR膜生物反應(yīng)器與一體化MBBR生物反應(yīng)器指標(biāo)比較

7 結(jié)語

在同一區(qū)域選擇一體化MBBR生物反應(yīng)器和一體化MBR生物反應(yīng)器處理農(nóng)村生活污水，污水中的污染物能夠有效得到去除，但整體上一體化MBR生物反應(yīng)器對各污染物指標(biāo)去除率均優(yōu)于一體化MBBR生物反應(yīng)器，能夠達(dá)到《GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)，且全程自控能力強(qiáng)。在設(shè)備設(shè)計過程中，應(yīng)做到應(yīng)地制宜并結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)村村落污水的水質(zhì)特性及水量波動情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。