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分散式农村污水处理实践与思考|工艺选择不清

文章出处:kcweddingphotographers.com   责任编辑:   发布时间:2020-03-27 11:34:01    点击数:-   【

对于农村生活污水处理行业来说,江苏在国内是起步比较早的,早期采用的污水处理工艺种类比较多样,可算是“五花八门”如:MBR、生物转盘、滴滤池、纯生态湿地等水处理工艺,对于各地政府来说,农村生活污水处理工艺的选择没有标准,也没有技术规范。

工艺选择

政策驱动 农村人居环境整治事关民生幸福、社会和谐与城乡统筹发展的一项重要内容。为巩固我国农村人居环境整治成果,根据《中共中央办公厅国务院办公厅关于印发<农村人居环境整治三年行动方案>的通知》(中办发〔2018〕5号)、《中共江苏省委江苏省人民政府关于贯彻落实乡村振兴战略的实施意见》(苏发〔2018〕1号)、《中共江苏省委办公厅江苏省人民政府办公厅关于印发<江苏省农村人居环境整治三年行动实施方案>的通知》(苏办发〔2018〕23号)精神等的中央及省委省政府的一些政策要求驱使下,随着近年来推行的统一规划、统一设计、统一建设、统一运营之后,整体苏南农村污水治理项目均以区县打包(EPC+O)为主流模式,政府随着项目后续的长效运营意识强化后(如占地小、冬季保温、电费低、易维护等),最终对工艺选择普遍趋向于1种,最多2种。

由于农村污水的收费机制的因素影响,必须回归到长效运营来考虑,运营省才是最为关键的因素,一些高能耗、高维护的工艺将不适用农村污水。最终农村污水整体设备工艺以一体化地埋式A/O(MBBR)生物膜法工艺为主,最后根据当地对尾水排放的要求不同,后续可增加景观湿地、中水回用等作为后段选配单元。

工艺选择原则

根据污水处理项目相关要求及当地情况,农村生活污水处理在选择工艺一般按如下原则:

1)符合国家和地方环境保护政策和相关法律法规、标准及规范,因地制宜;

2)工艺技术先进、高效节能,处理效率高,出水稳定达标;

3)处理设施安全、成熟,并尽量减少工程投资成本,降低运行费用;

4)最大限度地降低操作管理和维修技术难度;

5)污水处理设施具有较强的抗水量、水质冲击负荷能力;

6)污水处理设施运行时不产生臭气及噪声等二次污染;

7)采用可靠的控制系统,提高污水处理站的自动化水平;

8)优先选择国内先进、可靠、高效、成熟的污水处理专用设备。

农村生活污水处理工艺分析对比

预处理工艺

(1)出户化粪池,内部设有隔板,隔板上的孔上下错位,不易形成短流,并将整下罐体分成三部分,一级厌氧室、二级厌氧室和澄清室,是利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的处理设备。

(2)格栅调节池,这是污水处理站的必备工艺段。格栅用于截留大块的呈悬浮状态的污染物,对后续构筑物或水泵机组具有保护作用,同时可降低后续工艺污堵的风险。生活污水,其水量波动性较大,应选用足够停留时间的调节池(6-8小时)作为前级处理单元保证后续工艺连续运行和出水要求。

主体生化处理工艺

根据农村生活污水处理站进水水质特点和出水水质要求,应选择具有生物除磷脱氮工艺生化处理工艺,其类型和实施方式多种多样,各具特点,其适用范围和应用的边界条件也存在差异。下面从市面诸多工艺中筛选出MBR 膜工艺、混凝沉淀+组合式人工湿地工艺、 SBR工艺、改良型AO(MBBR)工艺进行技术性能及经济效益比较,从中筛选推荐更实用农村特点的推荐方案。

(1)MBR 膜工艺

生活污水首先经收水管网收集自流入格栅井,在格栅井中去除较大的难溶解漂浮物和悬浮物,再流入调节池,经潜污泵提升进入MBR一体化污水处理设备,一体化污水处理设备主要是去除废水中的有机物、含氮有机物和磷,好氧池混合液回流至缺氧池,膜池污泥回流至厌氧池,剩余污泥定期外排,出水进行紫外线消毒,去除大肠杆菌等有害微生物,出水直接达标排放至附近沟渠。

MBR主要工作情况简述如下:利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现泥水分离。一方面,膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大大增加,达到很高的水平,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明,得到高质量的产水。膜池设置 MBR 膜组件系统及配套的出水、清洗、曝气等系统。MBR膜区内的曝气有两个作用,一是用于膜组件周围的气水振荡,保持膜表面清洁,二是为提供生物降解所需要的氧气。通过膜的高效截留作用,大部分细菌及悬浮物均被截流在曝气池中,可以有效截留硝化菌,使硝化反应顺利进行,有效去除氨氮;同时可以截留难降解的大分子有机物,延长其在反应器中的停留时间,使污染物得到最大限度的降解。剩余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出,可控制系统内活性污泥的浓度和污泥龄。其主要特点简述如下:

  1. 1、占地面积小,工艺流程短,出水水质稳定。
  • 2、系统自动化程度较高,操作需要专业运营技术人员;

  • 3、动力设备多,380V供电,运行能耗很高。

  • 4、系统清洗费用更高,清洗时间长;

  • 5、膜产品质量3- 5寿命,需要不定期的更换,更换费用高。

(2)混凝沉淀+组合式人工湿地工艺

该工艺各部分构成及功能简述如下:

混凝沉淀池,用于对进入人工湿地的农村生活污水进行混凝预沉淀,减轻后续单元的 SS 处理负荷。

污泥浓缩干化池,用于污泥停留进行消化浓缩,最后由人工将泥运走,用于生态农业施肥。污泥浓缩干化池均配有盖板,盖板采用钢筋混凝土结构。

快速渗滤湿地,布置于潜流湿地之前,一起到截流微小悬浮物和强化处理的效果。

调节池,用于平衡水量波动,位于快速渗滤湿地和潜流湿地之间,可均衡约 6.5 h 的水量。

潜流湿地,为合理划分湿地以提高处理效率,潜流湿地主要由以下部分组成:进出水管道,块石层,土壤层,填料层,土工膜,排气管,检查井等。

表面流湿地,由于潜流湿地在处理污水中氮磷的效率不高,为保证出水质量,在潜流湿地后设置了一块表面流湿地,以强化对氮磷的去除。

植物选择,每个池以君迁子、油柿、垂柳,水曲柳、金银花等耐水湿的植物为主,配以菖蒲,水葱,美人蕉,香根草等常见湿地植物,由于各处理单元池内填料较厚,水位相对较低,可以种植一些相对耐水肥性差的普通植物,种植时先割开土壤层下覆盖的透水无纺布,将部分植物根系放在其下,而后覆土回填,种植过程中应尽量避免将土壤颗粒带入无纺布层以下。植物定植初期应有支撑,防止强风吹袭而倒伏。表面流湿地主要种植菖蒲,水葱,美人蕉,香根草,黄花鸢尾等集污水处理与观赏为一体的植物,定植行距为 0.1m。其主要特点简述如下:

  • 占地面积大,工艺流程长,出水水质受原水浓度波动大。

  • 1、植物受项目地气温影响大,较适合南方地区;

  • 2、易堵塞,每半年到1年需要人工翻料1次,人工成本高;

  • 3、植物需要定期收割,至少1次/年;

  • 4、运行费用低,动力设备少,无需曝气。

(3)SBR工艺

SBR 工艺(Sequencing Batch Reactor)即序批式活性污泥法工艺,是污水生物处理法中的一种。SBR 工艺中,曝气池和沉淀池合二为一,即生化处理与泥水分离在同一反应池中进行。污水分批次进入反应池,然后按顺序进行反应、沉淀、排除上清液和闲置完成一个运行操作周期。SBR 农村污水处理工艺适合当前好氧生物处理工艺的发展趋势,是一种简易、高效、低耗的污水处理工艺,在国内外得到了较为广泛的应用。

SBR农村污水处理工艺的一个重要特征是在反应池的进水处工艺每一操作循环通常由四个阶段组成,即进水/曝气、沉淀、滗水、闲置(视运行条件而定)。在曝气/进水阶段,池子中的水位由最低开始上升,同时进行曝气,完成生物降解过程;在沉淀阶段,停止进水和曝气,在无进水水力干扰、静止环境中进行泥水分离;滗水阶段,由移动式撇水装置排除池中上清液,使池中水位下降至设定的最低水位。其主要特点简述如下:

  • 1、工艺流程简单,集曝气与沉淀于一池,占地面积少,运行费用低;

  • 2、可变容积的运行提高了对水质、水量波动的适应性和操作运行的灵活性,运行稳定;

  • 3、良好的污泥沉淀性能。该工艺沉淀阶段不进水,保证了污泥沉降无水力干扰,沉淀效果好;

  • 4、反应池的入口设置生物选择器,并进行污泥回流(回流量为日平均流量的 20%),可有效地抑制丝状菌的生长和繁殖,防止污泥膨胀的发生;

  • 5、良好的脱氮除磷性能,但是操作非常复杂;

  • 6、自动化程度较高,维护要求高,运行对自动控制依赖性强;

  • 7、滗水设施的可靠性对出水水质影响较大;

(4)改良型A/O(MBBR)工艺

改良型A/O(MBBR)农村生活污水处理工艺流程:经前级生活污水经管网的统一收集,汇集到污水处理站区范围内土建调节池,经粗细格栅拦渣、调节池均匀水质水量过程后,通过PLC一体化自动控制的提升泵,将污水有序均匀、定时定量的提升到改良型A/O(MBBR)一体化污水处理设备内进行深度处理。

其采用的生物膜法,借助载体填料及利用污水中的污染物质挂膜生长,随水质及环境的变化,生物膜定期新陈代谢,膜泥沉降性能较好。采用生物填料(∅25×10 mm),活性生物填料比表面积大、附着生物量多,加速填料挂膜;依靠生物膜处理,可省污泥回流;高效脱碳除氨氮,提高出水水质。

正常运行时,填料悬浮在水中,每一颗生物填料都能作为微生物的载体,每一个载体都是一个微型反应器,填料内部生长厌氧茵,产生反硝化作用可以脱氮,外部生长好氧菌,使得硝化和反硝化同时存在的特性,大大提高了降解效率。整体工艺流程简单、操作简易,设备在通水通电的情况下能够全自动运行,自动化程度高,无需人值守。

工艺流程短,低能耗节省占地,根据不同水质需求,在高分子材料中融合不同种类有利于微生物快速成附着生长的微量元素,经过特殊工艺改性、构造而成,具有比表面积大、亲水性好、流动性好、生物活性高、易挂膜、处理效果好、使用寿命长等优点。另外,较传统活性污泥法来讲,耐冲击性强,且不易流失,微生物更为稳定。这种农村生活污水处理工艺的特点简述如下:

  • 1、工艺技术先进、高效节能,处理效率高,出水稳定达标;

  • 2、处理设施安全、成熟,并尽量减少工程投资成本,降低运行费用;

  • 3、最大限度地降低操作管理和维修技术难度;

  • 4、污水处理设施具有较强的抗水量、水质冲击负荷能力;

  • 5、污水处理设施运行时不产生臭气及噪声等二次污染;

  • 6、采用生物膜法,污泥产量低;

  • 7、优先选择国内先进、可靠、高效、成熟的污水处理专用设备。

结论建议 通过上述几种农村生活污水处理工艺方案对比分析,本着以用为主,运营省为抓点,反推之,不难看出,方案一、方案二和方案三、方案四以及其他工艺的各自不同的优势与不足。相比,改良型A/O(MBBR) 污水处理技术装置处理工艺整体前期:投资小,能耗低,占地小,保温性强、安装快、易维护,出水稳,且运行简便无人24*365值守等显著优势,可优先选择作为整县整村推进的主流工艺,纵览江苏各区县,已得到广泛共识,欢迎各界莅临苏南走走看看。

此文关键字:农村生活污水处理
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