萊蕪市農(nóng)村生活污水處理設(shè)備

隨著我國(guó)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入不斷提高和生活方式的變化，衛(wèi)生潔具、洗衣機(jī)、沐浴等設(shè)施已經(jīng)走進(jìn)平常百姓家，這使得農(nóng)村人均生活用水量和污水排放量不斷增加。這些污水大部分未經(jīng)處理或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理就直接排放到環(huán)境中，不僅給周邊流域水環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)負(fù)面影響，而且逐步對(duì)人類(lèi)健康形成威脅。移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)-離子交換除磷工藝屬于一種新型的農(nóng)村生活污水處理組合工藝，本文介紹了該工藝在處理農(nóng)村生活污水中的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合實(shí)際工程案例加以說(shuō)明。萊蕪市農(nóng)村生活污水處理設(shè)備

一、農(nóng)村生活污水概述

1.農(nóng)村生活污水來(lái)源及主要污染物

   農(nóng)村生活污水是指在農(nóng)村居民的生活過(guò)程中產(chǎn)生的污水，主要包括沖廁污水、廚房污水以及洗滌、洗浴污水，此外，還包括一些農(nóng)村分散養(yǎng)殖過(guò)程中所產(chǎn)生的污水。研究表明，生活污水的污染物主要是有機(jī)物、氮和磷。其中，廚房污水和沖廁污水是有機(jī)物的主要來(lái)源，沖廁污水是氮的主要來(lái)源，洗滌、洗浴污水是磷的主要來(lái)源。

2.農(nóng)村生活污水的特征

  農(nóng)村生活污水的排放水量變化大，排放不均勻。一般來(lái)講，農(nóng)村一天之中生活污水排放量有早、中、晚3個(gè)高峰期，而午夜到凌晨污水產(chǎn)生量很少甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。

  此外，農(nóng)村生活污水的水質(zhì)與居民的生活習(xí)慣和當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗息息相關(guān)，生化需氧量(BOD)、氮和磷的含量變化范圍比較廣，但農(nóng)村生活污水水質(zhì)不是很差，可生化性好，幾乎不含有毒有害等有機(jī)污染物和重金屬離子。

二、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)-離子交換除磷工藝分析

1.工藝選擇原則

   由于我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)相比城市欠發(fā)達(dá)，很難配備專(zhuān)業(yè)的污水處理、運(yùn)行管理人員，因此不能將過(guò)于復(fù)雜的城鎮(zhèn)生活污水處理工藝照搬至農(nóng)村。同時(shí)，考慮到農(nóng)村人口居住特點(diǎn)以及生活污水的特征，選擇農(nóng)村污水處理工藝技術(shù)時(shí)，應(yīng)考慮以下基本原則：自動(dòng)化程度高，運(yùn)行和后期維護(hù)管理簡(jiǎn)單；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理后的污水能達(dá)標(biāo)排放；盡量減少污泥產(chǎn)量或者基本無(wú)污泥產(chǎn)生；優(yōu)先考慮“適度集中處理”的模式，降低建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用。

2.MBBR處理農(nóng)村生活污水的優(yōu)勢(shì)及缺點(diǎn)分析

（1）工藝優(yōu)勢(shì)分析

首先，相對(duì)于A2/0和膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝，MBBR操作運(yùn)行簡(jiǎn)單，無(wú)需調(diào)試復(fù)雜的工藝參數(shù)，后期的運(yùn)行維護(hù)方便。

  同時(shí)，MBBR高性能填料上富集了大量的活性微生物，增加了活性污泥量，抗負(fù)荷能力提升，污水處理能力增強(qiáng)，即使短時(shí)間內(nèi)無(wú)進(jìn)水，其內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境也能使活性微生物保持休眠狀態(tài)，并且一旦重新進(jìn)水，活性微生物的恢復(fù)速度遠(yuǎn)快于普通懸浮狀態(tài)的微生物，適合農(nóng)村生活污水水量變化大、排放不均勻的特征。

此外，在農(nóng)村生活污水處理工藝中，MBBR是一種微動(dòng)力、低能耗工藝。曝氣過(guò)程中，高性能填料之間的相互摩擦及剪切作用，可使氣泡變得更小，增加氧氣的利用率，提高曝氣效率，降低曝氣能耗。另一方面，在日處理量不大的農(nóng)村生活污水處理過(guò)程中，MBBR工藝的曝氣風(fēng)機(jī)*可以采用風(fēng)量大、低耗能、噪音小的電磁鼓風(fēng)機(jī)，降低能耗及對(duì)周邊環(huán)境的干擾。

后，MBBR工藝的特點(diǎn)可以使其在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，工藝過(guò)程中剩余污泥產(chǎn)量低或長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可做到基本無(wú)剩余污泥的外排。因此，大大減少了污泥的產(chǎn)量，適合農(nóng)村的基本情況，并且降低了污泥處理費(fèi)用。

（2）工藝劣勢(shì)分析

MBBR工藝用于農(nóng)村生活污水的處理，與A2/0和MBR相比，目前劣勢(shì)在于無(wú)法有效保證磷元素的去除，尤其是在進(jìn)水磷含量高，出水磷含量低的情況下。由于生物法中磷元素的去除依托于剩余污泥的外排，而為了實(shí)現(xiàn)污泥減量化來(lái)適應(yīng)農(nóng)村的基本情況，MBBR工藝基本不排泥或者很長(zhǎng)時(shí)間才排放一次從高性能填料中脫落的失活污泥，這就使得磷元素的去除成為MBBR工藝的一個(gè)劣勢(shì)所在。

3.離子交換除磷工藝的優(yōu)勢(shì)

目前，水體除磷的主流工藝包括生物除磷、加藥除磷、人工濕地除磷、離子交換除磷和電化學(xué)除磷等。

通過(guò)對(duì)比不同除磷技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇離子交換除磷技術(shù)作為MBBR的補(bǔ)充除磷工藝形成農(nóng)村生活污水的強(qiáng)化除磷工藝，主要理由如下：離子交換除磷技術(shù)出水穩(wěn)定；運(yùn)行簡(jiǎn)單，操作方便；無(wú)污泥產(chǎn)生；離子交換樹(shù)脂可以循環(huán)再生，重復(fù)利用，長(zhǎng)期運(yùn)行可以降低成本。

4.MBBR-離子交換除磷工藝流程

MBBR-離子交換除磷工藝流程共分為四步

*步，生活污水首先經(jīng)調(diào)節(jié)池均量均質(zhì)后由提升泵進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，在其中通過(guò)厭氧環(huán)境完成對(duì)污染物的高效降解，同時(shí)厭氧區(qū)的另一個(gè)作用是進(jìn)行回流污泥的厭氧自消化過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。

第二步，厭氧區(qū)出水進(jìn)入缺氧區(qū)和好氧區(qū)，完成對(duì)污染物有機(jī)物的進(jìn)一步降解以及硝化和反硝化過(guò)程。

第三步，好氧區(qū)出水進(jìn)入沉淀過(guò)濾區(qū)，進(jìn)一步對(duì)污染物進(jìn)行降解，并降低出水的SS，以保證后續(xù)吸附除磷單元穩(wěn)定運(yùn)行。

第四步，沉淀過(guò)濾區(qū)出水進(jìn)入吸附除磷單元，進(jìn)行深度除磷。

三、工程應(yīng)用分析

1.工程1

（1）工程概況：上海某農(nóng)村生活污水處理示范工程，服務(wù)周邊96戶(hù)，每戶(hù)人口按照3人，排水量按照每人每天94.5L計(jì)算，要求為配合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)文明建設(shè)，出水指標(biāo)達(dá)到GB18918-2002中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)做到節(jié)省投資，運(yùn)行費(fèi)用較低，維護(hù)管理要方便。

工程設(shè)計(jì)處理水量30m3/d，進(jìn)水水質(zhì)化學(xué)需氧COD≤400mg/LBOD≤200mg/L，總氮≤45mg/L，氨氮≤30mg/L，總磷≤7mg/L，SS≤120mg/L。

為保證出水達(dá)到GB18918-2002中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，MBBR-離子交換除磷工藝中的沉淀過(guò)濾區(qū)采用了高效斜管沉淀和簡(jiǎn)單的生物濾池(BAF)過(guò)濾工藝，所有工藝集中于分布式一體化裝置中。

（2）MBBR一離子交換除磷工藝處理效果。

工程1出水水質(zhì)污染物的濃度情況如圖。出水S1是工程正式調(diào)試結(jié)束后的取樣，時(shí)間為6月份；出水S2-S4是工程正常運(yùn)行后的取樣，時(shí)間分別為8月份、12月份和第2年的4月份。

2.工程2

（1）工程概況：四川某農(nóng)村生活污水處理工程，服務(wù)人數(shù)600人，日人均排水按照80L計(jì)算，出水指標(biāo)達(dá)到GB18918-2002中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，要求工藝運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，成本合理。

工程設(shè)計(jì)處理水量50m3/d，進(jìn)水水質(zhì)COD≤300mg/L，BOD≤150mg/L，總氮≤40mg/L，氨氮≤30mg/L，總磷≤5mg/L，SS≤100mg/L。

由于出水達(dá)到GB18918-2002中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，MBBR-離子交換除磷工藝中的沉淀過(guò)濾區(qū)采用了高效斜管沉淀，所有工藝集中于分布式一體化裝置中。

（2）MBBR一離子交換除磷工藝處理效果

工程2出水水質(zhì)污染物的濃度情況見(jiàn)圖。出水S1和出水S2均是工程正常運(yùn)行后的取樣，時(shí)間分別為為5月份和7月份。

四、處理農(nóng)村生活污水存在的工程問(wèn)題及解決方法

我國(guó)農(nóng)村生活污水處理市場(chǎng)非常廣，污水技術(shù)也非常繁多，MBBR-離子交換除磷工藝作為一種新的組合工藝在處理農(nóng)村生活污水方面是一種開(kāi)拓。由于該工藝運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便、無(wú)大量污泥產(chǎn)生的特點(diǎn)與農(nóng)村的基本情況比較匹配，因此，MBBR-離子交換除磷組合工藝在農(nóng)村污水處理技術(shù)中逐步得到發(fā)展和推廣。

目前，MBBR-離子交換除磷工藝尚有以下2個(gè)問(wèn)題需要進(jìn)一步討論。*，雖然理論上該工藝不會(huì)有剩余污泥產(chǎn)生，但是實(shí)際應(yīng)用中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，工藝會(huì)有少量的污泥產(chǎn)生，一部分是從高性能填料脫落的失活微生物，一部分是難生物降解的SS。這兩部分組成的污泥量極少，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，大概半年至1年的時(shí)間可以對(duì)一體化裝置進(jìn)行排泥1次，將污泥直接排至集水提升井，然后1年對(duì)集水提升井清理1次即可。由于是處理農(nóng)村生活污水，該工藝產(chǎn)生的污泥不屬于危廢，且污泥產(chǎn)生量少，在就地初步脫水處理后，可以送至就近城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行處理，也可以根據(jù)當(dāng)?shù)卣吲c生活垃圾進(jìn)行填埋等處理。

第二，離子交換樹(shù)脂的再生與更換問(wèn)題。在正常的運(yùn)行中，離子交換除磷單元不需要專(zhuān)業(yè)的操作及維護(hù)，非常方便，但是離子交換樹(shù)脂達(dá)到飽和臨界交換閾值時(shí)需要進(jìn)行再生，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，降低成本。目前在工程上，離子交換樹(shù)脂的再生是委托具有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的樹(shù)脂廠家進(jìn)行離線再生，并實(shí)現(xiàn)再生液的資源化(可做磷肥)。因此，離子交換樹(shù)脂的工程量再生問(wèn)題可以作為下一步研究討論的重點(diǎn)。