农村生活污水膜处理技术分析（一）

一、引言

农村污水高氮磷特点，对河流湖泊等受纳水体造成严重污染，使其成为中国水源污染的主要污染源之一。解决农村水污染问题已引起水处理学者们的普遍关注，随着市政和工业污水处理技术的快速发展，中国城市污水的处理能力和效果得到根本改善,使这种关注更加普遍。村庄分散，排水设施落后，给农村污水的集中处理带来了困难，导致农村污水处理必然采用因地制宜，就地处理模式。

当今世界性的水危机，使污水处理与利用结合的更加紧密，许多国家和地区依据自身开发出农村生活污水处理工艺，一些工艺作为处理方式延续至今，例如，日本的“生物净化槽”，美国的“分散处理系统”，澳大利亚的“菲尔托”，还有一体化集成净化装置、人工湿地和土地处理系统等都得到了广泛的应用。

中国农村生活污水处理与利用正处在起步阶段，村庄分散、人口不集中等问题给处理工艺提出了新的要求，又因为农村污水量小、分散、日变化系数大给收集和利用带来一定的困难，使分散处理与直接利用成为农村污水处理技术的主要研究方向。新农村建设在滨海地区加快进行，使水资源的供需矛盾更加突出，处理后的农村生活污水不仅仅作为农业灌溉，逐步应用于水产养殖，村庄绿化，景观水体等多领域，尤其是补充景观水体和河道成为现阶段新农村再生水资源利用的主要方面，这也对进入环境的再生水中的营养盐提出了更高的要求。

根据农村污水排放特点，在间歇曝气连续回流工艺基础上，自主开发了两级交替回流连续曝气生物膜新工艺。污水经提升后以自流的方式依次完成后续工艺流程，耗能低。厌氧段只进行到水解酸化阶段，在二次沉淀池和循环水池中分别设置污泥回流泵和循环水泵，污泥回流泵提高了厌氧池和接触氧化池内的混合液污泥浓度（mixed liquid suspended solids），延长污泥龄为反硝化过程提供硝酸盐以提高脱氮效率，排泥设在厌氧段末端，减小排泥量延长排泥周期，循环水泵保证了间歇进水系统的连续处理能力。在进一步控制有机物和营养盐的环境进入量同时，有效控制了投资成本，运行、维护费用，简化操作程序，笔者以实际运行的污水处理站为研究对象，探讨了间歇性进水，低碳氮比条件下，系统对有机物和氮、磷的去除效果。

二、材料与方法

1、工艺流程

本处理系统由集水调节池、厌氧水解池、接触氧化池、二次沉淀池、循环水池和风机房构成，构筑物总有效容积270 m³，其中集水调节池18 m³，厌氧水解池207 m³和接触氧化池24 m³，二次沉淀池14 m³，出水循环池7 m³。其中，厌氧水解池兼具缺氧反硝化脱氮功能，与接触氧化池容积比约8.6∶1。

整个生化反应区组合填料填充深度为1.0 m，其中厌氧水解段填充率为百分之六十，水力负荷为0.48 m³/（m³·d）；

接触氧化段填充率为百分之七十五，水力负荷为4.17 m³/（m³·d）。

系统设计处理能力100 m³/d，运行期间实际进水量为90 t/d，进水方式为液位自动控制波段式进水，经实际运行监测，进水泵日工作时间约8 h，主要集中在早、中、晚3 个时段，其中早间集中工作2～3 h，午间集中工作1～2 h，晚间集中工作3～5 h，曝气方式为三叶罗茨风机连续鼓风，2 台风机交替工作，污泥回流泵为每4 h工作15 min，循环水泵保证系统在无进水和污泥回流情况下的正常水力推流，系统回流比为2∶1。

工艺流程见图 1，本污水处理站位于天津市宁河县大北涧沽村，服务290 余户，约1 100 人。该村2010 年完成集中污水收集管网建设，并在检查井内安放清淤井和拦污网，所以污水处理站未设初沉池。同时该村地势低洼，存在雨污合流现象，故集水池又兼顾泄洪功能。该项目于2011 年5 月进行了设备运行调试，并于6 月开始监测分析处理效果。

2、试验水质与采样

系统于2011 年5 月底完成设备运行调试，在调试过程中系统一直以交替回流连续曝气的方式运行。从2011 年6 月开始，分别在月初和月中（1号、16 号）采集水样，连续采集12 个月，进水水质见表1。

注：CODcr、BOD5、NH3-N、TN、TP 和SS 分别为：化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮、总磷和固体悬浮物。

3、测定项目及方法

水质分析方法采用《水和废水监测分析方法》，其中CODcr：重铬酸钾法；

BOD5：稀释与接种法；

SS：烘干称重法；

NH3-N：瑞典 Foss Flastaar 5000全自动流动注射分析仪；

pH 值：pH-HJ90B 型酸度剂；

TP：钼酸铵分光光度法；

TN：德国Analytikjena公司multi N/2100S。