近年來，隨著國家對“三農(nóng)”問題的重視，農(nóng)村生活污水處理將作為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的一項重要考核內(nèi)容。由于我國農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)起步較晚，雖然近幾年是其發(fā)展的高峰時期，但還是存在建設(shè)與運行經(jīng)驗不足的現(xiàn)象。因此，在發(fā)展過程中及時對農(nóng)村污水處理設(shè)施的設(shè)計與運行效果進行經(jīng)驗總結(jié)，將有利于推動農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的進步。本文就對處于南太湖流域的某地埋式微動力農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的設(shè)計與運行效果進行總結(jié)，供同行參考。
一、工程概況
1.1設(shè)計水量與水質(zhì)該地埋式微動力農(nóng)村生活污水處理設(shè)施，服務(wù)總?cè)丝诩s為1800人。設(shè)計人均污水排放量為110L/d，處理規(guī)模為200t/d，出水水質(zhì)的主要污染物指標達到GB18918—2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準一級A標準。設(shè)計進水出水水質(zhì)見表1。
1.2工藝選型
該地埋式微動力農(nóng)村生活污水處理設(shè)施，采用“多功能調(diào)節(jié)池—厭氧池—接觸氧化池—三級人工濕地”組合工藝。
1.3裝置與設(shè)備參數(shù)
1)多功能調(diào)節(jié)池。有效容積58.5m3，水力停留時間為7.02h，兼具沉淀功能，同時在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置兩道手動清理格柵網(wǎng)用于去除浮渣，第一級格柵為不銹鋼孔板，孔徑5mm;第二級格柵為80目不銹鋼鋼絲網(wǎng)。
2)厭氧池。厭氧池有效容積為33.6m3，設(shè)置固定填料區(qū)域，采用生物懸浮球填料。其中固定填料區(qū)空池有效容積為6.2m3，水力停留時間為0.75h。填料區(qū)采用下進上出的水流方式，填料承托層以下凈空高度為1.8m，在考慮回流影響的條件下，水流升流速度為5.5min。
3)接觸氧化池。在接觸氧化池內(nèi)，放置生物介質(zhì)填料，生物介質(zhì)填料為粒徑5mm～10mm輕質(zhì)火山巖填料，填料厚2.0m。填料區(qū)空池有效容積為68.2m3，空池水力停留時間為8.18h。接觸氧化池設(shè)置檢修和清掏人孔，填料區(qū)采用下進上出的水流方式，填料承托層以下凈空高度為1.5m，考慮回流影響時的水流升流速度為6.6cm/min。
4)人工濕地。人工濕地設(shè)計為三級，第一級濕地內(nèi)填充顆?；鹕綆r，厚度為0.9m，采用潛流濕地，種植美人蕉;第二級濕地內(nèi)填充碎石，厚度為0.8m，采用潛流濕地，種植美人蕉;第三級濕地內(nèi)填充鵝卵石，厚度為0.6m，采用表流濕地，表層水深0.1m，種植菖蒲。1.4水質(zhì)檢測方法本文中COD，TN，氨氮，TP等常規(guī)水質(zhì)指標，以及混合液懸浮固體濃度(MLSS)的檢測方法均采用《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第4版)中的方法[1]。
二、調(diào)試與運行效果分析
2.1調(diào)試
開始向接觸氧化池、人工濕地注入清水浸泡濾料，3d后，向接觸氧化池內(nèi)接種污水廠曝氣池混合液，活性污泥投加接種量約為1000mg/L。進水量為設(shè)計水量負荷的1/4，開啟風機，連續(xù)進水運行。當濾料表面出現(xiàn)明顯的生物膜，待生物相成熟后，加大進水流量，提高進水量到設(shè)計負荷的1/2，并同步檢測出水水質(zhì)指標，出水水質(zhì)穩(wěn)定達標后，再將水量提高到設(shè)計負荷的3/4，直到污水全部收集處理，達標排放。
人工濕地注入清水浸泡濾料3d后，開始種植植物，自然生長培養(yǎng)。
2.2工藝運行效果
該地埋式微動力農(nóng)村生活污水處理設(shè)施調(diào)試運行穩(wěn)定后，各段處理效果見表2。
結(jié)果表明，該工藝在運行中對農(nóng)村生活污水中SS，COD，TN，NH+4，-N，TP等指標的去除率分別達到了89.3%，82.2%，58.2%，90.4%，56.1%，出水水質(zhì)能達到GB18918—2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準一級A標準。但冬季極低溫度條件下，出水TN，TP去除效果有波動，難以穩(wěn)定達到一級A標準排放限值以下，但可以維持在一級B標準排放限值以下。
2.3優(yōu)化控制探索
為提高該農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的運行效果，優(yōu)化控制的方向主要包括以下兩個方面：
1)進水泵、風機、硝化液回流泵的聯(lián)動控制。進水泵的開停，通過調(diào)節(jié)池的液位計加以控制，通過PLC控制系統(tǒng)，進水泵開啟后自動開啟風機和回流泵，進水泵停運后風機和回流泵延時停運20min～30min，既可以節(jié)約電耗，又能確保充分凈化水質(zhì)。
2)硝化液回流比例的最優(yōu)控制。硝化液回流比例為75%～125%時，對TN和TP的去除率都較高，過高或過低的回流比例，均影響該系統(tǒng)對TN，TP的去除效果。
三、工程經(jīng)濟分析
2013年10月建成，工程總體投資為64.8萬元，噸水投資成本為3240元。設(shè)施運行總功率為3.53kW，平均動力消耗為68.8kW/d，電價以0.9元/(kW•h)計，動力費用合計為0.31元/m3，藥劑費分攤為0.05元/m3，人員維護費分攤約為0.25元/m3，工程運行噸水處理成本為0.71元/m3。
四、結(jié)語
1)該地埋式微動力農(nóng)村生活污水處理工藝，控制簡單實用，具有一定的應(yīng)用價值，工程實踐表明其對SS，COD，TN，NH+4，-N，TP的去除率分別高達89.3%，82.2%，58.2%，90.4%，56.1%，有較好的脫氮除磷功能，出水水質(zhì)能達到設(shè)計要求，滿足當前農(nóng)村生活污水排放標準。
2)工程投資總價較低，投資成本為3240元/t，處理成本僅為0.71元/m3，其投資強度和運行成本，均可滿足農(nóng)村污水治理工程建設(shè)的實際需求，具有一定的推廣價值。（ >
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