一、概況

浙江省玉環(huán)縣某學(xué)校，現(xiàn)有學(xué)生2000人，其生活污水處理設(shè)施采用沼氣式化糞池，有效容積為200m3，建于1993年。

二、沼氣化糞池改造成無動(dòng)力好氧池的必要性

浙江省最早的沼氣化糞池是在上世紀(jì)80年代初期，從四川省沼氣協(xié)會(huì)引進(jìn)的，該池當(dāng)時(shí)在四川實(shí)際就是沼氣池，旨在解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的能源問題，工藝設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是為了多產(chǎn)沼氣，氣體容積占了近1/3，有效容積率偏低，水質(zhì)根本無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，水環(huán)境受到嚴(yán)峻的考驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)生活污水凈化處理，優(yōu)化人居和生態(tài)環(huán)境，選用高效、可靠、實(shí)用的技術(shù)，對(duì)化糞池工藝進(jìn)行改造，提高處理效率，改善出水水質(zhì)是十分必要的。

三、無動(dòng)力好氧技術(shù)的特點(diǎn)

無動(dòng)力好氧池為地埋式上、下層組合結(jié)構(gòu)，下層為厭氧消化區(qū)，在厭氧菌和兼氧菌的作用下降解有機(jī)物，上層為生物接觸氧化區(qū)，設(shè)有進(jìn)氣口、抽風(fēng)管道，在工藝上設(shè)置淺層跌落曝氣，在沼氣動(dòng)力的作用下，空氣產(chǎn)生自然對(duì)流，使生活污水不斷充氧，在好氧菌的作用下，NH3-N、CODcr、BOD5等得到充分降解。

目前，在好氧生物處理工藝中，大都采用微孔曝氣器、多孔管、曝氣棒等曝氣組件，由鼓風(fēng)機(jī)供氧。無動(dòng)力好氧凈化池不需要專門曝氣設(shè)備，靠其自身供氧，不需要專人看管，具有污水負(fù)荷率高，運(yùn)行管理簡便，運(yùn)行費(fèi)用低，出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。

四、具體改造方案

沼氣化糞池改造成無動(dòng)力好氧凈化池，在浙江省內(nèi)有成功的先例，經(jīng)過考察論證，在該學(xué)校校舍改建之際，決定新建一座有效容積為100m3的無動(dòng)力好氧凈化池，同時(shí)對(duì)原沼氣化糞池進(jìn)行改造，改建成無動(dòng)力好氧凈化池，提高其污水負(fù)荷率，改善出水水質(zhì)?，F(xiàn)就沼氣化糞池的無動(dòng)力好氧改造方案作具體介紹：

沼氣化糞池分三格，池長14.26m，每格池寬1.38m，池深2.04m。

在化糞池第一格的進(jìn)水端設(shè)置不銹鋼格柵，在沉淀區(qū)池頂，開設(shè)污泥清理口，直徑為0.78m。

把化糞池的第2格和第3格隔成上、下兩層，下層高度為1.25 m，上層高度為0.79m。

下層為厭氧消化區(qū)，懸掛立體彈性填料，彈性填料的直徑為200mm，長度為0.8m。上層為淺層跌落曝氣區(qū)和無動(dòng)力好氧區(qū)，放置非金屬吸附質(zhì)填料，在兩端分別設(shè)置進(jìn)氣口和抽風(fēng)管，在沼氣排出的同時(shí)，形成負(fù)壓，帶動(dòng)新鮮的空氣進(jìn)入好氧區(qū)，自動(dòng)完成供氧。（詳見下圖）

五、結(jié)果和討論

改造工程于2006年5月份動(dòng)工，6月底竣工，運(yùn)行至今，效果良好，達(dá)到了預(yù)期的目的。

系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行3個(gè)月后，由當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站進(jìn)行了連續(xù)3d的取樣監(jiān)測(cè)，其結(jié)果表明：處理水質(zhì)基本達(dá)到GB7959-87《糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB8979-96《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測(cè)結(jié)果見下表：

1.對(duì)SS的去除效果

檢測(cè)結(jié)果表明，無動(dòng)力好氧池對(duì)SS的平均去除率>95%，好氧池對(duì)SS的高效去除率主要是通過非金屬吸附質(zhì)填料的機(jī)械截留和生物膜的生物吸附、絮凝截留作用實(shí)現(xiàn)的。微生物代謝時(shí)分泌出的細(xì)胞外粘液和多糖類物質(zhì)使懸浮顆粒粘附在生物膜表面成為生物膜的一部分，或?qū)⒓?xì)小顆粒粘結(jié)成較大的絮體而被填料截留。

2.對(duì)可生化的改善效果

厭氧消化區(qū)中，在厭氧菌和兼氧菌的共同作用下，復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡單有機(jī)物，污水中的部分懸浮顆粒被降解成可溶性的物質(zhì)，提高了污水的可生化性，便于與后續(xù)無動(dòng)力好氧生物處理相銜接。厭氧水解主要是污水中的懸浮物、難溶難降解的有機(jī)物被水解成可溶性的易降解的有機(jī)物質(zhì)，污水的可生化性便得以大大的提高。

3.對(duì)COD的去除效果

由表1可知，無動(dòng)力好氧池進(jìn)水COD濃度平均為1123mg/l，出水COD平均濃度為142mg/l，平均去除率為88%。這說明無動(dòng)力好氧池對(duì)COD有較強(qiáng)的去除能力，且處理效果穩(wěn)定可靠。分析其原因主要有：第一，無動(dòng)力好氧池生化處理分兩個(gè)階段，厭氧消化階段和好氧生物處理階段，難降解的復(fù)雜有機(jī)物在厭氧消化階段的預(yù)處理，提高了污水可生化性，在后續(xù)好氧生物處理階段，在好氧菌的作用下，降解有機(jī)物效率更高，降解更加徹底。第二，無動(dòng)力好氧池中生物量濃度高，活性好。彈性填料分布均勻，容積率高，能夠保持高濃度的生物量，彈性填料表面光滑，老死的生物膜容易被沖刷脫落，使生物膜處于被不斷更新狀態(tài)，從而使生物活性較高。第三，溶解氧及基質(zhì)的傳遞和交換速度快。無動(dòng)力好氧區(qū)設(shè)有淺層跌落曝氣和淺層好氧吸附，由于水流和氣流的逆向運(yùn)動(dòng)以及氣泡的擾動(dòng)作用，致使填料表面的水流形成湍流，生物膜的滯水層被壓縮變薄，溶解氧和水中的基質(zhì)容易擴(kuò)散遷移到生物膜內(nèi)部，微生物的代謝活動(dòng)得到加強(qiáng)，從而加快了其對(duì)基質(zhì)的降解速度。

4.對(duì)NH3-N的去除效果

表1表明，無動(dòng)力好氧池進(jìn)水NH3-N的平均濃度為203.7mg/l，出水NH3-N的平均濃度為22.3mg/l，平均去除率為89%。無動(dòng)力好氧池對(duì)NH3-N的高去除率說明無動(dòng)力好氧池生物膜內(nèi)的硝化菌對(duì)NH3-N有很強(qiáng)的硝化能力，其主要原因是無動(dòng)力好氧池的生物固體停留時(shí)間較長。因無動(dòng)力好氧池是附著生長型的生物膜反應(yīng)池，生物固體基本不隨出水流失，這樣給硝化菌的生長累積提供了條件，使硝化菌能夠在膜內(nèi)保持較高的濃度。

六、結(jié)語

實(shí)踐證明，沼氣化糞池的無動(dòng)力好氧改造取得了成功，利用無動(dòng)力好氧技術(shù)處理生活污水，不僅設(shè)施簡便，基建投資也低，實(shí)現(xiàn)零運(yùn)行費(fèi)用和零管理，在小規(guī)模的局部生活污水處理中具有優(yōu)勢(shì)，值得推廣和借鑒。