嚴祥榮

四會市水利水電勘測設(shè)計院 廣東四會 526200

摘要：隨著城鎮(zhèn)建設(shè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅速發(fā)展，人口不斷集中，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水排放量也不斷增加。因此，對農(nóng)村污水進行處理具有必要性和迫切性。基于此，本文介紹了將SBR工藝應(yīng)用于農(nóng)村污水處理的工程概況、主要構(gòu)建物及設(shè)備，并對運行效果及經(jīng)濟效益進行了分析，以期為農(nóng)村污水處理設(shè)施的運行提供借鑒。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村；污水處理工程；SBR工藝；經(jīng)濟效益

近年來，我國農(nóng)村水資源污染越來越嚴重，水環(huán)境狀況也日益惡化，大量富含氨氮、磷等離子的生活污水直接排放，造成越來越嚴重的環(huán)境污染問題。因此，農(nóng)村迫切需要經(jīng)濟、高效、節(jié)能、技術(shù)先進可靠的污水處理工藝和技術(shù)。SBR工藝污水處理工藝具有投資省、占地小、建設(shè)周期短、操作簡便、出水水質(zhì)穩(wěn)定，除磷、脫氮能力強等顯著特點，不僅能使農(nóng)村污水的排放符合新農(nóng)村建設(shè)的要求，也能夠改善農(nóng)村居民生活環(huán)境，是所需的一種理想的處理工藝。本研究針對我省村鎮(zhèn)生活污水的特點，本著經(jīng)濟有效和易于管理的角度出發(fā)，設(shè)計了 SBR 污水生物處理系統(tǒng)。

1 工程概況

1.1 設(shè)計水量、進出水水質(zhì)

某農(nóng)村位于廣東中部，人口密度約為625人/㎞2，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，取人均生活用水量為170L/d，每戶人口3.5人。污水量按折污法進行計算，結(jié)合農(nóng)村污水處理管網(wǎng)建設(shè)的完善度，生活污水量按給水量80%計，同時考慮15%的地下水入滲量，最終污水處理設(shè)施設(shè)計規(guī)模為80m3/d。設(shè)計進水水質(zhì)COD≤300mg/L，BOD5≤150mg/L，ρ（SS）≤150mg/L，ρ（TN）≤40mg/L，ρ（NH3-N）≤35mg/L，ρ（TP）≤4.5mg/L，pH=6～9。出水要求達到城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準。

1.2 工藝流程

本項目采用人工濕地對污水處理廠進行深度處理，工藝流程如圖1所示，污水經(jīng)管網(wǎng)收集后，排入一體化處理設(shè)施（設(shè)置在村周邊，遠離居住區(qū)）。首先經(jīng)人工格柵井后進入調(diào)節(jié)池均化水質(zhì)水量，然后提升進入?yún)捬醭厮馑峄?，厭氧池出水進入SBR池曝氣、沉淀，上清液經(jīng)潷除后進入平流沉淀池，同時加藥除磷，最后通過巴歇爾槽計量排放，同時投加二氧化氯氯片消毒。SBR池部分污泥回流至調(diào)節(jié)池，實現(xiàn)初步污泥減量化，同時降低部分BOD5。污泥池及SBR池污泥定期外運處理。

圖1 處理設(shè)施工藝流程

2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備

整個處理設(shè)施規(guī)模較小，從噪聲、空氣質(zhì)量和安全考慮，采用地埋式鋼筋砼結(jié)構(gòu)污水處理設(shè)施。同時出于施工可行性及經(jīng)濟性考慮，調(diào)節(jié)池、厭氧池、SBR池、沉淀池及污泥池采用一體化的設(shè)計方式，具體各單元尺寸如下：

1）格柵井：調(diào)節(jié)池前設(shè)置一道不銹鋼人工格柵，用于截留較大的懸浮物和漂浮物，以減清后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，本次設(shè)計的人工格柵采用間距20mm的鋼格柵。

2）調(diào)節(jié)池：本次設(shè)計的處理設(shè)施規(guī)模較小同時農(nóng)村生活污水水質(zhì)、水量變化較大，需設(shè)置調(diào)節(jié)池來平衡。調(diào)節(jié)池水力停留時間8h，凈尺寸為4.9m×2.3m×5m。池內(nèi)設(shè)2臺潛污泵，1用1備，型號為WQ15-7-1。調(diào)節(jié)池旁設(shè)置超越管，當處理設(shè)施運行事故時污水直接排河。

3）厭氧池：厭氧池主要作用是污泥減量化及反硝化脫氮，也兼顧降解BOD5的作用。凈尺寸為2.7m×2.2m×5m，超高0.5m。厭氧池通過大阻力配水系統(tǒng)配水，配水支管中垂線斜下45°開配水小孔，孔徑5mm，間隔0.3m分布。池內(nèi)安裝組合填料，填料高度2.5m，浸沒水深0.5m，填料下水深1.5m，方便檢修時人員通過。內(nèi)部設(shè)一臺潛污泵，將池內(nèi)污水回流至厭氧池配水進水總管，出水通過溢流孔進入SBR池。

4）SBR池：SBR池凈尺寸為3.7m×2.7m×5m，超高0.5m，污泥層高度為0.8m，緩沖層高度1m。設(shè)計BOD5污泥負荷（以MLSS計）為0.3kg/kg。運行周期取8h，其中進水時間2h，反應(yīng)時間3h，沉淀1h，排水1h，閑置1h。SBR池由射流曝氣機將空氣注入水中，在好氧微生物的降解作用下將水中有機物去除，同時去除氨氮，實現(xiàn)泥水分離。SBR池內(nèi)安裝射流曝氣機2臺，1用1備，型號15-BER2，曝氣的同時起到攪拌混合的作用。SBR池污泥回流通過一臺型號為QW25-8-22-1.1的污泥泵抽至調(diào)節(jié)池。

5）沉淀池：平流沉淀池設(shè)計沉淀表面負荷不大于0.8m3/（m2·h），凈尺寸為5m×1m×5m，超高0.5m，沉淀區(qū)有效水深3.6m。SBR出水通過浮筒泵抽入沉淀池集水槽，同時通過加藥管向槽內(nèi)投加混凝劑，沉淀池進水采用三角堰配水，堰前0.5m設(shè)擋板，三角堰和擋板的組合在起到均勻配水作用的同時使得藥劑充分混合。沉淀池設(shè)2個泥斗，泥斗深0.6m，上平面尺寸1m×1m，下平面尺寸0.3m×0.3m，由于泥量較少，通過手動控制排泥。

6）污泥池：污泥池凈尺寸2.3m×1m×5m，超高0.5m。污泥池主要用于存儲來自沉淀池的化學污泥，無需進行濃縮處理，依靠自身重力濃縮。每隔20天排一次泥，污泥通過槽罐車外運處理，污泥上清液定期采用泵抽至調(diào)節(jié)池處理。

7）巴氏計量槽：巴氏計量槽根據(jù)流量購買標準型成品，喉管b=51mm。污水處理后需消毒工藝才能排放至水體。本工程規(guī)模小，采用人工投加二氧化氯消毒片的方式進行消毒，氯片投加器安裝在巴氏計量槽出水段。

3 運行及特點分析

3.1 自控及運行效果

整個污水處理設(shè)施運行周期為8h，即1d運行3個周期。調(diào)節(jié)池潛污泵一備一用，與SBR聯(lián)動，池內(nèi)潛污泵運行2h后暫停6h，再運行2h，往復循環(huán)。調(diào)節(jié)池潛污泵提升的同時厭氧池出水通過溢流孔排至SBR池，SBR池運行周期為8h，當調(diào)節(jié)池潛污泵運行2h停止，SBR射流曝氣機立即運行3h，然后停止進入沉淀過程。沉淀1h后浮筒泵啟動進行潷水，啟動1h后停止，當SBR池到達最低水位時，浮筒泵強制停止。浮筒泵啟動時加藥泵也隨之啟動，停止時也隨之停止。浮筒泵停止后SBR池閑置1h，進入下一個運行周期。整個系統(tǒng)的水泵啟停通過浮球液位計控制。

目前該處理設(shè)施已投入運行，并且處理效果穩(wěn)定，達到GB18918-2002一級B標準。COD、BOD5、SS、TN、NH3-N和TP去除率分別達到了92.0%、90.0%、91.7%、65.3%、83.7%和86.4%，具體環(huán)保部門監(jiān)測結(jié)果見表1。

表1污水進出水水質(zhì)及排放標準

3.2 特點分析

污水處理設(shè)施建設(shè)完成后維護管理至關(guān)重要，而農(nóng)村地區(qū)又往往缺乏專業(yè)人才，處理設(shè)施的維護管理必須簡單易行。該處理設(shè)施能較好的滿足以上要求，操作人員只需定期控制污泥泵的開啟以及消毒氯片的更換即可，無需復雜的專業(yè)知識，適宜在農(nóng)村進行推廣。

4 經(jīng)濟效益分析

作為污水處理方法，處理費用低廉是其經(jīng)濟效益的體現(xiàn)，一般的運行費用3～5元/t廢水。由表2可知，該處理設(shè)施電費為41.05kWh/d，電價按0.56元/kWh，單位水量能耗費用為0.29元/m3，藥劑費主要為投加的純度30%的聚合鋁鐵（FPAC）和純度8%二氧化氯消毒片，F(xiàn)PAC固體藥劑稀釋成3%的溶液，按3‰體積比投加，二氧化氯投加濃度為0.5mg/L，藥劑費合計0.25元/m3。人工費按1人計，主要負責污泥泵的開啟以及氯片的更換，每月工資按1700元計，處理成本為0.95元/m3。

表2 工藝設(shè)備能耗表

5 結(jié)論

總之，處理工藝的確定是污水處理工程設(shè)計的關(guān)鍵，SBR工藝具有工藝流程簡單、運轉(zhuǎn)靈活、基建費用低、對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強等特點，運用于農(nóng)村污水處理是十分可行的，也是目前值得深入研究的一項污水生物處理新技術(shù)。因此，我們應(yīng)加大對該處理工藝的宣傳力度，以便達到最佳的污水處理效果，促進農(nóng)村經(jīng)濟建設(shè)，提高農(nóng)村生活質(zhì)量，實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

參考文獻：

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[2]劉興奎；韓小琴.SBR污水處理工藝設(shè)計與應(yīng)用[J].甘肅科技.2014（18）