陳丹，陳峰，周少奇

（1.山東省城建設計院，濟南 250012；2.貴州科學院，貴陽 550001）

近年來，隨著農(nóng)村環(huán)境生態(tài)建設的持續(xù)推進，農(nóng)村水環(huán)境治理中存在的問題也日益顯現(xiàn)出來。農(nóng)村污水處理通常是借鑒《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）[1]的要求，但農(nóng)村污水與城鎮(zhèn)污水在水質(zhì)、水量、管網(wǎng)收集等方面都存在著很大的差別。

農(nóng)村生活污水包括生活洗滌污水、廚房和沖廁污水、養(yǎng)殖畜禽污水等，具有污染面廣、來源多且分散不易收集，成分復雜，地區(qū)差異較顯著，懸浮物（SS）、有機物、氮磷濃度較高等特性[2]。從水質(zhì)方面來看，農(nóng)村污水水質(zhì)中化學需氧量（COD）、SS等指標的含量與城鎮(zhèn)污水的差距不是很懸殊，但農(nóng)村種植、養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動排出的廢水中的氨態(tài)氮（）、總氮（TN）及總磷（TP）等含量偏高，而且隨著農(nóng)村廁所建設改造的推進，農(nóng)村生活污水以沖廁廢水、部分家庭分散養(yǎng)殖廢水為主，其、TN 及TP 含量也偏高。從水量方面來看，城鎮(zhèn)污水處理為集中處理，城市管網(wǎng)建設完善，早在規(guī)劃初期就已納入城鎮(zhèn)管網(wǎng)收集系統(tǒng)，各污水處理廠的水量較為穩(wěn)定。而農(nóng)村污水收集管網(wǎng)多半還處于建設中，我國是世界上喀斯特地形分布最廣的國家。在以喀斯特地形為主的農(nóng)村地區(qū)，居民分散度高、地勢高差大，管網(wǎng)集中收集成本非常高，而且由于農(nóng)村污水變化系數(shù)大，大部分已經(jīng)運行和在建的污水處理系統(tǒng)的實際處理水量遠低于設計規(guī)模，因此大部分處理效果無法達到設計標準。同時，集中處理、統(tǒng)一排放會產(chǎn)生對污水中所含農(nóng)用資源過度處理的問題，這些都是造成農(nóng)村污水治理投入成本及運行費用高的原因。

我國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約80 億t[3]，截至2012 年，我國58 萬個自然村中分散式污水處理率僅有8%[4]，農(nóng)村分散式污水處理顯得尤為重要。

本文采用自主研發(fā)的雙隔板式小型一體化污水處理裝置[5]，以工程試驗檢驗小型一體化污水處理裝置在農(nóng)村污水分散處理模式中的應用效果，檢測COD、SS 及NH4+-N 等的去除效率。試驗證明，該雙隔板式小型一體化污水處理裝置對農(nóng)村污水中COD、SS、NH4+-N 等的去除效率可以達到90%，出水中100%的COD、SS 指標，以及81%的NH4+-N 指標可以達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）中一級B 的排放標準。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗采用的污水是南方某縣化糞池上半部分的混合液，進水主要指標見下表。

試驗用污水進水指標情況

1.2 試驗裝置及啟動運行

1.2.1 試驗裝置

本次采用的試驗裝置見圖1。試驗裝置實物見圖2。

圖2 試驗裝置實物

本試驗裝置主要由筒體、導流隔板、沉淀隔板、坡體構成。倒流隔板、沉淀隔板與筒體之間構成好氧區(qū)1、好氧區(qū)2 及沉淀區(qū)。好氧區(qū)1 內(nèi)設曝氣管，筒壁上安裝進水管，沉淀區(qū)的筒體上安裝出水管。

本裝置是一種微動力小型污水處理設施，具有占地小、能耗低、安裝方便等特點。

1.2.2 啟動運行

試驗流程見圖3。

圖3 雙隔板式小型一體化污水處理工藝流程

未達到穩(wěn)定流量?；S池上部混合液提升至調(diào)節(jié)罐后，通過閥門調(diào)節(jié)流量為600L/d，再以重力流的方式輸送至一體化處理裝置的好氧區(qū)1 內(nèi)。污水混合液在爆氣泵的作用下經(jīng)導流隔板上端流入好氧區(qū)2內(nèi)，部分完成好氧生化反應的混合液自動回流到好氧區(qū)1 的底部，與其他混合液一起在好氧區(qū)1 內(nèi)繼續(xù)進行生化反應；好氧區(qū)2 內(nèi)的另一部分完成好氧生化反應的混合液經(jīng)沉淀隔板的下端縫隙流入沉淀區(qū)，沉淀區(qū)內(nèi)混合液中的污泥在重力作用下沉降在導流坡體上，形成動態(tài)污泥層,實現(xiàn)泥水分離，導流坡體動態(tài)污泥層上的部分污泥回流至好氧區(qū)2 的底部，與其他混合液一起進行生化處理；沉淀區(qū)上部的上清液作為再生水經(jīng)出水管排出。

2 結果與討論

2.1 試驗數(shù)據(jù)

試驗過程為16d，進出水的COD、SS、NH4+-N 指標變化情況見圖4—6。

2.2 數(shù)據(jù)分析

試驗過程中進出水水樣如圖7 所示。

圖7 進出水水樣

試驗1 過程中，溶解氧保持在3.2—4.8mg/L，沉淀區(qū)污泥濃度保持在4000—4300mg/L，好氧區(qū)污泥濃度保持在2800—4000mg/L。

如圖4 所示，運行期間COD 的最高去除效率為94%，出水濃度最低為17mg/L。出水濃度平均為32mg/L，滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）中一級A 的排放標準，其中100%的COD 排放指標能達到該標準中一級A 的排放標準。

圖4 COD 進出水指標變化情況

如圖5 所示，運行期間SS 的最高去除效率為90%，出水濃度最低為8mg/L。出水濃度平均為13mg/L，滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）中一級B 的排放標準，其中100%的SS 排放指標能達到該標準中一級B 的排放標準。

圖5 SS 進出水指標變化情況

如圖6 所示，運行期間NH4+-N 的最高去除效率為90%，出水濃度最低為6mg/L。出水濃度平均為12mg/L，滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）中的二級排放標準，其中81%的NH4+-N 排放指標能達到該標準中的二級排放標準。

圖6 NH4+-N 進出水指標變化情況

由上表可以看出，進水COD 濃度平均為221mg/L、SS 濃度平均為63mg/L，接近并低于城鎮(zhèn)污水進水指標；NH4+-N 濃度平均為78mg/L，遠高于城鎮(zhèn)污水中NH4+-N 的進水指標。本次試驗受條件限制，未能對生物需氧量（BOD）、TP 及TN 等指標進行檢測，結合試驗結果初步判斷，農(nóng)村污水中NH4+-N 的生化去除難度應該比城鎮(zhèn)污水要大。

3 結語

（1）試驗結果表明，雙隔板式小型一體化污水處理裝置對COD、SS、NH4+-N 的去除效率可以達到90%及以上，出水中COD、SS 的排放濃度均可以達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）中一級B 的排放標準，其中81%的NH4+-N排放指標能達到該標準中一級B 的排放標準、100%的NH4+-N 排放指標能達到該標準的二級排放標準。雖然試驗未對全部相關指標進行檢測，但通過采樣目測可以發(fā)現(xiàn)，出水能達到“水清不臭”的要求，大部分水質(zhì)透徹無明顯異味。

（2）雙隔板式小型一體化污水處理裝置對農(nóng)村污水中COD、SS 等的去除較為容易，但若對NH4+-N（包括TN）等指標仍按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）去除，處理成本會大幅增加。

（3）針對農(nóng)村污水的處理，應將污水中所含的氮、磷等物質(zhì)作為農(nóng)用資源加以利用，在達到“水清不臭”的前提下，應放寬對農(nóng)村污水中NH4+-N、TN及TP 的要求。