组合式工艺处理搬迁新农村生活污水的工程应用实例

组合式工艺处理搬迁新农村生活污水的工程应用实例

滕非曹璟胡锦娟郭林虎

河北建筑工程学院，河北张家口075000

摘要：本文介绍了一种组合式污水处理工艺(预处理+A2/0+石英砂和活性炭过滤罐)处理集中式农村生活污水，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，为农村生活污水的治理提供一定实践经验。

关键字：集中式；农村污水；组合工艺；

1项目背景

随着京津冀一体化和生态文明城市的逐渐推进，河北乃至全国的生态水环境建设受到高度的重视。河道、湖泊水体污染情况(数量和程度)逐年的加剧，水污染的治理已经迫在眉睫。而农村的面源污染作为水体污染的重要源头，已经越来越来受到关注了。而农村生活污水作为农村面源污染的重要来源，已经成为了治理的重中之重。

2项目规模

为响应国家对水处理行业的政策和规划要求，青龙县隔河头镇某村作为异地扶贫搬迁的新民居住宅区要进行生活污水的集中收集，经处理达标后排放或者回用。根据统计入住人口为828人，小区内还有幼儿园、学校、饭店、养老院等设施，因此本项目住宅用水量为120m³/d，污水排放量以用水量的80%计，则污水排放总量为96m³/d，污水排放量预计为55m³/d，本污水处理项目总处理水量为150m³/d，时变化系数取1.2，则设计处理量为180m³/d，每小时处理量为7.5m3/h。

3进水和出水水质

3.1设计进水水质

本项目进水为居民生活污水，污水处理难度不大，根据该项目环评资料设定本项目进水水质指标如下：COD≤450，TP≤6.5,SS≤200,NH3-N≤90

3.2设计出水水质

设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，同时满足《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)及《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)，综合后出水水质指标如下：COD≤50，TP≤0.5,SS≤10,NH3-N≤5

本项目出水可完全回用于灌溉、绿化、景观用水、路面冲刷及取暖用水等。

4工艺流程

通过收集农村生活用水的处理工艺和方法，对比常用的厌氧处理、好氧处理、生态处理工艺各自的优缺点，最终确定的工艺流程为：污水管网收集+化粪池+格栅+调节池+改良A2/O(内设置生物填料)池+斜板沉淀池+过滤+消毒。

5主要构筑物的工艺设计

本项目设计生活污水处理构筑物除了设备间和化粪池以外，全部都是地下钢砼结构。设备间是框架结构，化粪池是谈钢结构，并做防腐措施。

5.1预处理部分

5.1.1化粪池

该构筑物的主要起预处理作用，通过沉淀和厌氧发酵以及打捞浮渣，去除水中的部分悬浮物、颗粒杂质以及一些可溶性的污染物。化粪池是定制的玻璃钢结构，有效容积是60m3，外围有砖砌结构保护。一共5座，水力停留时间是12h。

5.2调节池

该构筑物中主要是为了调节污水水量，去除水中的一些杂质，因此池中配置了进水格栅和污水提升泵。调节池采用地下钢砼结构，尺寸为5.0m×4.0m×3.5m(L×W×H)，有效水深3.0m，有效容积60m3，水力停留时间10h。在构筑物的末端设置两台污水提升泵(一用一备)，Q=7.5m3/h，H=10m，N=0.75kw，泵的启停通过浮球液位计控制。

5.2生化处理部分

本构筑物主要有厌氧池、缺氧池、好氧池和斜板沉淀池组成。在厌氧池、缺氧池、好氧池中设置生物填料，为微生物提供了附着的载体提高了降解效果，规格是Φ150，安装密度为70%。每个池中的支架和三角出水堰均采用谈钢结构，并做防腐措施。在厌氧池、缺氧池中设置分枝式小阻力均匀配水系统。

厌氧池采用地下钢砼结构，尺寸为3.0m×2.0m×3.5m(L×W×H)，有效水深3.0m，有效容积18m3，水力停留时间3.2h。

缺氧池采用地下钢砼结构，尺寸为4.0m×2.0m×3.5m(L×W×H)，有效水深3.0m，水力停留时间3.2h。

好氧池气水比约为15:1，维持水中的溶解氧在2mg/L以上。好氧池采用地下钢砼结构，尺寸为4.0m×6.0m×3.5m(L×W×H)，有效水深3.0m，水力停留时间9.6h。池内设置硝化液回流泵(1台)，Q=15m3/h，H=8m，N=1.1kw。

斜板沉淀池过流率可达36m3/(m2·h)，比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍。斜板采用规格为φ80乙丙共聚材质的斜管，倾斜角度为60°，高1m。缺氧池采用地下钢砼结构，尺寸为2.5m×2.5m×3.5m(L×W×H)，有效水深3.0m，水力停留时间2.5h。

5.3深度处理部分

石英砂过滤器和活性炭过滤器主要的目的是为了进一步的去除水中的杂质，降低出水的色度。两个过滤器共用一台反洗泵，Q=30m3/h，H=16m，N=202kw。

石英砂过滤器尺寸是φ1.0m×3.0m，处理能力为8m3/h，过滤速度为10-12m/h，工作压力：≤0.6Mpa，进水水压：≥0.04Mpa，反冲洗进水水压：≥0.15MPa，反洗强度：4-12L/m2·s，反冲洗时间：5-7min。

活性炭过滤器的尺寸是φ1.0m×3.0m，处理能力为8m3/h，过滤速度为10-12m/h，工作压力：≤0.6Mpa，进水水压：≥0.04Mpa，反冲洗进水水压：≥0.15MPa，反洗强度：4-12L/m2·s，反冲洗时间：4-6min。

6工艺运行状况

组合式工艺处理搬迁新农村集中式生活污水的处理效果如下

进水水质：COD≤162.3，TP≤4.052,SS≤67.6,NH3-N≤29.45

出水水质：COD≤43.5，TP≤0.404,SS≤8.3,NH3-N≤4.87

由上可知，该组合工艺对集中式农村生活污水处理具有较好的处理效果。出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，对COD、总磷、SS、氨氮的去除率分别为73.2%、90.02%、87.72%、83.46%。

7建设投资费用和运行费用

本工程总投资138.43万元，包括工程直接费用(土建、设备、管网)125.31万元，工程间接费用(安装调试、菌种、运输)5.6万元，税金7.52万元。本工程的运行费用最低可达到0.25元/吨。

8结论

组合式工艺(预处理+生化处理+深度处理)处理较集中的农村生活污水具有稳定、可靠、高效的特点，本工艺对COD、总磷、SS、氨氮的去除率分别为73.2%、90.02%、87.72%、83.46%，满足项目的排放或者回用要求。如果在自控完善的情况下能实现无人看守，因此本工艺的最低运行费用可达0.25元/吨。本项目为京津冀地区新农村的污水设施建设提供一定的理论和实践基础。

参考文献：

[1]万斌,黄新,向光明,等.水解酸化+曝气+人工湿地组合工艺处理农村生活污水[J].广东化工,2015,42(15):188-189.

[2]丁叶强.新型农村生活污水分散式处理工艺设计及工程试验研究[D].安徽农业大学,2016.

[3]陈秋萍,蒋岚岚,刘晋,等.太湖流域农村生活污水处理工程应用实例[J].中国给水排水,2010,26(6):30-32.

[4]陈秋萍,蒋岚岚,刘晋,等.太湖流域农村生活污水处理工程应用实例[C]2010农村生活污水处理实用技术高级研讨会.2010:30-32.