近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國農(nóng)村地區(qū)生活污水對環(huán)境的污染日趨嚴重，這在水資源饋乏的北方地區(qū)，尤其是城郊更加突出[1]，相對于城市而言,農(nóng)村生活污水具有規(guī)模小且分散,低碳高氮、磷，日變化系數(shù)大等特點[2]，這使農(nóng)村生活污水成為了我國面源污染的主要污染源之一。同時，農(nóng)村生活污水的收集還普遍存在雨污合流現(xiàn)象，加之受經(jīng)濟、技術、管理等方面限制，導致農(nóng)村生活污水的處理不宜直接采用規(guī)?；擎?zhèn)污水處理模式，因此開發(fā)投資成本適宜，運行成本和維護費用合理，管理操作簡單的新工藝尤為必要[3]。

濱海農(nóng)村污水處理一體化設備價格

近年來，隨著天津郊縣城鎮(zhèn)化進程的加快，對農(nóng)村生活污水的處理與利用已勢在必行。日光型厭氧好氧一體化技術就是結合農(nóng)村實際，在厭氧-3級好氧/缺氧生物膜工藝基礎上改進后的一種新工藝。本技術在污水處理站主體的地上部分利用陽光板封閉，預留通風管，充分的利用太陽能，提高低溫運行效果，將調(diào)節(jié)池與水解酸化濾池合并為水解酸化調(diào)解池，使其即具有一定的調(diào)解水量和水質(zhì)的能力又對進水進行了厭氧水解過程，大大降低了投資費用，將生物接觸氧化與二次沉淀底部連通，部分污泥經(jīng)此通道回流到生物接觸氧化池提高池內(nèi)污泥濃度，系統(tǒng)運行過程中污泥回流與出水循環(huán)交替進行，減小進水負荷，加速生物膜更新，提高缺氧脫氮能力，同時好氧產(chǎn)生的污泥經(jīng)過水解后，大大的降低了污泥產(chǎn)生量，給實際運行帶來可操作性。以實際運行的污水處理站為研究對象，重點探討了新系統(tǒng)的實際運行效果。

1　研究方法

1.1　工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1　工藝流程

本污水處理站建于天津市寧河縣大北澗沽村，該處理站服務276戶，共962人日常生活污水，日均污水量89 m3。因污水管網(wǎng)每隔一段距離設有清淤井，并在進入污水處理站前的清淤井處設置攔污網(wǎng)，所以污水處理站不設格柵和初沉池。又因大北澗沽村地勢低洼，存在雨污合流現(xiàn)象，故集水池又兼顧泄洪功能。

整個系統(tǒng)由集水泄洪池、水解酸化調(diào)節(jié)池、接觸氧化池、污泥沉淀池和儲水池組成，總有效容積160 m3，其中水解酸化調(diào)節(jié)池（115 m3）和接觸氧化池（21 m3）容積比約5.5:1，水解酸化調(diào)節(jié)池設污泥排出口。本系統(tǒng)的水解酸化調(diào)節(jié)池和接觸氧化池為反應主體，整個反應主體填充組合填料，其中水解酸化段填充率為60%，水力負荷為0.78 m /( m3·d)；接觸氧化段填充率為75%，水力負荷為4.24 m3/( m3·d)；設計處理能力100 m /d，運行期間實際平均進水量為89 t/d，進水方式為液位控制間歇進水，系統(tǒng)運行方式為間歇曝氣連續(xù)回流。

該工藝產(chǎn)生的污泥量極小，自運行至今沒有進行過污泥的清掏。該項目已于2010年10月建成并投入運行，目前運行情況良好，出水水質(zhì)各項指標均達到設計要求。

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1.2　試驗水質(zhì)與采樣

裝置從2010年10月建成后投入運行，進入生物掛膜階段，種泥取自天津市咸陽路污水處理廠脫水污泥，污泥投加量3%左右，經(jīng)過1個多月的馴化、掛膜，11月底基本達到穩(wěn)定[4]。于12月開始采樣分析，平均每10天取樣1次，連續(xù)測試6個月，共取樣18次。試驗期間進水水質(zhì)見表1。

表1　進水水質(zhì)各項指標 mg·L-1

1.3　測定項目及方法

CODcr：重鉻酸鉀法；BOD5：稀釋與接種法；SS：烘干稱重法；NH3-N：（Auto Analyzer3 Flowing Analyzer）；pH：pH-H J90B型酸度劑；TP：鉬酸銨分光光度法[5]。

2　結果與討論

2.1　有機物的去除效果

CODcr去除效果見圖2。

圖2　COD 去除效果

運行結果顯示，盡管進水有機物波動較大，但日光型厭氧好氧一體化工藝對CODcr去除率穩(wěn)定在62.2%～79.3%之間，平均為73.2%，平均出水CODcr＜60.3 mg/L。說明本工藝具有較強的耐沖擊負荷，整個運行過程中，COD的去除率波動范圍較小，說明回流技術的應用不僅具有調(diào)節(jié)進水水質(zhì)的作用，也保證了微生物對碳源的穩(wěn)定利用，氣溫的驟然變化對本系統(tǒng)有一定的影響，低溫條件，生物膜存在活性降低的現(xiàn)象。對低碳氮比農(nóng)村生活污水中有機物的去除效果表明，日光型厭氧好氧一體化工藝對進水負荷和冬季低溫環(huán)境均有較強的適應能力，但仍要加強氣候條件下的運行可靠性[6]。

2.2　NH3-N的去除效果

日光型厭氧好氧一體化工藝對NH3-N的去除始終維持在37.7%～59.9%之間平均為49.5%，平均出水NH3-N＜20.4 mg/L 見圖3。

圖3　NH3-N去除效果

雖然平均出水NH3-N濃度已達到設計要求，但去除率不高，其主要原因可能是污水中的碳源不足，雖然在工藝上采取了污泥回流技術，對進水的碳源有一定的補充，但仍沒有從根本上改變進水C/N比例失調(diào)的問題，從而使硝化細菌沒有足夠的碳源利用，導致硝化脫氨能力不強。在今后工作中，可以嘗試補充碳源或提高碳源利用效率兩個方面來提高脫氮效果。

2.3　TP的去除效果　

在間歇曝氣接觸氧化段生物膜處于有氧和缺氧交替狀態(tài)，這給系統(tǒng)的除磷提供了有利條件。運行期間，日光型厭氧好氧一體化工藝對污水中磷的去除率穩(wěn)定在30.7%～70.3%，平均為56.1%，出水磷平均濃度＜2.7 mg/L。生物缺氧吸磷需要大量的碳源，污水中的碳源不足可能是磷去除不高的原因。由于整個系統(tǒng)采用生物膜技術，污泥生成量大為減少，運行的6個月沒有進行排泥，這可能是磷去除率不高的另一個原因，見圖4。

圖4　TP去除效果

2.4　SS的去除效果

由于采用的是生物膜法，膜載體對懸浮物起到很好的吸附、過濾作用，同時，增加的污泥回流也使進水中的懸浮物迅速被污泥吸附，其中一部分形成生物膜，從數(shù)據(jù)分析看系統(tǒng)對SS的去除率穩(wěn)定在74.2%～86%，平均為79.3%，出水平均值＜26.7 mg/L。從而解決了常規(guī)工藝對分散型低碳氮比農(nóng)村生活污水中懸浮物去除不理想這一難題，見圖5。

圖5　SS去除效果

3　結論

（1）日光型厭氧好氧一體化技術對低碳氮比農(nóng)村生活污水有機物、NH3-N、TP、SS具有較好的去除效果。出水CODcr、NH3-N、TP、SS的平均濃度分別在60.3 mg/L、20.4 mg/L、2.7 mg/L、26.7 mg/L以下在穩(wěn)定運行情況下對COD、NH3-N、TP和SS的平均去除率分別為73.2%、49.5%、56.1%和79.3%，出水達到天津市農(nóng)村污水處理廠排水標準，可作為農(nóng)業(yè)灌溉等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。（2）日光型厭氧好氧一體化技術對生活污水中氮、磷有一定去除能力。但系統(tǒng)碳源不足成為脫氮、除磷效果不理想的主要因素，沒有及時排泥也可能是除磷效果不佳的另一個因素。

（3）日光型厭氧好氧一體化技術具有不易堵塞、操作簡單、占地少、造價低、出水水質(zhì)較好等優(yōu)點，比較適合華北地區(qū)低碳氮比農(nóng)村生活污水的處理。不過在今后的研究和實踐中要重點考慮外加碳源和控制泥齡，保證系統(tǒng)的*穩(wěn)定運行和迎接更高的排水要求。