农村生活污水处理设施的建议及运行维护

农村生活污水处理设施的建议及运行维护

2010年农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集农村生活污水处理设施的建设及运行维护符敏（张家港市格锐环境工程有限公司，江苏张家港215600）摘要：自2006年起张家港市就开始了农村生活污水处理设施建设的摸索，通过几年的参与建设，对保留村庄的地埋式生活污水处理有了一定的了解和经验，本文主要对张家港市保留村庄的地埋式生活污水处理站建设过程中的投资建设、工艺选择、运行维护、常见问题等方面的应用经验进行总结，并提出了相关意见和建议。关键词：农村生活污水；地埋式；建设；运行维护加强农村环境基础设施建设、改善农村生产生活环境是落实科学发展观，全面推进社会主义新农村建设的重要内容，同时，也是解决农村环境污染的必由之路。2006年起，张家港市积极的推进了农村保留村庄的地埋式生活污水处理站的建设。通过几个试点村庄的建设运行情况，下面主要介绍一下关于农村地埋式生活污水处理设施的建设及运行维护的几个相关方面的内容。1投资建设1.1建设规模根据《中国水资源公报》显示，目前太湖地区农村居民平均日用水量为102L，且呈逐年上升的趋势。因此农村的小型生活污水处理设施的投资建设规模一般在每200户建设一套5吨/小时的处理设施，以次类推。这个数据是按照每户4口人，每人每天150L用水量进行估算的，与102L的平均日用水量相比，留有一定的余量，考虑了将来的上升趋势。当然，这个数据是针对雨污分流制的地区。1.2投资规模农村生活污水处理系统一般包括农户化粪池改造、配套收集管网、集中处理设施三个部分。目前，化粪池采用了三格式的玻璃钢化粪池，能够完全的防止渗漏，粪渣不容易进入管网，可以还田。收集管网的管道种类主要有钢管、玻璃钢管、HDPE双壁波纹管，PVC管等。-57-n2010年农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集其中过河管道采用钢管或者玻璃钢管，埋地管道采用HDPE双壁波纹管，化粪池到检查井的支管采用PVC管。集中处理设施主体采用钢筋混凝土结构，坚固耐用，使用年限长，配备水泵、风机等设备。1.3建设周期小型的地埋式污水处理设施一般的建设周期为2－3个月，其中包括混凝土设施建设、管道设备的安装以及整体的调试。1.4集中式与分散式的选择农村的生活污水治理的原则是因地制宜分类处理，对于城镇生活污水，应主要采用集中式的污水处理方式，而对于人口分部相对分散的农村，选择适宜的技术运用分散式的污水处理设施则更为合适，这类方法可以显著降低管网建设费用，一次性投入小，缩短了建设周期，同时设备简单容易操作。因此在绝大多数的保留村庄，选用分散式的污水处理设施就比较合适。2工艺选择农村生活污水与城市生活污水有很多不同之处。首先是水量变化较大。由于居住成员比较单一，上班、下班非常集中，用水量时变化系数很大。根据调查，与城市生活污水不同，农村生活污水由于很少含有类似餐饮废水等浓度较高的废水，其COD浓度大多在150mg/l左右，氨氮一般在25mg/l左右，总磷一般在3mg/l－5mg/l的样子。因此在工艺选择方面主要考虑几个方面的问题。首先是操作及运行管理简单，因为农村的条件有限，只有简单的操作和管理才合适农村使用；再次就是低能耗，高效率，氮磷资源化，保证稳定达标排放。农村生活污水的这些特点，需要采用相适应的处理工艺，而不能延用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数，不然会造成工程投资和运行费用过高的问题。一般的工艺流程如下：预曝气曝气↓↓污水→格栅井→调节池→厌氧池→接触氧化池→沉淀池→人工湿地→排放↑↓∣↓剩余污泥农村生活污水主要需要去除的污染物有COD，SS，氨氮和总磷四项，以上的工艺流程就主要针对了这四项指标。-58-n2010年农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集2.1预处理段前道格栅井内设置格栅，去除了水中可能含有的杂质以及部分SS。调节池设置的作用主要是针对农村生活污水水量变化较大的情况。2.2生化段调节池出水至厌氧池后，自流进入好氧的接触氧化池，同时接触氧化池通过气提作用，将出水部分回流至厌氧池，形成A/O内循环工艺，去处COD，氨氮以及部分的磷。接触氧化池内设置弹性填料，起到生物膜载体的作用，同时兼有截留悬浮物的作用，具有生物附着力强、比表面积大、孔隙率高、化学和生物稳定性好、经久耐用的特点。同时避免的活性污泥的污泥回流过程，剩余污泥量少。该工艺主要采用了A/O法，A/O法是由厌氧(或缺氧)段和好氧段串联的流程。它可以去除污水中的大部分氮，废水先进入厌氧池，在其中进行有机物的初步降解和硝酸盐的反硝化，然后进入好氧池进行有机物的进一步降解和氨氮的硝化。接触氧化池出水进沉淀池沉淀，去处部分SS。2.3人工湿地由于目前排放水指标的提高，特别是磷的排放指标为0.5mg/l，因此人工湿地的运用，其主要作用是进一步脱氮除磷，稳定出水的氨氮以及总磷的指标。人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水有控制地投配到人工湿地上，污水在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水进行处理的一种技术。按其类型可分为水体式、地表流式、潜流式及复合式四种形式。其运行成本低，对N、P处理效果好，运行管理简单，增加了绿化面积，美化了环境。它的主要缺点是占地面积大，应用受气候、地域及水文条件限制。2.4主要工艺比较2这里还要解释一点的是，为什么不使用可以兼顾脱氮除磷的A/O工艺，而使用A/O法加人工湿地的工艺。2我们都知道，典型城市污水生物除磷脱氮工艺采用A/O工艺流程。通过一系列的定期排泥，污泥加药，机械脱水等过程，把剩余污泥全部排放处理，保证除磷效果。这种工艺不仅需要高昂的投资和运行费用，还需要专业的管理人员。对农村的污水处理操作现状来讲都是很困难的事情。还有要说明的是，为什么不完全使用人工湿地处理，而需要在前道增加预处理以及生化-59-n2010年农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集处理的工艺。前面已经提到了，由于农村用水集中，所以水量的时变化系数较大，纯粹使用人工湿地处理农村生活污水，需要极大的面积才能起到抗冲击负荷的效果，一般来说，5吨的废水处理，单纯的人工湿地面积至少需要1000平方米；其次，人工湿地受气候以及季节的限制，冬季COD等指标的处理效果相对较差，水质不稳定。同时，处理效果相对较好的潜流式湿地，需要较专业的管理维护，否则以砾石或者鹅卵石为主的人工介质容易出现阻塞，完全破坏湿地的处理效果，容易厌氧发臭，产生蚊蝇。通过分析城市污水处理和乡村污水处理的不同之处，结合国际上的研究现状，我们认为必须将生物方法与生态工程有机结合，才能既节省成本和运行费用，又能达到稳定的除磷脱氮效果。2.5处理效果目前所采用的工艺，经处理后出水基本都能达到COD浓度50mg/l以下，有的甚至可以达到30mg/l以下，而氨氮一般在5mg/l左右，符合甚至优于国家标准。但如果没有人工湿地，出水的磷一般在1.0mg/l左右，有时因为雨季等影响，也能达到排放标准，但很不稳定。3运行维护设施调试完成后，出水水质都会比较稳定可靠，但是后续的运行维护依然是一个关键，地埋式污水处理工程运行维护方面主要介绍以下几点：3.1运行的费用一般地埋式污水处理设施的运行费用主要是电费。地埋式污水处理工程主要的设备为风机和水泵，因为采用生物处理法，所以风机要求24小时连续运行，满负荷运行时，吨水电费的一般在0.5～0.6元。3.2运行方式地埋式的污水处理设施采用自动运行的方式，水泵在高水位自动开启，在低水位自动关闭。风机固定时间自动轮换，始终保持一台风机运转的状态。好氧池到厌氧池的回流采用气提形式，只要风机保持开启的状态，内循环的回流始终正常进行。3.3污泥处理地埋式的污水处理设施中沉淀池的污泥定时自动排入指定池体内。一般6－12个月必须进行一次污泥外运处理。可考虑采用移动式污泥处理车，将剩余污泥经车载，处理系统脱水后直接运至处置地点，进行堆肥、填埋或还田等。由于设施大多靠近农村或林地，苗圃等，-60-n2010年农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文集污泥处理达到相应的规定或标准后，可直接还原于农田或绿地，3.4定期维护虽然地埋式的污水处理设施采用自动运行的方式，但设施需要配备管理人员。管理人员的的主要责任是：定期打扫风机房；定期对风机进行加油、紧皮带、清洗隔音海绵等维护；定期清理格栅；每天巡视设施，确认设施是否正常运行，及时发现故障。4相关注意点4.1常见故障地埋式污水处理设施常见故障有：a．设施整体断电，检查电源指示灯，确认设施是否有电；b．水泵停止运行，检查水泵进水口是否被垃圾或者污泥堵塞，如无可通知施工单位检修，可能是水泵损坏或者电控原件损坏；c．风机声音异常，检查风机皮带是否过松，是否及时添加润滑油。这些属于常见故障，操作管理人员可自行排除。4.2主要问题a．多数的兼职的污水设施管理人员，对处理工艺原理了解甚少，对运行过程中出现的断电或者水泵堵塞的简单问题，也不知道如何处理。b.管理人员流动性较大。不少地埋式污水处理工程没有长期固定的管理人员，更换比较频繁，操作手往往刚刚熟悉设备的操作程序就换人了。很多是兼职管理，缺少积极性。c.日常维护保养未按照操作规程进行，容易造成设备的不正常损坏。d.设施不正常运行。由于水量不足等原因，一些设施不正常运行，长期处于关闭状态。设备如果长期不使用，其损坏的概率会大大提高，而频繁开关设备也容易造成设备的损坏。4.3建议建议设施配备日常管理人员一名，每天1－3次点检，可针对容易发生的故障以及处理方法集中培训交流。参考文献：[1]李志炎,唐宇力,杨在娟,等.人工湿地植物研究现状[J].浙江林业科技,2004.[2]王建军.人工湿地在污水处理中的应用初探[J].辽宁城乡环境科技，2004.-61-