一体化污水处理设备在农村污水中的应用

［摘 要］ 近年来，随着我省城乡经济的发展，农村居民生活水平有了很大的提高，对农村基础设施和人居环境改善的要求也越来越迫切。农村污水垃圾治理直接影响农村人居环境建设的整体水平。文章综述了我国农村生活污水的排放现状、污水来源、污水水质水量特点及现有的应用技术，并对一体化污水处理设备进行介绍及发展优势分析，以促进农村生活污水的高效处理，提高处理的质量。

目前我省农村污水垃圾治理存在突出问题。一是地方重视程度不够，农村生活污水垃圾治理工作尚未及时摆上地方政府的议事日程，治理工作推进慢; 二是村民卫生意识有待加强，群众参与积极性不够; 三是治理经费得不到保障; 四是持续治理的长效运行机制尚未建立。故有必要引进一体化处理设备，为进一步加快推进农村污水的治理、维护农村水环境生态平衡提供技术支持。

 1 农村生活污水排放现状

生活污水是农村污染的重要组成部分，未经处理的生活污水直接排放，将各类污染物带入河流，严重污染了各类水源，引起水体富营养化及其他浮游生物迅速繁殖。水质的恶化，使的鱼类及其他生物大量死亡。相对于较完善的城市污水收集处理体系而言，农村地区由于排水管网不健全、经济基础薄弱等原因，较大规模地集中处理生活污水在现阶段并不可行。考虑到农村生活污水分散、水量小的特点，利用小型一体化污水处理设备是较适合我国国情的一个解决方案。 

2 农村生活污水来源

农村生活污水主要由以下部分组成: ①日常洗涤用水; ②厨房用水; ③沐浴、冲厕污水。除此之外也涉及其他用水的污水排放，如养殖业、畜牧业、小作坊等。 

3 农村生活污水水质水量特点

( 1) 有机物含量高

农村生活污水主要指的是在农村居民生活中产生的污水，其中，主要的污染物为氮磷、病菌及悬浮物等，氨氮、总氮、总磷等污染物指标的浓度总体比较高。

 ( 2) 总量大并且不断增加

近些年，我国加快了新农村建设，与之相对应，农村地区生产、生活污水的排放量也越来越多，污水不经处理就排放，加剧了农村地区地下水及河网水质的恶化，对环境产生极大的不利影响。

 ( 3) 水质水量的波动加大

农村污水的排放主要表现为间歇排放，并且一天内排放的变化系数比较大; 同时，农村种植排放受到当地的天气、地理环境等影响，地区和季节不同排放的水质水量都存在差异。

 ( 4) 农村污水分布特点

农村人口分布不均匀且密度小，以村为单位但距离较远，分散式的污水排放加大了控制农村污水的难度。农村污水排放为粗放型，既分散，量又小。 

4 农村生活污水处理工艺的选择

由表 1 可知，各种处理工艺都存在优缺点，由于农村生活污水具有氮与磷含量较高、排放时间点不固定、水质水量波动大、排放点分散等特征，现阶段比较适合应用于农村生活污水处理方法为使用一体化生活污水处理设备，其具有预处理、生物处理、沉淀等功能，其优势主要体现在所用抗冲击负荷能力强、处理效率较高、出水水质稳定、运行方便、成本不高等，对现阶段农村地区的污水处理均比较适用。

5 工程实例应用

5. 1 项目概况

本工程位于龙海市白水镇某村，村庄建设水平低下，大部分污水就近排入雨水渠道，未经处理直接排入水体。为解决水体污染问题，需对源头实施雨、污分流，对分流后的污水统一收集至一体化污水处理站进行处理，污水经处理后的出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB18918 － 2002) 一级 B 排放标准。

5. 2 服务人口

5. 3 污水量预测

根据《室外给水设计规范》、《村镇供水工程技术规范》 ( SL 310 － 2004) 并结合《龙海市白水镇农村污水整治规划方案》及污水实际收集情况，确定某村综合生活用水定额近期为 170L/( 人·d) ，远期为 240L/( 人·d) 。同时考虑到污水收集管网工程完善程度，以及实际情况，综合污水排放系数确定为 0. 85。预测结果见表 3。

5. 4 一体化污水处理站工程规模

根据污水量预测，本工程一体化污水处理站的建设规模为 1200m3/d，分为二期，近期 2025 年建设规模为 800m3 /d，处理设备分两组，每组 400m3/d，占地面积为 900m2 ; 远期 2035年建设规模为 1200m3 /d。在近期的基础上增加一组 400m3 / d，即远期建设规模为三组 400m3 /d，占地面积为 1400㎡。

 5. 5 一体化污水处理设备工艺的选择

现国内采用的污水处理工艺很多，其中主要分为活性污泥法和生物膜法两种。普通曝气法、氧化沟法、A2 /O 法属于活性污泥法; 生物转盘、接触氧化法、MBＲ 属于生物膜法。

 ( 1) A2 /O 法

 ①定义

A2O 法即厌氧—缺氧—好氧法，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水的回收利用，具有良好的脱氮除磷效果。

②工艺流程

（2）膜生物反应器

①定义

MBＲ又称膜生物反应器，是一种由膜分离技术与活性污泥法相结合的一类生物处理技术。在水处理一体化设备中装有生物填料，在充氧的条件下，填料表面聚附着形成微生物膜，主要去除污水中的有机污染物和氮磷无机物。

②工艺流程

（3）工艺的选择

由表 4 可知，两种处理方法均存在优缺点，而农村生活污水中氮与磷含量较大，氮和磷也是引起水体富营养化的最直接原因。氮和磷的去除效果直接影响出水水质，故本工程采用膜生物反应器一体化污水处理工艺。

 6 一体化生活污水处理设备发展优势分析

( 1) 抗冲击负荷的能力强

农村污水的特点之一表现为间歇排放，并且一天内排放的变化系数比较大，就会使污泥负荷和容积负荷发生很大变化，给污泥微生物带来影响。相较于其他的处理技术，一体化处理设备的工艺参数选取和设计更加合理，对冲击负荷的耐受能力比较强。即使有负荷升高的现象，也不至于马上崩溃，可以比较快恢复以适应水质的变化。

 ( 2）易于完成自动控制，管理操作简单

随着我国计算机技术的发展，科技技术的不断提高，电气自动化控制系统已经被广泛地应用到生活的各个行业。智能化技术在电气工程自动化控制中具有相对的优势，可简化电气工程自动化模型，使其操作简便，且具有高精度、高效化及误差小等特点。根据其特点，电气自动化控制系统应用于农村污水处理设备时，根据污水的水质水量变动及时调整处理参数，使污水处理的效果大大提升。 

( 3）所用土地资源成本不高

我国土地资源紧缺，各类土地资源分布不平衡，农村土地宜开发为耕地。随着农村经济的快速发展，当前农村的土地资源利用成本逐渐提高，应用传统的、大规模的污水处理系统会造成土地资源应用成本的增加。而一体化污水处理设备所占面积及空间较小，最大限度地减小了对土地资源的占用，降低了土地资源的应用成本，尤其是埋地式一体化污水处理设备不会对地区的景观及居民生活区域造成影响。 

7 结论

从目前国内各农村地区污水处理工作的开展情况来看，大部分农村地区仍无完善的排水系统、农村生活居民缺少节约用水及水资源保护意识、污水处理技术及相关设备缺失等因素的影响，导致农村生活污水处理问题一直得不到很好的解决。在一体化污水处理设备应用后，可以极大范围地解决农村生活污水处理的问题，一体化处理技术为新农村的建设起到了关键的作用。农村生活污水的处理应根据农村各自区域的特性，采用合适自身的处理办法，通过社会各界的共同努力、科学的处理方法，最终促进农村生活污水的规范化处理。