1、農(nóng)村生活污水概述

　　1.1 農(nóng)村生活污水來(lái)源及主要污染物

　　農(nóng)村生活污水是指在農(nóng)村居民的生活過(guò)程中產(chǎn)生的污水，主要包括沖廁污水、廚房污水以及洗濯、洗浴污水，此外，還包括一些農(nóng)村分散養(yǎng)殖過(guò)程中所產(chǎn)生的污水。研討標(biāo)明，生活污水的污染物主要是有機(jī)物、氮和磷。其中，廚房污水和沖廁污水是有機(jī)物的主要來(lái)源，沖廁污水是氮的主要來(lái)源，洗濯、洗浴污水是磷的主要來(lái)源。

　　1.2 農(nóng)村生活污水的特征

　　1.2.1 水量特征。

　　農(nóng)村生活污水的排放水質(zhì)變化大，排放不平均。普通來(lái)講，農(nóng)村一天之中生活污水排放量有早上、中午、晚上3個(gè)頂峰期，而午夜到清晨污水產(chǎn)生量很少以至呈現(xiàn)斷流現(xiàn)象。

　　1.2.2 水質(zhì)特征。

　　農(nóng)村生活污水的水質(zhì)與居民的生活習(xí)氣和當(dāng)?shù)亓?xí)俗息息相關(guān)，生化需氧量(BOD)、氮和磷的含質(zhì)變化范圍比擬廣，但農(nóng)村生活污水水質(zhì)不是很差，可生化性好，簡(jiǎn)直不含有有毒有害的有機(jī)污染物和重金屬離子。

　　2、挪動(dòng)床生物膜反響器(MBBR)-離子交換除磷工藝選擇剖析

　　2.1 工藝選擇準(zhǔn)繩

　　由于我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)相比城市欠興旺，很難裝備專(zhuān)業(yè)的污水處置、運(yùn)轉(zhuǎn)管理人員，因而不能將過(guò)于復(fù)雜的城鎮(zhèn)生活污水處理工藝照搬至農(nóng)村。同時(shí)，思索到農(nóng)村人口寓居特性以及生活污水的特征，選擇農(nóng)村污水處置工藝技術(shù)時(shí)，應(yīng)思索以下根本準(zhǔn)繩:

　　①自動(dòng)化水平高，運(yùn)轉(zhuǎn)和后期維護(hù)管理簡(jiǎn)單。

　　②抗沖擊負(fù)荷才能強(qiáng)，處置后的污水能達(dá)標(biāo)排放。

　　③盡量減少污泥產(chǎn)量或者根本無(wú)污泥產(chǎn)生。

　　④優(yōu)先思索“適度集中處置”的形式，降低建立和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。

　　2.2 MBBR處置農(nóng)村生活污水的優(yōu)勢(shì)及缺陷剖析

　　2.2.1 工藝優(yōu)勢(shì)剖析。

　　相關(guān)于A2/O和膜生物反響器(MBR)工藝，MBBR操作運(yùn)轉(zhuǎn)簡(jiǎn)單，無(wú)需調(diào)試復(fù)雜的工藝參數(shù)，后期的運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)便當(dāng)。

　　MBBR高性能填料上富集了大量的活性微生物，增加了活性污泥的量，抗負(fù)荷才能提升，污水處置才能加強(qiáng)，即便短時(shí)間內(nèi)無(wú)進(jìn)水，其內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境也能使活性微生物堅(jiān)持在休眠狀態(tài)，并且一旦重新進(jìn)水，活性的恢復(fù)速度遠(yuǎn)快于普通懸浮狀態(tài)的微生物，合適農(nóng)村生活污水水質(zhì)變化大、排放不平均的特征。

　　在農(nóng)村生活污水處置工藝中，MBBR是一種微動(dòng)力、低能耗工藝。在曝氣的過(guò)程中，高性能填料之間的互相摩擦及剪切作用，可使氣泡變得更小，增加氧氣的應(yīng)用率，提升曝氣效率，降低曝氣能耗。另一方面，在日處置量不大的農(nóng)村生活污水處置過(guò)程中，MBBR工藝的曝氣風(fēng)機(jī)完整能夠采用風(fēng)量大、低耗能、噪音小的電磁鼓風(fēng)機(jī)，最大水平地降低能耗及對(duì)周邊環(huán)境的干擾。

　　MBBR工藝的特性能夠使其在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，工藝過(guò)程中剩余污泥產(chǎn)量低或長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可做到根本無(wú)剩余污泥的外排。因而，大大減少了污泥的產(chǎn)量，合適農(nóng)村的根本狀況，并且降低了污泥處置費(fèi)用。

　　2.2.2 工藝優(yōu)勢(shì)剖析。

　　MBBR工藝用于農(nóng)村生活污水的處置，與A2/O和MBR相比，目前獨(dú)一的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)法有效地保證磷元素的去除，特別是在進(jìn)水磷含量高，出水磷含量低的狀況下。由于生物法中磷元素的去除依托于剩余污泥的外排，而為了完成污泥減量化來(lái)順應(yīng)農(nóng)村的根本狀況，MBBR工藝根本不排泥或者很長(zhǎng)時(shí)間才排放一次從高性能填料中零落的失活污泥，這就使得磷元素的去除成為MBBR工藝的一個(gè)優(yōu)勢(shì)所在。

　　2.3 離子交換除磷工藝的優(yōu)勢(shì)

　　目前，水體除磷的主流工藝包括生物除磷、加藥除磷、人工濕地除磷、離子交換除磷和電化學(xué)除磷等。不同除磷技術(shù)的優(yōu)缺陷見(jiàn)表1。

　　經(jīng)過(guò)比照不同除磷技術(shù)的優(yōu)缺陷，選擇離子交換除磷技術(shù)作為MBBR的補(bǔ)充除磷工藝構(gòu)成農(nóng)村生活污水的強(qiáng)化除磷工藝，主要理由如下:離子交換除磷技術(shù)出水穩(wěn)定;運(yùn)轉(zhuǎn)簡(jiǎn)單，操作便當(dāng);無(wú)污泥產(chǎn)生;離子交換樹(shù)脂能夠循環(huán)再生，反復(fù)應(yīng)用，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)能夠降低本錢(qián)。以上特性契合農(nóng)村的實(shí)踐狀況。

　　2.4 MBBR-離子交換除磷工藝流程

　　MBBR-離子交換除磷工藝流程圖見(jiàn)圖1。

　　第一步，生活污水首先經(jīng)調(diào)理池均量均質(zhì)后由提升泵進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，在其中經(jīng)過(guò)厭氧環(huán)境完成對(duì)污染物的高效降解，同時(shí)厭氧區(qū)的另一個(gè)作用是實(shí)施回流污泥的厭氧自消化過(guò)程，以完成污泥的減量化。

　　第二步，厭氧區(qū)出水進(jìn)入缺氧區(qū)和好氧區(qū)，完成對(duì)污染物有機(jī)物的進(jìn)一步降解以及硝化和反硝化過(guò)程。

　　第三步，好氧區(qū)出水進(jìn)入沉淀過(guò)濾區(qū)，進(jìn)一步對(duì)污染物實(shí)施降解，并降低出水的SS，以保證后續(xù)吸附除磷單元穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　第四步，沉淀過(guò)濾區(qū)出水進(jìn)入吸附除磷單元，實(shí)施深度除磷。

　　3、工程應(yīng)用剖析

　　3.1 工程1

　　3.1.1 工程概略。

　　上海某農(nóng)村生活污水處置示范工程，效勞周邊96戶(hù)，每戶(hù)人口依照3人，排水量依照每人每天94.5L計(jì)算，請(qǐng)求為配合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)文化建立，出水指標(biāo)到達(dá)GB18918—2002中一級(jí)A規(guī)范，同時(shí)做到儉省投資，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也要比擬低，維護(hù)管理要便當(dāng)。

　　工程設(shè)計(jì)處置水量30m3/d，進(jìn)水水質(zhì)化學(xué)需氧量COD≤400mg/L，BOD≤200mg/L，總氮(TN)≤45mg/L，氨氮(NH3-N)≤30mg/L，總磷(TP)≤7mg/L，SS≤120mg/L。

　　為保證出水到達(dá)GB18918—2002中一級(jí)A規(guī)范，MBBR-離子交換除磷工藝中的沉淀過(guò)濾區(qū)采用了高效斜管沉淀和簡(jiǎn)單的生物濾池(BAF)過(guò)濾工藝，一切工藝集中于散布式一體化安裝中。

　　3.1.2 MBBR-離子交換除磷工藝處置效果。

　　工程1出水水質(zhì)污染物的濃度狀況見(jiàn)圖2。

　　出水S1是工程正式調(diào)試完畢后的取樣，時(shí)間為6月份;出水S2～S4是工程正常運(yùn)轉(zhuǎn)后的取樣，時(shí)間分別為8月份、12月份和第2年的4月份從圖2中能夠看出，該工程的出水COD、BOD、TN、NH3-N、TP和SS指標(biāo)均到達(dá)了GB18918—2002中一級(jí)A規(guī)范。

　　3.2 工程2

　　3.2.1 工程概略。

　　四川某農(nóng)村生活污水處置工程，效勞人數(shù)600人，日人均排水依照80L計(jì)算，出水指標(biāo)到達(dá)GB18918—2002中一級(jí)B規(guī)范，請(qǐng)求工藝運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，操作煩瑣，本錢(qián)合理。

　　工程設(shè)計(jì)處置水量50m3/d，進(jìn)水水質(zhì)COD≤300mg/L，BOD≤150mg/L，TN≤40mg/L，NH3-N≤30mg/L，TP≤5mg/L，SS≤100mg/L。

　　由于出水到達(dá)GB18918—2002中一級(jí)B規(guī)范，MBBR-離子交換除磷工藝中的沉淀過(guò)濾區(qū)采用了高效斜管沉淀，一切工藝集中于散布式一體化安裝中。

　　3.2.2 MBBR-離子交換除磷工藝處置效果。

　　工程2出水水質(zhì)污染物的濃度狀況見(jiàn)圖3。

　　出水S1和出水S2均是工程正常運(yùn)轉(zhuǎn)后的取樣，時(shí)間分別為為5月份和7月份。

　　從圖3中能夠看出，該工程的出水COD、BOD、TN、NH3-N、TP和SS指標(biāo)均到達(dá)了GB18918—2002中一級(jí)B規(guī)范。

　　4、處置農(nóng)村生活污水存在的工程問(wèn)題及處理辦法

　　我國(guó)農(nóng)村生活污水處置市場(chǎng)十分廣，污水技術(shù)也十分繁多，MBBR-離子交換除磷工藝作為一種新的組合工藝在處置農(nóng)村生活污水方面是一種新的開(kāi)辟。由于該工藝運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、管理便當(dāng)、無(wú)大量污泥產(chǎn)生的特性與農(nóng)村的根本狀況比擬匹配，因而，MBBR-離子交換除磷組合工藝在農(nóng)村污水處置技術(shù)中逐漸得到開(kāi)展和推行。

　　目前，MBBR-離子交換除磷工藝尚有以下2個(gè)問(wèn)題需求進(jìn)一步討論。第一，固然理論上該工藝不會(huì)有剩余污泥產(chǎn)生，但是實(shí)踐應(yīng)用中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，工藝會(huì)有少量的污泥產(chǎn)生，一局部是從高性能填料零落的失活微生物，一局部是難生物降解的SS。這2局部組成的污泥量極少，依據(jù)工程經(jīng)歷，大約半年至1年的時(shí)間能夠?qū)σ惑w化安裝實(shí)施排泥一次，將污泥直接排至集水提升井，然后1年對(duì)集水提升井清算1次即可。由于是處置農(nóng)村生活污水，該工藝產(chǎn)生的污泥不屬于危廢，且污泥產(chǎn)生量少，在就地初步脫水處置后，能夠送至就近城鎮(zhèn)污水處置廠實(shí)施處置，也能夠依據(jù)當(dāng)?shù)卣吲c生活渣滓實(shí)施填埋等處置。

　　第二，離子交換樹(shù)脂的再生與改換問(wèn)題。在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)中，離子交換除磷單元不需求專(zhuān)業(yè)的操作及維護(hù)，十分便當(dāng)，但是離子交換樹(shù)脂到達(dá)飽和的臨界交換閾值時(shí)需求實(shí)施再生，以完成循環(huán)應(yīng)用，降低本錢(qián)。目前，在工程上，離子交換樹(shù)脂的再生是拜托具有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的樹(shù)脂廠家實(shí)施離線(xiàn)再生，并完成再生液的資源化(可做磷肥)。因而，離子交換樹(shù)脂的工程量再生問(wèn)題能夠作為下一步研討討論的重點(diǎn)。

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　MBBR-離子交換除磷工藝處置效率高，且微動(dòng)力、能耗低，具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷才能，出水水質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生大量污泥，也不會(huì)實(shí)施反沖洗處置，維護(hù)管理比擬簡(jiǎn)單，十分適宜應(yīng)用于農(nóng)村生活污水的處置，具有良好的開(kāi)展和應(yīng)用前景。