摘(zhai)要：我國農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)具有(you)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)量大且分(fen)(fen)散的(de)特點,難以實現集中處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li),選擇處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)效(xiao)率高、經濟(ji)性(xing)(xing)好(hao)、實用性(xing)(xing)強、便于運行(xing)維護與管理(li)的(de)農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)技術和(he)設備非常(chang)重要。綜述了(le)(le)農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)一體(ti)(ti)(ti)化(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)技術,闡明一體(ti)(ti)(ti)化(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)衍生(sheng)(sheng)(sheng)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)膜處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、膜生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)反應器工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)及(ji)其組合工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)適用范圍和(he)優(you)缺(que)點,分(fen)(fen)析了(le)(le)適宜(yi)分(fen)(fen)散式污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)技術模(mo)式,即小型一體(ti)(ti)(ti)化(hua)裝(zhuang)置處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)與集中收(shou)集處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)相結合。以處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)量為(wei)5 t/d的(de)小型污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)一體(ti)(ti)(ti)化(hua)設備為(wei)基(ji)礎,綜合農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)排放特點,對比分(fen)(fen)析了(le)(le)各處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)去除性(xing)(xing)能(neng)和(he)經濟(ji)指標,提(ti)出一體(ti)(ti)(ti)化(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)接觸氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、改(gai)進型生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)膜與活(huo)(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)混合工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)及(ji)在(zai)厭氧(yang)(yang)-缺(que)氧(yang)(yang)-好(hao)氧(yang)(yang)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)段后端增加缺(que)氧(yang)(yang)沉淀段工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)等是我國農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)一體(ti)(ti)(ti)化(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)技術的(de)發展(zhan)趨勢。

按行(xing)政村比例(li)計(ji)(ji),2016年(nian)我(wo)國農(nong)村生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)治理(li)率(lv)僅為(wei)22%[1],2017年(nian)提高至25%;若以(yi)自(zi)然村計(ji)(ji),2019年(nian)統(tong)計(ji)(ji)數據表明(ming)全國有(you)(you)250萬(wan)個自(zi)然村、6.7億農(nong)村人口,但污(wu)水(shui)(shui)(shui)治理(li)率(lv)不到10%[2]。2018年(nian)9月,生(sheng)(sheng)(sheng)態環境部(bu)、住房和(he)城鄉建設(she)部(bu)聯合(he)印發《關于加(jia)快制定地方農(nong)村生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)治理(li)排(pai)(pai)放標(biao)(biao)(biao)準的(de)通知》,之(zhi)后我(wo)國很多省、自(zi)治區、直轄市(shi)等制訂了適合(he)本(ben)省(區、市(shi))的(de)農(nong)村生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)排(pai)(pai)放標(biao)(biao)(biao)準,其(qi)中(zhong)以(yi)北京市(shi)制訂并發布的(de)DB 11/1612—2019《農(nong)村生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)設(she)施水(shui)(shui)(shui)污(wu)染物排(pai)(pai)放標(biao)(biao)(biao)準》最為(wei)嚴苛,其(qi)一級(ji)A排(pai)(pai)放標(biao)(biao)(biao)準COD為(wei)50 mg/L、NH3-N濃度為(wei)5 mg/L、TP濃度為(wei)0.5 mg/L,還增加(jia)了動植(zhi)物油等指標(biao)(biao)(biao)。可見,國家層面和(he)地方政府都很重視農(nong)村生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)治理(li)問題,各地區均在積極有(you)(you)效(xiao)地采取防(fang)治措施和(he)技術升級(ji)手段,以(yi)提高農(nong)村生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)處(chu)(chu)理(li)能力和(he)水(shui)(shui)(shui)平。

農(nong)村(cun)生(sheng)活污水(shui)(shui)若得不到有(you)(you)效(xiao)治理,會影(ying)響村(cun)鎮飲用水(shui)(shui)安全,造(zao)成土壤(rang)肥(fei)力下(xia)降,糧食產量降低(di),也(ye)會對地下(xia)水(shui)(shui)、湖泊(bo)、流域的(de)水(shui)(shui)質產生(sheng)影(ying)響[3?-5]。因(yin)此,深入(ru)探討與研究、選(xuan)擇和應用農(nong)村(cun)分(fen)散(san)式(shi)污水(shui)(shui)處(chu)理技(ji)術(shu)與模式(shi),使其因(yin)地制宜、有(you)(you)效(xiao)運行,是解(jie)決農(nong)村(cun)生(sheng)活污水(shui)(shui)污染問題的(de)有(you)(you)效(xiao)途徑。筆(bi)者(zhe)從分(fen)析農(nong)村(cun)生(sheng)活污水(shui)(shui)一體化技(ji)術(shu)特(te)點(dian)出發,綜述了一體化技(ji)術(shu)適(shi)用范圍(wei)和優缺點(dian),分(fen)析了適(shi)宜分(fen)散(san)式(shi)污水(shui)(shui)處(chu)理的(de)技(ji)術(shu)模式(shi),旨在為技(ji)術(shu)模式(shi)選(xuan)擇、推廣和應用提供理論支撐,進(jin)而(er)促進(jin)農(nong)村(cun)水(shui)(shui)資源環境的(de)健康、可持續(xu)發展(zhan)。

1 農村(cun)生(sheng)活污水來源與(yu)特征

農(nong)村(cun)生(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)主要(yao)來源(yuan)于(yu)廚房污水(shui)(shui)(shui)、生(sheng)(sheng)活洗滌污水(shui)(shui)(shui)和沖廁水(shui)(shui)(shui)等(deng)[6],另外我(wo)國大(da)(da)部分農(nong)村(cun)地區農(nong)戶家中(zhong)普(pu)遍散養牲畜(豬、羊(yang)和禽類等(deng)),牲畜的洗滌用水(shui)(shui)(shui)、糞水(shui)(shui)(shui)等(deng)含(han)有大(da)(da)量(liang)污染(ran)物的污水(shui)(shui)(shui)也常被納入農(nong)村(cun)生(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)進行(xing)統一收集(ji)與處理。農(nong)村(cun)生(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)具有排(pai)放點(dian)分散、水(shui)(shui)(shui)量(liang)小、時段性(xing)和季節性(xing)強(qiang)等(deng)特(te)點(dian),污水(shui)(shui)(shui)中(zhong)氮、磷濃度高且含(han)有大(da)(da)量(liang)的營養鹽、細菌和病毒[6-7],上(shang)述特(te)點(dian)均給農(nong)村(cun)生(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)處理帶來挑戰。

農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)處(chu)理(li)(li)(li)與(yu)排(pai)放(fang)方(fang)面有(you)(you)以(yi)下特(te)點(dian)[8-9]:1)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)產生(sheng)(sheng)(sheng)量(liang)(liang)(liang)小、分(fen)散(san)且(qie)(qie)成分(fen)不(bu)同。農(nong)村(cun)(cun)地(di)區總(zong)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)少且(qie)(qie)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)成分(fen)單(dan)一(yi),極少有(you)(you)有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害成分(fen)。2)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)放(fang)量(liang)(liang)(liang)時(shi)空分(fen)布(bu)變(bian)化(hua)大。由于農(nong)村(cun)(cun)居民生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)作(zuo)息習慣(guan)的(de)(de)特(te)點(dian),用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)高(gao)(gao)峰時(shi)段集中(zhong)(zhong),夜間基本不(bu)外排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),且(qie)(qie)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)與(yu)季節、氣候(hou)變(bian)化(hua)關聯性(xing)高(gao)(gao),生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)呈現(xian)冬季少夏(xia)季多的(de)(de)特(te)點(dian)。3)具(ju)有(you)(you)可生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)處(chu)理(li)(li)(li)性(xing)。農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)氮、磷(lin)及有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)濃(nong)度較(jiao)高(gao)(gao),且(qie)(qie)不(bu)含有(you)(you)毒(du)、有(you)(you)害物(wu)(wu)質(zhi),易生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)處(chu)理(li)(li)(li)。4)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)散(san)、難集中(zhong)(zhong)。現(xian)階(jie)段大部分(fen)農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)直接排(pai)放(fang)或經化(hua)糞池簡單(dan)處(chu)理(li)(li)(li)后排(pai)放(fang),污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)程度低(di),對附近流域水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)以(yi)及土壤(rang)土質(zhi)具(ju)有(you)(you)較(jiao)大影響[10-11]。總(zong)體來說(shuo),我國不(bu)同地(di)區、不(bu)同經濟水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平的(de)(de)農(nong)村(cun)(cun)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)成分(fen)特(te)征和排(pai)放(fang)規律可以(yi)概括為:中(zhong)(zhong)部地(di)區的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)濃(nong)度較(jiao)高(gao)(gao),治理(li)(li)(li)方(fang)式以(yi)設施處(chu)理(li)(li)(li)和農(nong)田排(pai)放(fang)為主;南部沿海地(di)區人(ren)均生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)放(fang)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)大,因經濟發達,污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)率(lv)(lv)較(jiao)高(gao)(gao);北(bei)方(fang)地(di)區污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)放(fang)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)少,污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)濃(nong)度較(jiao)低(di),但污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)率(lv)(lv)也相(xiang)對較(jiao)低(di)[12]。

因此(ci)選擇農村(cun)生(sheng)活污(wu)水(shui)處(chu)理(li)工藝(yi)、處(chu)理(li)設施時,首(shou)先應考慮當地(di)生(sheng)活污(wu)水(shui)收集、處(chu)理(li)及排放情(qing)況,確保出水(shui)水(shui)質穩定達標的(de)同時能耗費用(yong)低、易管理(li)維護;同時農村(cun)生(sheng)活污(wu)水(shui)處(chu)理(li)需遵循(xun)生(sheng)態化(hua)(hua)、節(jie)能化(hua)(hua)、景(jing)觀(guan)化(hua)(hua)的(de)原則,以實現污(wu)水(shui)回用(yong)及氮、磷資源化(hua)(hua)利(li)用(yong),并提高農業經(jing)濟效益(yi)。

2 農村生(sheng)活污水一體化處理技術(shu)

農村(cun)分散式生(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)(shui)(shui)可采用(yong)自(zi)然凈化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)進行處(chu)(chu)(chu)理(li)(li),如人(ren)工(gong)濕地污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)、污水(shui)(shui)(shui)(shui)土(tu)地處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)、穩定塘處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)等(deng)(deng)(deng)技術(shu),其(qi)(qi)特(te)點為利(li)用(yong)自(zi)然水(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)或土(tu)壤中植物(wu)(wu)、微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的(de)自(zi)凈作用(yong)實現(xian)對污染(ran)物(wu)(wu)的(de)吸收(shou)與降(jiang)解,但(dan)其(qi)(qi)具有受環境條件限制,出水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)不(bu)穩定等(deng)(deng)(deng)缺(que)點。一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技術(shu)是(shi)指對傳統污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝各(ge)功能模塊進行優化(hua)(hua)(hua)(hua)設(she)計、組(zu)合(he)(he),減少工(gong)藝復(fu)雜(za)度,滿(man)足不(bu)同規模、成本、進水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)等(deng)(deng)(deng)要(yao)求(qiu)的(de)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝,其(qi)(qi)優勢包括方(fang)便運輸、現(xian)場安裝簡(jian)單及(ji)占地面積較小(xiao)等(deng)(deng)(deng),一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技術(shu)為現(xian)階段(duan)農村(cun)生(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技術(shu)研究的(de)熱點。結合(he)(he)我國農村(cun)生(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技術(shu)的(de)主要(yao)進展,一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技術(shu)依據技術(shu)原理(li)(li)主要(yao)可分為一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)性污泥衍生(sheng)工(gong)藝、一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)生(sheng)物(wu)(wu)膜處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝、一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜生(sheng)物(wu)(wu)反應器(MBR)工(gong)藝以及(ji)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)組(zu)合(he)(he)工(gong)藝等(deng)(deng)(deng)類型。

2.1 一體化活(huo)性污泥衍生工藝

2.1.1 一體(ti)化AAO工藝

AAO工(gong)藝(yi)即為厭氧(yang)-缺(que)(que)氧(yang)-好氧(yang)污水(shui)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi),污水(shui)經(jing)厭氧(yang)區(qu)釋磷、缺(que)(que)氧(yang)區(qu)脫氮(dan)(dan)以及好氧(yang)區(qu)硝化(hua)和除(chu)磷3個階段,可達到較(jiao)好的(de)脫氮(dan)(dan)除(chu)磷效果,且(qie)總水(shui)力停留時(shi)間(HRT)少(shao)于其他工(gong)藝(yi)。該工(gong)藝(yi)設備結(jie)構簡單,污水(shui)處(chu)理(li)工(gong)作中的(de)運(yun)營成本較(jiao)低(di),適合(he)于在大多(duo)數(shu)農村地區(qu)推(tui)廣(guang)使用。AAO工(gong)藝(yi)中,缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)體(ti)(ti)(ti)(ti)積對污水(shui)處(chu)理(li)效率(lv)影響顯著,當缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)體(ti)(ti)(ti)(ti)積發生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi),化(hua)學(xue)需氧(yang)量(COD)去除(chu)率(lv)隨(sui)缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)體(ti)(ti)(ti)(ti)積的(de)增(zeng)加而(er)增(zeng)大,氨氮(dan)(dan)(NH3-N)去除(chu)率(lv)隨(sui)缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)體(ti)(ti)(ti)(ti)積的(de)增(zeng)大而(er)減小,總氮(dan)(dan)(TN)與總磷(TP)去除(chu)率(lv)隨(sui)缺(que)(que)氧(yang)池(chi)(chi)體(ti)(ti)(ti)(ti)積的(de)增(zeng)大呈先(xian)增(zeng)大后減小的(de)趨勢[13]。

整合工(gong)藝(yi)(yi)流(liu)(liu)(liu)程、縮(suo)小占地面積是一(yi)(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)AAO工(gong)藝(yi)(yi)亟待解決的(de)(de)(de)問題。肖炘圻等(deng)[14]設計(ji)了豎流(liu)(liu)(liu)式一(yi)(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)反應器(qi)(圖(tu)1)處理農(nong)村(cun)生活污(wu)水(shui)(shui),該反應器(qi)將常規AAO工(gong)藝(yi)(yi)中單獨設置(zhi)的(de)(de)(de)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)、缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)、好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)和(he)沉淀區(qu)(qu)整合為一(yi)(yi)體(ti),考(kao)察了HRT和(he)好(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)溶(rong)解氧(yang)(yang)(yang)(yang)(DO)濃度對(dui)處理效(xiao)(xiao)果的(de)(de)(de)影(ying)響。結(jie)果表(biao)明,HRT為8 h,DO濃度為2.5 mg/L時,出水(shui)(shui)COD和(he)NH3-N、TN、TP濃度均可以(yi)滿足GB 18918—2002《城(cheng)鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)處理廠污(wu)染物排(pai)放標準(zhun)(zhun)》一(yi)(yi)級(ji)A標準(zhun)(zhun)。針對(dui)一(yi)(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)(yi)中污(wu)泥(ni)處理處置(zhi)問題,任(ren)宏洋等(deng)[15]將AAO系統(tong)中剩余污(wu)泥(ni)臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)處理,研究了處理后污(wu)泥(ni)減量效(xiao)(xiao)果和(he)污(wu)水(shui)(shui)處理效(xiao)(xiao)能,考(kao)察了污(wu)泥(ni)全部回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)(liu)至(zhi)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)、等(deng)比(bi)例(li)回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)(liu)至(zhi)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)和(he)缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)、全部回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)(liu)至(zhi)缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)3種回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)(liu)方(fang)(fang)式下累積排(pai)泥(ni)量,發現(xian)耦合后的(de)(de)(de)AAO系統(tong)排(pai)泥(ni)量分別下降了51.3%、49.8%、47.6%;另外研究發現(xian),臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)污(wu)泥(ni)回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)(liu)提高(gao)了污(wu)泥(ni)沉降性和(he)系統(tong)的(de)(de)(de)脫(tuo)氮能力,且污(wu)泥(ni)回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)(liu)區(qu)(qu)域對(dui)TP的(de)(de)(de)去除率有較(jiao)大影(ying)響,確(que)定(ding)等(deng)比(bi)例(li)回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)(liu)臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)污(wu)泥(ni)至(zhi)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)和(he)缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)為最佳回(hui)(hui)(hui)流(liu)(liu)(liu)方(fang)(fang)式。

2.1.2 一體化SBR工藝

序批式活(huo)性(xing)污(wu)泥(SBR)工藝(yi),即污(wu)水在裝置(zhi)(zhi)中按時間順序依次反(fan)復進行(xing)曝氣、反(fan)應(ying)沉(chen)淀、排(pai)水閑置(zhi)(zhi)等過程(cheng)。該(gai)工藝(yi)優點為占(zhan)地(di)面積(ji)小、運行(xing)方(fang)式靈活(huo)、脫氮除磷效率(lv)高(gao),適用于(yu)經(jing)濟條件好但水資源(yuan)、土地(di)緊(jin)缺的地(di)區(qu)(qu)[16]。該(gai)工藝(yi)也有較多(duo)不足,如間歇排(pai)水時,需要(yao)(yao)設(she)置(zhi)(zhi)專(zhuan)(zhuan)門的排(pai)水設(she)備(潷水器),且易(yi)產生浮渣[17]。由于(yu)工藝(yi)的要(yao)(yao)求(qiu)高(gao),需要(yao)(yao)專(zhuan)(zhuan)業(ye)人員(yuan)定(ding)期維(wei)護,運維(wei)費用較高(gao),因此不適于(yu)在經(jing)濟落后的農村地(di)區(qu)(qu)推廣使用,常用于(yu)度假區(qu)(qu)、高(gao)速公路休息區(qu)(qu)等的分散式污(wu)水處理。

為降低工藝裝置復雜(za)度,張冰等[18]設計了無(wu)復雜(za)出(chu)(chu)(chu)水裝置的一體(ti)(ti)化空氣(qi)提升SBR反應器(qi),用于(yu)處(chu)理(li)(li)低碳氮比(C/N)的農(nong)村生活污(wu)(wu)水,在(zai)DO濃度為3 mg/L、曝(pu)氣(qi)3 h、沉(chen)淀1.5 h時(shi),可保證出(chu)(chu)(chu)水水質(zhi)指標(biao)COD、NH3-N、TN、TP均滿足GB 18918—2002二級(ji)標(biao)準,且裝置能耗(hao)較低、剩余(yu)污(wu)(wu)泥產(chan)量少、維護管理(li)(li)方便(bian),具有(you)較強的抗沖擊負荷(he)能力。針對(dui)傳統SBR工藝污(wu)(wu)泥絮體(ti)(ti)結構松散、沉(chen)降速率(lv)(lv)低問題,薛(xue)晨楠等[19]考察了磁(ci)(ci)粉(微米Fe3O4)對(dui)系(xi)統活性污(wu)(wu)泥和(he)(he)污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)效(xiao)果(guo)的影響,結果(guo)表明,磁(ci)(ci)化污(wu)(wu)泥SBR系(xi)統處(chu)理(li)(li)率(lv)(lv)較高,綜(zong)合經濟和(he)(he)處(chu)理(li)(li)效(xiao)率(lv)(lv)因素,確定最佳磁(ci)(ci)粉投加(jia)量為0.5 g/L,此時(shi)出(chu)(chu)(chu)水COD、NH3-N、TN、TP去除率(lv)(lv)分(fen)別為95.30%、91.48%、70.83%和(he)(he)92.80%,滿足GB 18918—2002一級(ji)標(biao)準。

2.2 一體(ti)化生物膜處(chu)理工藝

2.2.1 一體(ti)化生物接觸氧化工藝(yi)

生(sheng)物(wu)(wu)接(jie)觸氧化(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)由厭氧和好氧2個(ge)反(fan)應(ying)器組成(cheng),內(nei)置(zhi)附(fu)著生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)的填料,通過(guo)生(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)的代謝分解作(zuo)用去除水(shui)(shui)體(ti)(ti)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)。該工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)在農村地(di)區使用較為普(pu)遍,主(zhu)要特(te)點是(shi)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質穩(wen)定可(ke)靠、占地(di)面積較小、安(an)裝簡便。通過(guo)地(di)埋式等(deng)簡單保暖(nuan)措(cuo)施,可(ke)適(shi)用于(yu)北方寒冷地(di)區農村生(sheng)活污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)的處理(li)(li)。日(ri)本凈(jing)(jing)化(hua)槽(cao)(cao)是(shi)以水(shui)(shui)解+接(jie)觸氧化(hua)為基(ji)礎(chu)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)的分散式生(sheng)活污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)一(yi)(yi)體(ti)(ti)化(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi),主(zhu)要通過(guo)絮凝沉(chen)降、物(wu)(wu)理(li)(li)沉(chen)淀(dian)及(ji)微生(sheng)物(wu)(wu)的降解等(deng)作(zuo)用去除水(shui)(shui)體(ti)(ti)中污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu),按(an)用途不同可(ke)分為單獨處理(li)(li)凈(jing)(jing)化(hua)槽(cao)(cao)、合并(bing)處理(li)(li)凈(jing)(jing)化(hua)槽(cao)(cao)、深度處理(li)(li)凈(jing)(jing)化(hua)槽(cao)(cao)3類[20-21],日(ri)本凈(jing)(jing)化(hua)槽(cao)(cao)是(shi)我國眾多一(yi)(yi)體(ti)(ti)化(hua)裝置(zhi)設(she)計和借鑒的原型(xing),對推動(dong)國內(nei)一(yi)(yi)體(ti)(ti)化(hua)技術發展起(qi)到一(yi)(yi)定作(zuo)用[22-23]。

填料是生物接觸(chu)氧化工(gong)藝(yi)的(de)(de)核心組件(jian),由于填料在運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)易發生老(lao)化、板結等(deng)(deng)問題,影響系統的(de)(de)處理效(xiao)率(lv),加大運(yun)行(xing)維護(hu)難度,因此選擇(ze)掛膜(mo)(mo)能力(li)好(hao)和(he)可操作(zuo)性(xing)強的(de)(de)填料是重(zhong)中(zhong)之(zhi)重(zhong)。Xie等(deng)(deng)[24]采(cai)用(yong)鐵、活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)和(he)沸(fei)石(shi)制作(zuo)復合過(guo)濾器(qi)(Fe/C-ZACID),將材料以不(bu)同(tong)(tong)比(bi)例(li)混合后將大小不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)2個過(guo)濾器(qi)分別放(fang)入好(hao)氧和(he)厭氧反(fan)(fan)應區。結果表明,該裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)生物反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化過(guo)程(cheng)復雜(za),脫氮和(he)抗沖擊(ji)能力(li)強,在HRT為6 h,DO濃度約(yue)3 mg/L,進(jin)水(shui)C/N為3,硝(xiao)(xiao)酸鹽循(xun)環比(bi)為100%條件(jian)下,NH3-N和(he)TN的(de)(de)去(qu)除率(lv)可高(gao)達95%和(he)85%。沈波等(deng)(deng)[25]采(cai)用(yong)一(yi)體化生物活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)試裝(zhuang)置(zhi)(zhi),以柱狀(zhuang)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)為載體進(jin)行(xing)人工(gong)掛膜(mo)(mo),發現4.0 mm的(de)(de)柱狀(zhuang)炭(tan)(tan)(tan)掛膜(mo)(mo)成(cheng)功后,氣水(shui)體積(ji)比(bi)為2∶1時,裝(zhuang)置(zhi)(zhi)對污染物的(de)(de)去(qu)除率(lv)最(zui)高(gao),但活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)使(shi)硝(xiao)(xiao)化細菌生長受限,氨氮去(qu)除率(lv)較低(di)。從成(cheng)本控制上(shang)看,微生物可提高(gao)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸附能力(li),延長使(shi)用(yong)周(zhou)期,降低(di)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)運(yun)行(xing)成(cheng)本[26]。合續環境研發的(de)(de)CHtank污水(shui)凈(jing)化罐[27]采(cai)取分戶/聯戶處理、自由組合的(de)(de)設計(ji)理念,采(cai)用(yong)固(gu)液分離(li)+多級厭氧好(hao)氧(A/O)和(he)固(gu)液分離(li)+同(tong)(tong)步硝(xiao)(xiao)化反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化(SND)2種工(gong)藝(yi),使(shi)用(yong)軟性(xing)固(gu)定(ding)填料作(zuo)為過(guo)濾模塊,滿足不(bu)同(tong)(tong)水(shui)量的(de)(de)處理要求,該系列產品具(ju)有工(gong)藝(yi)簡單、運(yun)行(xing)穩定(ding)、運(yun)行(xing)成(cheng)本低(di)及(ji)安裝(zhuang)靈活(huo)(huo)(huo)等(deng)(deng)特點。

2.2.2 一體化生物(wu)轉盤工藝(yi)

生(sheng)物(wu)(wu)轉盤(pan)工(gong)藝(yi)通過(guo)轉盤(pan)交替與空氣(qi)和(he)污水(shui)相接(jie)觸(chu),使(shi)盤(pan)片(pian)附著生(sheng)物(wu)(wu)膜,利用水(shui)的(de)自(zi)然落差使(shi)生(sheng)物(wu)(wu)膜連續吸氧、吸附和(he)氧化分解,以凈化水(shui)體(ti)。生(sheng)物(wu)(wu)轉盤(pan)工(gong)藝(yi)是生(sheng)物(wu)(wu)膜處(chu)理技術的(de)一種[28],該工(gong)藝(yi)具(ju)有污染物(wu)(wu)處(chu)理能力較強,微生(sheng)物(wu)(wu)濃度(du)較高,無(wu)需泥水(shui)分離(li)設(she)(she)備,出(chu)水(shui)懸(xuan)浮物(wu)(wu)(SS)濃度(du)較低[13]等優點;其缺點在(zai)于盤(pan)片(pian)的(de)材質、形(xing)狀、質量及有效面積(ji)等直接(jie)影響轉盤(pan)的(de)處(chu)理效率,但盤(pan)片(pian)面積(ji)過(guo)大或材質過(guo)重會(hui)使(shi)設(she)(she)備占地(di)面積(ji)和(he)運行成本(ben)增加。

盤(pan)體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)優化是生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)工藝(yi)當(dang)下(xia)的(de)(de)研究熱點之一(yi)。Han等[29]開(kai)發(fa)了新型可(ke)自動(dong)回流(liu)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)一(yi)體(ti)(ti)(ti)化生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)裝置(NISRRBC),試驗發(fa)現自動(dong)回流(liu)硝化液和污泥可(ke)提(ti)高污染物(wu)(wu)去除(chu)率。在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速為5 r/min,HRT為8 h,浸沒直徑為40%,回流(liu)比為200%條件下(xia),出水(shui)COD、SS、NH3-N和TN濃度可(ke)達(37.41±9.40)、(6.27±1.28)、(4.99±0.95)和(18.67±1.46)mg/L。另外,盤(pan)片(pian)優化升級的(de)(de)新式生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)技術,如采用空間立體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)盤(pan)片(pian)的(de)(de)“3D-RBC立體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)技術”[30]、盤(pan)片(pian)添加碳(tan)黑素防(fang)止老(lao)化的(de)(de)“KEE一(yi)體(ti)(ti)(ti)化低碳(tan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)”[31]等改(gai)良型一(yi)體(ti)(ti)(ti)化生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)主體(ti)(ti)(ti)工藝(yi)也同樣(yang)值得關注[10]。

2.2.3 一體化生(sheng)物濾池工(gong)藝

曝氣生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)濾池(chi)(BAF)是一(yi)種污(wu)水固定床生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜處理技術[32],該工(gong)(gong)藝將生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)氧化和(he)SS截(jie)留結合在一(yi)起,空(kong)氣經(jing)壓縮曝氣供給掛膜的顆粒狀懸浮(fu)填料(liao),通過反沖(chong)洗再生(sheng)(sheng)實(shi)現周期(qi)(qi)運(yun)行[33]。BAF工(gong)(gong)藝具有占地面(mian)積小、有機負荷高、不(bu)產生(sheng)(sheng)污(wu)泥(ni)膨脹等(deng)(deng)優點[34-35],但在進水SS濃度較大時,該工(gong)(gong)藝運(yun)行周期(qi)(qi)縮短,導致反沖(chong)洗不(bu)完(wan)全,易(yi)出現堵塞(sai)、同步生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)除(chu)磷效果差等(deng)(deng)問題(ti)。

生(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池的(de)濾(lv)(lv)(lv)速(su)決定BAF的(de)處理(li)能力(li),同時(shi)也(ye)決定設備運行參(can)數和造價。王銘源(yuan)等(deng)[36]考(kao)(kao)察(cha)濾(lv)(lv)(lv)速(su)對(dui)一(yi)體化(hua)(hua)(hua)復合(he)三級生(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池污(wu)水處理(li)效(xiao)果(guo)的(de)影(ying)響(xiang),結果(guo)表明(ming),一(yi)體化(hua)(hua)(hua)復合(he)生(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池對(dui)COD、NH3-N、TN的(de)去除效(xiao)果(guo)整體隨濾(lv)(lv)(lv)速(su)增(zeng)大(da)(da)而(er)減小,其(qi)中TN對(dui)濾(lv)(lv)(lv)速(su)變化(hua)(hua)(hua)最敏(min)感。吳亞慧等(deng)[37]考(kao)(kao)察(cha)了一(yi)體化(hua)(hua)(hua)生(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池中硝化(hua)(hua)(hua)液回流比(bi)對(dui)污(wu)染物(wu)的(de)去除效(xiao)果(guo),發(fa)現增(zeng)大(da)(da)回流比(bi)時(shi),系(xi)統對(dui)COD、NH3-N和TN的(de)去除率先增(zeng)大(da)(da)后(hou)降(jiang)低;回流體積比(bi)控制在100%時(shi),一(yi)體化(hua)(hua)(hua)生(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池對(dui)COD、NH3-N去除率較高,分(fen)別達到86.08%、90.01%。

2.3 一(yi)體化(hua)MBR工藝

一(yi)體(ti)(ti)(ti)化MBR工藝是指膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)與生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)(mo)處(chu)理有(you)機結(jie)合(he)的(de)(de)(de)新型(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理技術[38],其通(tong)過膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)的(de)(de)(de)原理提高活性污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)濃度,從而強化生(sheng)(sheng)物(wu)反(fan)應器的(de)(de)(de)功能(neng)并省(sheng)去二沉池(chi),保(bao)證在發(fa)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)膨脹(zhang)時(shi)也可穩定運(yun)行。但該(gai)工藝易產(chan)生(sheng)(sheng)膜(mo)(mo)(mo)污(wu)(wu)(wu)(wu)染,出現膜(mo)(mo)(mo)通(tong)量下降、膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)阻力增加、膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)特性改變等(deng)問題;另(ling)外膜(mo)(mo)(mo)組件(jian)及施(shi)工成本投(tou)入較(jiao)高,且運(yun)行維(wei)護(hu)困(kun)難,適用于(yu)對(dui)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理質量要求較(jiao)高同時(shi)對(dui)水(shui)體(ti)(ti)(ti)環境比較(jiao)敏感的(de)(de)(de)農村污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理項目[39]。根據膜(mo)(mo)(mo)組件(jian)和生(sheng)(sheng)物(wu)反(fan)應器的(de)(de)(de)不同組合(he)方(fang)式(shi),可將MBR分(fen)(fen)為(wei)分(fen)(fen)置式(shi)、一(yi)體(ti)(ti)(ti)式(shi)及復合(he)式(shi),其中(zhong)分(fen)(fen)置式(shi)MBR較(jiao)常見[40]。

為(wei)減少(shao)膜(mo)污染、提升(sheng)膜(mo)壽命,王陽(yang)等(deng)[41]發明了(le)一(yi)種旋轉(zhuan)(zhuan)膜(mo)生(sheng)(sheng)物(wu)氣升(sheng)式循環反應(ying)器(qi),其中(zhong)膜(mo)過(guo)濾裝(zhuang)置(zhi)包括(kuo)旋轉(zhuan)(zhuan)接頭和曝氣管,膜(mo)組件可通過(guo)旋轉(zhuan)(zhuan)接頭驅動(dong)旋轉(zhuan)(zhuan),該發明降低了(le)設備能耗(hao),減少(shao)了(le)維護成本(ben)。為(wei)驗證工藝(yi)(yi)在北(bei)方寒冷地區的適用性(xing),晁雷等(deng)[42]在遼寧省某村(cun)生(sheng)(sheng)活污水(shui)處(chu)(chu)理中(zhong)采用兼氧MBR分散(san)式污水(shui)處(chu)(chu)理與回用一(yi)體(ti)化(hua)工藝(yi)(yi)(圖(tu)2),工程試運(yun)行(xing)發現,采用地下埋(mai)置(zhi)保(bao)溫方式,在溫度低的北(bei)方冬季該工藝(yi)(yi)能正常運(yun)行(xing),兼性(xing)厭氧菌可適應(ying)含氧量(liang)變化(hua),適用于進水(shui)量(liang)波動(dong)大(da)的農村(cun)地區的生(sheng)(sheng)活污水(shui)處(chu)(chu)理,出水(shui)能穩定達到GB 18918—2002一(yi)級B標準(zhun)。

2.4 一體化組合工藝

污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝往往非由單(dan)一(yi)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝組成,而(er)多采(cai)用(yong)(yong)組合(he)(he)工(gong)(gong)藝或多級工(gong)(gong)藝,以提高污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)能力,使(shi)生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)達(da)標排(pai)放。如在我國南方大部分地(di)區,分散式(shi)(shi)生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)常采(cai)用(yong)(yong)結構簡單(dan)的(de)(de)(de)一(yi)體(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝與氧化(hua)(hua)(hua)(hua)塘、人工(gong)(gong)濕地(di)聯用(yong)(yong),利用(yong)(yong)自然中(zhong)的(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)物(wu)和(he)植物(wu)的(de)(de)(de)凈化(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)(yong),使(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)高效(xiao)達(da)標并降低成本(ben)。如付麗(li)霞等(deng)(deng)[43]設計(ji)了(le)(le)水(shui)(shui)(shui)解(jie)酸化(hua)(hua)(hua)(hua)-接(jie)觸氧化(hua)(hua)(hua)(hua)-MBR生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi),MBR膜采(cai)用(yong)(yong)中(zhong)空纖維膜,系(xi)統運(yun)行90 d,出水(shui)(shui)(shui)COD為(wei)(wei)35 mg/L,NH3-N為(wei)(wei)3.7 mg/L,TP為(wei)(wei)0.3 mg/L,去除率較(jiao)高且(qie)設備運(yun)行穩(wen)定(ding)(ding)可靠;陳永志等(deng)(deng)[44]考察了(le)(le)AAO-曝氣(qi)生(sheng)物(wu)濾(lv)池生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)系(xi)統的(de)(de)(de)脫氮除磷特性,以低C/N生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)為(wei)(wei)研究對象,通過縮短AAO的(de)(de)(de)泥(ni)齡(ling)分離硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程,在曝氣(qi)生(sheng)物(wu)濾(lv)池進行硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)反應(ying),實現(xian)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌(jun)(jun)和(he)聚磷菌(jun)(jun)的(de)(de)(de)分離,解(jie)決了(le)(le)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌(jun)(jun)和(he)聚磷菌(jun)(jun)泥(ni)齡(ling)之(zhi)間的(de)(de)(de)矛(mao)盾。馬來(lai)西(xi)亞某填(tian)(tian)海人工(gong)(gong)島的(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)采(cai)用(yong)(yong)固(gu)(gu)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)好氧生(sheng)物(wu)膜(BioAX)與嵌入式(shi)(shi)固(gu)(gu)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌(jun)(jun)(MBS)載體(ti)(圖3)流化(hua)(hua)(hua)(hua)床反應(ying)器(qi)組合(he)(he)的(de)(de)(de)新工(gong)(gong)藝[45],BioAX為(wei)(wei)改(gai)進型生(sheng)物(wu)膜、活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)混(hun)合(he)(he)工(gong)(gong)藝(IFAS)[46],MBS是指用(yong)(yong)一(yi)種(zhong)包埋固(gu)(gu)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌(jun)(jun)載體(ti)填(tian)(tian)料取代常規塑(su)料多孔圓形填(tian)(tian)料[47],該新型污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝具(ju)有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)效(xiao)率且(qie)節省(sheng)占地(di)空間,在節能減排(pai)、污(wu)(wu)泥(ni)減量和(he)維護管理(li)(li)(li)(li)上具(ju)有(you)明顯優勢(shi),出水(shui)(shui)(shui)可達(da)到GB 18918—2002一(yi)級A標準(zhun)。

3 農村生(sheng)活污水(shui)一體化(hua)處(chu)理技術發展趨勢

農(nong)(nong)村分散式(shi)(shi)生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)發展趨勢是在(zai)保證出水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質的(de)前(qian)提(ti)下(xia),最(zui)大限度地(di)(di)(di)縮短和(he)(he)簡化工藝流程[48]。在(zai)全國各(ge)地(di)(di)(di)農(nong)(nong)村生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)標準和(he)(he)技(ji)術(shu)標準不(bu)斷出臺(tai)、要求不(bu)斷提(ti)高(gao)的(de)背景(jing)下(xia),農(nong)(nong)村生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)宜(yi)采取分散處(chu)(chu)理(li)與集(ji)中收集(ji)相(xiang)結合(he)的(de)模(mo)式(shi)(shi),不(bu)同農(nong)(nong)村地(di)(di)(di)區(qu)采用的(de)處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)應具有經濟性(xing)和(he)(he)環(huan)境適(shi)應性(xing)。

3.1 農(nong)村(cun)生活污水一體化處理技術(shu)發展要求

目前一(yi)些農(nong)村地(di)區(qu)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)污水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)技術設(she)施(shi)建(jian)設(she)和(he)(he)運行(xing)成(cheng)本(ben)高(gao)(gao)、運營(ying)能(neng)力不(bu)足,尚(shang)存(cun)在(zai)(zai)不(bu)能(neng)達(da)標(biao)排(pai)放或與農(nong)村地(di)區(qu)經濟發(fa)展水(shui)(shui)(shui)平不(bu)適(shi)應的(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象,因(yin)(yin)此建(jian)議農(nong)村生活(huo)(huo)(huo)污水(shui)(shui)(shui)一(yi)體化(hua)技術的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展滿(man)足以(yi)下要求:1)創新不(bu)同規模(mo)型號與模(mo)塊化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)體化(hua)污水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)設(she)備(bei)。分戶(hu)處(chu)(chu)理(li)需考慮設(she)施(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)需求處(chu)(chu)理(li)量,以(yi)合(he)理(li)確(que)定(ding)設(she)計(ji)處(chu)(chu)理(li)規模(mo);集中污水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)站(zhan)處(chu)(chu)理(li)則需考慮管(guan)網(wang)鋪設(she)難度(du),根(gen)據不(bu)同處(chu)(chu)理(li)需求,可采用(yong)模(mo)塊化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)設(she)備(bei)。2)依據地(di)理(li)地(di)貌及(ji)氣(qi)候差異、受(shou)納水(shui)(shui)(shui)體的(de)(de)(de)(de)(de)環境污染負(fu)荷,因(yin)(yin)地(di)制(zhi)宜地(di)選(xuan)擇(ze)和(he)(he)優化(hua)處(chu)(chu)理(li)技術。如在(zai)(zai)北方地(di)區(qu),應選(xuan)擇(ze)適(shi)合(he)冬(dong)季(ji)寒冷氣(qi)候的(de)(de)(de)(de)(de)污水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)技術,采取地(di)埋式方法以(yi)及(ji)保(bao)溫措(cuo)施(shi),考慮生物生長(chang)、生活(huo)(huo)(huo)條件(jian)與活(huo)(huo)(huo)性對(dui)處(chu)(chu)理(li)效率和(he)(he)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)影響。在(zai)(zai)南方地(di)區(qu),可考慮使(shi)用(yong)組(zu)合(he)技術如一(yi)體化(hua)設(she)備(bei)與人(ren)工濕地(di)或氧化(hua)塘(tang)聯用(yong),以(yi)提(ti)高(gao)(gao)工藝(yi)適(shi)配度(du)。3)使(shi)用(yong)智能(neng)化(hua)污水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)操作系統(tong),以(yi)可編程控制(zhi)器(PLC)為控制(zhi)核心實現(xian)自動控制(zhi)[49]。農(nong)村生活(huo)(huo)(huo)污水(shui)(shui)(shui)一(yi)體化(hua)處(chu)(chu)理(li)缺少專業人(ren)員的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)護(hu)和(he)(he)管(guan)理(li),可使(shi)用(yong)互(hu)聯網(wang)與在(zai)(zai)線設(she)備(bei)聯用(yong),以(yi)實現(xian)遠程控制(zhi)、無人(ren)值守、精準(zhun)加藥和(he)(he)曝氣(qi)、問(wen)題診斷功能(neng)等,確(que)保(bao)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)穩定(ding)達(da)標(biao)排(pai)放。4)降低(di)制(zhi)作、安裝、運行(xing)和(he)(he)維(wei)(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)。針(zhen)對(dui)地(di)方出(chu)(chu)臺的(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)放標(biao)準(zhun),選(xuan)擇(ze)經濟適(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)污水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)技術,在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)達(da)標(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)下,降低(di)工藝(yi)復雜度(du),減(jian)少管(guan)路和(he)(he)閥(fa)門,降低(di)設(she)備(bei)投資(zi)和(he)(he)運行(xing)維(wei)(wei)護(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben),使(shi)一(yi)體化(hua)處(chu)(chu)理(li)技術在(zai)(zai)經濟落后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)農(nong)村地(di)區(qu)也能(neng)適(shi)用(yong)。

3.2 農村生活(huo)污水一體化處理技術(shu)發展趨勢

以(yi)處理(li)量為(wei)5 t/d的(de)小型污(wu)水(shui)處理(li)一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)設(she)備(bei)為(wei)基礎指標,綜合(he)小型農村(cun)(cun)生(sheng)活污(wu)水(shui)的(de)排(pai)(pai)放(fang)特(te)點,以(yi)9~10戶三口之家(jia)每日(ri)的(de)污(wu)水(shui)排(pai)(pai)放(fang)量為(wei)例,規定(ding)生(sheng)活污(wu)水(shui)日(ri)平(ping)均排(pai)(pai)污(wu)量COD為(wei)100~400 mg/L,NH3-N為(wei)20~80 mg/L,TP為(wei)1.5~6 mg/L,對比(bi)幾(ji)種(zhong)一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)技術的(de)污(wu)染物(wu)(wu)去(qu)除性(xing)能和經濟指標,結果(guo)如表1所(suo)示。由(you)表1可知,一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)AAO工(gong)藝(yi)、一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)SBR工(gong)藝(yi)結構簡(jian)單,設(she)備(bei)建(jian)成(cheng)和運(yun)行(xing)費用(yong)少,適合(he)對出水(shui)要求不高的(de)大多(duo)數農村(cun)(cun)地(di)區(qu);一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)生(sheng)物(wu)(wu)接觸氧(yang)化(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)、一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)生(sheng)物(wu)(wu)轉盤工(gong)藝(yi)、一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)生(sheng)物(wu)(wu)濾池工(gong)藝(yi)3種(zhong)生(sheng)物(wu)(wu)膜工(gong)藝(yi)設(she)備(bei)規模小、耐(nai)沖(chong)擊(ji)的(de)能力強,可在(zai)水(shui)質(zhi)、水(shui)量、氣候環境(jing)變(bian)化(hua)(hua)(hua)大,不穩定(ding)的(de)農村(cun)(cun)地(di)區(qu)使用(yong);一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)MBR工(gong)藝(yi)出水(shui)水(shui)質(zhi)穩定(ding)、污(wu)染物(wu)(wu)去(qu)除率(lv)高,但工(gong)藝(yi)設(she)備(bei)復雜、成(cheng)本(ben)高,對運(yun)行(xing)維護有較高的(de)要求,建(jian)議在(zai)我(wo)國東部經濟條件較好的(de)農村(cun)(cun)地(di)區(qu)使用(yong)。各地(di)區(qu)可以(yi)此為(wei)參考,根據地(di)方(fang)經濟水(shui)平(ping)和環境(jing)特(te)征選(xuan)擇最(zui)適宜的(de)處理(li)技術加以(yi)應用(yong)和推廣。

1 )GB 18918—2002中的排放標準。

4 結(jie)語(yu)

結合(he)我(wo)國(guo)(guo)農(nong)村分散式(shi)污(wu)水(shui)排放現(xian)(xian)狀,建議采(cai)用(yong)小型一體化(hua)(hua)裝置處(chu)理(li)與集中(zhong)收集處(chu)理(li)相(xiang)結合(he)的(de)技術(shu)(shu)模式(shi)。其中(zhong),一體化(hua)(hua)生物接觸氧化(hua)(hua)工(gong)藝(yi)、改進型生物膜與活(huo)性污(wu)泥混合(he)工(gong)藝(yi)及在AAO工(gong)藝(yi)段后端增加缺(que)氧沉淀段工(gong)藝(yi)等可(ke)較好(hao)地滿足我(wo)國(guo)(guo)大(da)多數農(nong)村污(wu)水(shui)處(chu)理(li)排放要求,具(ju)有(you)適(shi)(shi)用(yong)性廣、可(ke)操(cao)作性強的(de)特點,與我(wo)國(guo)(guo)農(nong)村地區現(xian)(xian)有(you)經濟條件相(xiang)適(shi)(shi)應,是(shi)我(wo)國(guo)(guo)農(nong)村生活(huo)污(wu)水(shui)一體化(hua)(hua)處(chu)理(li)技術(shu)(shu)的(de)發(fa)展趨(qu)勢。

聲明：本(ben)文(wen)轉自環境工(gong)程技術學報，本(ben)文(wen)版權(quan)歸原作者所有，不代表本(ben)網站觀點，僅供學習交流之用(yong)，不做(zuo)商業用(yong)途。如文(wen)中的內容(rong)、圖(tu)片、音頻、視(shi)頻等存在第三方(fang)的在先(xian)知識(shi)產權(quan)，請及時(shi)聯系我們刪除(chu)。