前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的農(nóng)村污水處理工程運(yùn)行效果研究，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要：考察了改良一體化ＭＢＲ工藝在農(nóng)村污水處理廠的應(yīng)用情況。展開(kāi)了對(duì)改良一體化ＭＢＲ工藝工程運(yùn)行效果的研究，結(jié)果表明，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)ＣＯＤ、ＮＨ４－Ｎ、ＴＮ、ＴＰ分別為８０.８９～１３３.５６ｍｇ／Ｌ、１０.２３～２３.５６ｍｇ／Ｌ、１６.１３～３２.１２ｍｇ／Ｌ、１.２１～４.０１ｍｇ／Ｌ，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)分別為≤３０ｍｇ／Ｌ、≤５ｍｇ／Ｌ、≤２０ｍｇ／Ｌ、≤５ｍｇ／Ｌ，去除率分別為≥８５％、≥９０.９７％、≥５５.８１％、≥８４.７１％，其出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ１８９１８—２００２）的一級(jí)Ａ標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：改良ＭＢＲ工藝，一體化，脫氮除磷

近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展，各類污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，農(nóng)村地區(qū)的水資源污染狀況也變得尤為突出。目前農(nóng)村污水中的變化系數(shù)大且處理技術(shù)過(guò)程相對(duì)較為復(fù)雜，導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)的水資源污染狀況不斷加劇［１－３］，傳統(tǒng)的污水處理工藝優(yōu)化改造方法花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，投入經(jīng)費(fèi)大，并且還存在不可預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)。這給農(nóng)村污水處理帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)，為確保農(nóng)村水源安全和綠化周圍環(huán)境，農(nóng)村污水治理刻不容緩。根據(jù)我們的研究與工程實(shí)踐，可以認(rèn)為：農(nóng)村污水處理主要分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)、村組級(jí)、散戶級(jí)三個(gè)層次。鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)農(nóng)村污水處理，因水量較大，可以考慮采用傳統(tǒng)的污水處理工藝包括活性污泥法、氧化溝工藝、Ａ／Ｏ（厭氧好氧工藝法）、ＳＢＲ（序批式活性污泥法）、Ａ２／Ｏ（厭氧－缺氧－好氧工藝法）以及ＭＢＲ（膜生物反應(yīng)器法）等，Ａ２／Ｏ污水處理工藝可實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷，具有結(jié)果簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)運(yùn)用最廣泛的污水處理工藝之一［４－５］。而ＭＢＲ（膜生物反應(yīng)器）是一種新型的污水處理技術(shù)，能有效的處理生活污水和工業(yè)廢水，ＭＢＲ在實(shí)際工程中得到普遍運(yùn)用，能將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，被認(rèn)為是當(dāng)今世界最前沿高效的污水處理與資源化技術(shù)之一［６，７］。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，ＭＢＲ具有去除效率高、占地面積小、剩余污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)。本研究通過(guò)改良一體化ＭＢＲ工藝設(shè)備，設(shè)計(jì)適用于農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)或村組級(jí)污水處理的高效工藝及其裝備，在一定程度上對(duì)推動(dòng)改良一體化ＭＢＲ工藝設(shè)備在農(nóng)村地區(qū)的規(guī)模化應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

１工藝流程

針對(duì)貴州喀斯特農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)及村組級(jí)污水處理需要，設(shè)計(jì)該ＭＢＲ反應(yīng)器處理規(guī)模為５０ｍ３／ｄ，適用于農(nóng)村村組污水集中處理。污水經(jīng)格柵去除污水中的較大顆粒和懸浮雜質(zhì)，流入調(diào)節(jié)池初步處理后，進(jìn)入?yún)捬醭嘏c污泥回流液混合后再依次進(jìn)入缺氧池和好氧池（ＭＢＲ），其中，缺氧池底部設(shè)有穿孔管，好氧池設(shè)有微孔曝氣器，對(duì)污水進(jìn)行曝氣處理，且污水處理終端位置設(shè)有回流通道。改良一體化ＭＢＲ工藝是通過(guò)清理好氧區(qū)池底老污泥，同時(shí)投加適量的活性污泥，缺氧區(qū)通過(guò)曝氣方式代替攪拌機(jī)，在一定程度上節(jié)省了成本，增設(shè)回流泵，調(diào)節(jié)缺氧區(qū)和好氧區(qū)內(nèi)的曝氣量。

２水質(zhì)與檢測(cè)方法

污水廠出水水質(zhì)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ１８９１８—２００２）一級(jí)Ａ排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及檢測(cè)方法見(jiàn)表1。

３結(jié)果與分析

３．１改良一體化ＭＢＲ工藝對(duì)ＣＯＤ去除效果

由圖２可以看出，３月份至６月份進(jìn)水ＣＯＤ濃度在８０．８９～１３３．５６ｍｇ／Ｌ之間，ＣＯＤ進(jìn)水濃度高，且波動(dòng)大。由于季節(jié)的變換，降雨量逐漸增多，７月份至９月份的進(jìn)水ＣＯＤ濃度有所下降，１０月份至１２月份ＣＯＤ的進(jìn)水濃度總體波動(dòng)不大，但比７月份至９月份的進(jìn)水濃度高，全年ＣＯＤ進(jìn)水平均值為９９．３８ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ出水濃度在３０ｍｇ／Ｌ以下，全年ＣＯＤ去除率在８５％以上，其中最高去除率為９５％，平均去除率為９１．２２％，可見(jiàn)ＭＢＲ運(yùn)行穩(wěn)定且對(duì)ＣＯＤ的變化有著較強(qiáng)的抗沖擊能力，能夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ１８９１８—２００２）一級(jí)Ａ排放標(biāo)準(zhǔn)。

３．２改良一體化ＭＢＲ工藝對(duì)氨氮去除效果

由圖３可以看出，３月份至６月份，隨著季節(jié)的變化，溫度逐漸升高，生化池內(nèi)的微生物的活性增強(qiáng)，導(dǎo)致代謝速率加快，促進(jìn)了氨氮的反應(yīng)，氨氮進(jìn)水濃度在１０．２３～２３．５６ｍｇ／Ｌ之間波動(dòng)，且波動(dòng)范圍較廣。７月份至９月份，一方面由于雨季雨水量的增多，生活污水中會(huì)滲入少量的雨水，另一方面夏季居民用水量的增加導(dǎo)致氨氮進(jìn)水濃度減小，９月份至１２月份，氨氮進(jìn)水濃度逐漸增大，波動(dòng)范圍低。氨氮進(jìn)水濃度最高在３月份為２１．２２ｍｇ／Ｌ，最低在７月份為９．６１ｍｇ／Ｌ，氨氮進(jìn)水平均值為１４．７３ｍｇ／Ｌ。氨氮出水濃度維持在５ｍｇ／Ｌ以下，出水平均值為１．３９ｍｇ／Ｌ。氨氮平均去除率為９０．９７％。

３．３改良一體化ＭＢＲ工藝對(duì)ＴＮ去除效果

由圖４可以看出，改良一體化ＭＢＲ工藝在３月份至１２月份的運(yùn)行期間，ＴＮ進(jìn)水濃度較高，ＴＮ進(jìn)水濃度在１６．１３～３２．１２ｍｇ／Ｌ之間，ＴＮ進(jìn)水濃度平均值為２２．１１ｍｇ／Ｌ，ＴＮ平均去除率為５５．８１％，其中夏季平均去除率最高為６０．０６％。

３．４改良一體化ＭＢＲ工藝對(duì)ＴＰ去除效果

由圖５可以看出，進(jìn)水ＴＰ濃度在１.２１～４.０１ｍｇ／Ｌ之間。７月份至９月份ＴＰ進(jìn)水濃度都比較偏低，波動(dòng)范圍也較小。ＴＰ出水濃度在４月份至１０月份相對(duì)較為平穩(wěn)，維持在０.５ｍｇ／Ｌ以下，全年ＴＰ出水平均值為０.２９ｍｇ／Ｌ，ＴＰ平均去除率為８４.７１％，ＴＰ去除主要是通過(guò)聚磷菌在好氧環(huán)境下，分解污水中的有機(jī)物，一部分生成的能量用于磷的汲取和聚磷的發(fā)生，另一部分能量被聚磷菌將ＡＤＰ轉(zhuǎn)化為ＡＴＰ的形式儲(chǔ)存起來(lái)，在厭氧環(huán)境下，聚磷菌體內(nèi)的ＡＴＰ進(jìn)行水解，釋放出磷酸鹽和能量，這一過(guò)程稱為聚磷菌磷的釋放［８］。

３．５一體化ＭＢＲ工藝改良前后脫氮除磷效果對(duì)比

由圖６可以看出，改良后一體化ＭＢＲ工藝的脫氮除磷效果有了明顯的改變。改良前的一體化ＭＢＲ工藝的ＣＯＤ去除率為８０.７％，氨氮去除率為８４.３４％，ＴＮ去除率為５.４５％，ＴＰ去除率為３１.８％，改良后一體化ＭＢＲ工藝在３月份至１２月份的ＣＯＤ去除率由改良前的８０.７％提高至９１.２２％，氨氮去除率由改良前的８４.３４％提高至９０.９７％，ＴＮ去除率由改良前的５.４５％提高至５５.８１％，ＴＰ去除率由改進(jìn)前的３１.８％提高到８４.７１％。改良后一體化ＭＢＲ工藝在９月份至１２月份的ＣＯＤ去除率由改良前的８０.７％提高至９１.７６％，氨氮去除率由改良前的８４.３４％提高到９１.７１％，ＴＮ去除率由改良前５.４５％提高至５７.０８％，ＴＰ去除率由改良前的３１.８％提高至８５.２４％。由于在改良后的一體化ＭＢＲ工藝中增加回流泵，使得聚磷菌體內(nèi)的ＡＴＰ在厭氧環(huán)境下發(fā)生水解反應(yīng)，釋放出磷酸鹽，從而轉(zhuǎn)化為ＰＨＢ和部分能量。從而使磷在好氧環(huán)境下被聚磷菌吸收得以去除［９－１１］，缺氧區(qū)和厭氧區(qū)中的活性污泥通過(guò)厭氧環(huán)境在反硝化菌的作用下將污水中的Ｎ轉(zhuǎn)化為Ｎ２而被去除［１２］，從而提高了ＴＮ的去除率。改良后一體化ＭＢＲ工藝在貴州高原喀斯特地區(qū)農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)、村組級(jí)污水處理方面有較好的實(shí)用性。工程應(yīng)用后，總體出水指標(biāo)能達(dá)到一級(jí)Ａ排放標(biāo)準(zhǔn)，但在不同季節(jié)呈現(xiàn)出一定的差異，即夏秋季溫度高時(shí)，總氮總磷去除效果更好，冬春季去除率稍低，這些有待于在今后的工程化應(yīng)用中，進(jìn)一步開(kāi)展優(yōu)化設(shè)計(jì)和設(shè)備的優(yōu)化運(yùn)行管理。

４結(jié)論

通過(guò)清理好氧池內(nèi)的老污泥，重新投泥，系統(tǒng)增設(shè)污泥回流泵，調(diào)節(jié)好氧區(qū)與缺氧區(qū)內(nèi)的曝氣量，改良后的一體化ＭＢＲ相對(duì)于改進(jìn)前對(duì)污水中的污染物有著明顯的去除效果。１）改良一體化ＭＢＲ工藝在污水廠運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)ＣＯＤ、ＮＨ４－Ｎ、ＴＮ、ＴＰ具有很好的去除率，且具有較強(qiáng)的抗沖擊性能。２）進(jìn)水的水質(zhì)指標(biāo)ＣＯＤ為８０.８９～１３３.５６ｍｇ／Ｌ、ＮＨ４－Ｎ為１０.２３～２３.５６ｍｇ／Ｌ、ＴＮ為１６.１３～３２.１２ｍｇ／Ｌ、ＴＰ為１.２１～４.０１ｍｇ／Ｌ時(shí)，通過(guò)調(diào)試運(yùn)行，出水水質(zhì)指標(biāo)ＣＯＤ≤３０ｍｇ／Ｌ、ＮＨ４－Ｎ≤５ｍｇ／Ｌ、ＴＮ≤２０ｍｇ／Ｌ、ＴＰ≤５ｍｇ／Ｌ，可穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ１８９１８—２００２）的一級(jí)Ａ標(biāo)準(zhǔn)。３）改良一體化ＭＢＲ工藝的出水平均值０.２９ｍｇ／Ｌ，平均去除率８４.７１％，改良后的一體化ＭＢＲ工藝相比于改良前一體化ＭＢＲ工藝的平均去除率提高了５２.９１％。第４０卷

作者:周娟 丁勇 黃霞 朱明石 周少奇