氧化沟工艺在农村分散污水处理中的应用研究_何天智.pdf
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1、第 51 卷第 3 期2023 年 2 月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.51 No.3Mar.2023环境保护氧化沟工艺在农村分散污水处理中的应用研究何天智1,周 英2,温 馨1,余 波1(1 绵阳师范学院资源环境工程学院,四川 绵阳 621000;2 绵阳城市学院图书馆,四川 绵阳 621006)摘 要:以农村分散污水处理研究为基,探讨农村污水处理工艺的研究进展及发展趋势。从工艺效果、经济效益、适用范围及典型案例等方面对比分析了 A2/O 法、SBR 法、氧化沟法以及曝气生物滤池法等几种污水处理工艺。根据农村分散污水的特点及一些工程案例分析得出,
2、氧化沟工艺与沼气池配合人工湿地的处理方法,具有出水水质好、流程简单、操作方便、工艺可靠性强、运行费用低等优点,有良好的发展前景。关键词:农村分散式污水;污水处理;活性污泥法;氧化沟;对比分析;组合工艺中图分类号:X522 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2023)03-0179-04 基金项目:四川省教育科学院研究院科研项目(SCJG22A101);教育部产学合作协同育人项目(220605848082234);四川大学生思想政治教育研究中心科研项目(CSZ22138);绵阳师范学院教改项目(Mnu-JY220066、Mnu-JY210346)。第一作者:何天智(1997-),男,在
3、读研究生,主要从事环境工程及给排水处理。通讯作者:余波(1981-),男,博士,副教授,主要从事环境工程及污水处理。Application of Oxidation Ditch Process in Rural Decentralized Sewage TreatmentHE Tian-zhi1,ZHOU Ying2,WEN Xin1,YU Bo1(1 School of Resources and Environmental Engineering,Mianyang Normal University,Sichuan Mianyang 621000;2 Library of Mianyang
4、 City University,Sichuan Mianyang 621006,China)Abstract:Based on the research of rural decentralized sewage treatment,the research progress and developmenttrend of rural sewage treatment technology were discussed.Several sewage treatment processes such as A2/O method,SBRmethod,oxidation ditch method
5、 and biological aerated filter method were compared and analyzed from the aspects ofprocess effect,economic benefit,application scope and typical cases.According to the characteristics of rural scatteredsewage and the analysis of some engineering cases,the treatment method of oxidation ditch process
6、 and biogas digestercombined with constructed wetland had the advantages of good effluent quality,simple process,convenient operation,strong process reliability and low operation cost,and had a good development prospect.Key words:rural decentralized sewage;sewage treatment;activated sludge process;o
7、xidation ditch;comparativeanalysis;combined process1 农村分散污水简述随着我国工业化、城市化进程加快,人民生活水平不断提高,生活用水、工业用水总量大幅增加,污水排放总量也随之加大。生态问题也日渐凸显,政府对环保问题日趋重视。近年来,国家出台多项污水处理相关政策,推动我国污水处理技术不断更新换代,制度不断完善。根据中国生态环境状况公报,地表水优良水质占比、长江流域总体水质已达到政策规划要求。同时,全国仍有部分城市、约 400 多个县城现阶段所具有的污水处理能力不能满足需求。每年农村产生的污水量巨大,但是有效处理的部分只有总量的 1/4,相当于有
8、一部分污水直接或者不达标排放,造成了乡村水环境的严重恶化。农村污水造成的污染主要分为点源污染和面源污染两大类。农村污水具有排放量较小、排放形式分散、污水中 N、P等营养物质含量较高、基本不存在有毒物质、污水中有机负荷波动性大等特点1。根据农村基础环境设施及经济效益来看,适用于农村污水处理的技术应该具有投资小,耗能少,操作简单且污水处理效果良好等特点。根据污水收集难度以及污水处理模式可分为集中处理、分散处理两类2。仅从处理模式看集中处理具有明显的优势,适用于城市大区域大流量污水处理,且污水处理效果良好。农村由于居民分散居住,污水种类复杂集中收集处理难度大成本高,因此分散处理模式更适用于农村;分散
9、式生活污水处理技术以小型污水处理设施实现生活污水的就近处理及排放为原则。因此,对比分析国内常见的污水处理工艺的优缺点及适用范围等,选择适用的、投资小的农村分散式污水处理组合工艺,以期对农村分散污水处理提供技术草考核理论支持。2 污水生物处理工艺比选研究180 广 州 化 工2023 年 2 月2.1 污水生物处理工艺概述由于污水主要的污染物质是有机物,根据污水的可生化性原则3,生物处理方法是最常用的方法。污水生物处理可以划分为活性污泥法和生物膜法两种4。其中,生物膜法由于存在诸多的不足,使得其发展前景有限。活性污泥法由于运行方便灵活、基建投资小、出水稳定、效率较高等优点被广泛使用。活性污泥法使
10、用最广泛的主要是氧化沟及其改进工艺、SBR 及其改进工艺、A/O 和 A2/O 工艺、曝气生物滤池等四种5。本文将这四种污水处理工艺做简要介绍,并对比分析其优缺点及适用范围。2.2 氧化沟工艺2.2.1 工艺原理以及优缺点氧化沟工艺通常不需要初沉池,采用的多是延迟曝气,曝气区域一般设计为封闭型沟渠,故可用“氧化沟”或者“氧化渠”称呼,氧化沟是一种首尾相连的循环式沟渠,污水与活性污泥在其中可以循环流动以达到充分反应的目的。因此,该工艺被形象地称之为“氧化沟”或“氧化渠”,又叫“连续循环曝气池”,氧化沟是活性污泥法的一种变型6,利用其所特有的水体流态使其中的活性污泥发挥作用,利用曝气机的曝气推流作
11、用使得污水在沟渠内产生溶解氧差异,达到硝化 反硝化目的完成脱氮除磷功能7。氧化沟工艺具体流程设置如图1 所示。图 1 氧化沟工艺流程图Fig.1 Process flow diagram of oxidation ditch2.2.2 适用范围对于生产废水的治理最为有效,适用于出水水质要求较高的地区、污水浓度较高的地区、污水处理覆盖面积较大的城镇8。2.2.3 案例南昌市某污水处理厂处理规模为 20104m3/d,采用卡鲁塞尔氧化沟工艺,污水处理出水水质要求达到国家排放一级 A标准才能外排9。案例证明该工艺的污水处理能力良好,处理效果显著,出水水质稳定,日处理污水量大,但工程施工总体花费较高。
12、2.3 A2/O 工艺2.3.1 工艺原理以及优缺点图 2 A2/O 工艺流程图Fig.2 A2/O process flow chartA2/O 工艺它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称10。在脱氮除磷方面该工艺是流程最简单的一种方法,且该工艺具有同步脱氮除磷的功能。A2/O 工艺将其他脱氮除磷的工艺的特点进行了综合11,该工艺最大的特点利用不同条件下所具有的微生物将污水进行分工处理,通过回流作用利用水中的碳源去除硝态氮12,A2/O 工艺流程具体设置如图 2 所示。2.3.2 工艺适用范围适用于氮含量较高的污水,成本较低多用于经济预算少,处理水量低的城镇。2.3.3 案例兴隆堡污水处理厂
13、处理规模 2 104m3/d,总变化系数1.4813,处理出水需要达到国家排放标准中的一级 B 标准才能允许排放。案例显示该工艺流程,采用 A2/O 工艺,运用多点进水的方法,污水处理可调性好,污水处理效果稳定,工艺流程运行灵活,在低温条件下也能运行良好,使得处理污水达到排放标准。2.4 SBR 工艺2.4.1 工艺原理及优缺点SBR 即序批间歇式活性污泥法,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。应用过程中因为充分集合了均化、沉淀、二沉与生物降解功能,因而实际处理效率和质量均远远高于传统污水处理工艺14,污水处理 SBR 工艺具体流程设置如图 3 所示。图 3 SBR 工艺流程图F
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