两级A_O-BAF组合工艺处理农村生活污水工程实例.pdf

第49卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.49 No.8Aug.,2023水处理技术水处理技术TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT两级两级A/O-BAF组合工艺处理农村生活污水组合工艺处理农村生活污水工程实例工程实例周正兵，张骏，甘雁飞*（中交上海航道局有限公司江苏交通建设工程分公司，江苏 南京 210000）摘摘 要要:采用两级A/O-BAF组合工艺对安徽省某村庄150 m3/d生活污水进行处理，介绍了该工程的工艺流程、设备参数和运行效果。稳定运行结果表明，COD、NH3-N、TN、TP、SS 的去除率分别达到 91.10%、93.00%、69.50%、87.40%、99.00%，出水COD为20.20 mg/L，出水NH3-N、TN、TP、SS平均质量浓度分别降至2.10、13.80、0.39、0.80 mg/L，出水水质指标优于 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）一级A标准。总建设费用约为309 万元，设备运行费用仅为1.03元/m3。该组合工艺对农村生活污水的处理效果良好、效果运行稳定、设备管理方便、运行费用较低，可为其他农污项目提供参考。关键词关键词:农村生活污水;两级A/O;曝气生物滤池;效果分析;费用分析开放科学开放科学（资源服务资源服务）标识码标识码（OSID）:中图分类号中图分类号:X799.3 文献标识码文献标识码:B 文章编号文章编号:10003770(2023)08-0149-004随着社会发展，农村生活环境逐步恶化，究其主要原因，农村生活污水处理工艺及设备未有效实施，污水排放问题未得到有效解决，从而造成生活环境污染问题日益渐增。目前，随着国家对农村人居环境整治政策的大力推行，有效的污水处理技术十分显得必要1。农村生活污水处理工艺一般有物理法、化学法、生物法和生态法2-4，其中A/O工艺能够脱氮除磷，运行费用较低，但传统A/O工艺存在一些弊端，脱氮除磷效果无法满足实际需要。基于BAF对水质水量适应性强、易于维护管理、能耗低、占地面积小、处理效率高等优点，能够完美契合农村污水自身的弊端，特别适合于二级处理出水后的深度处理5-6，并且将两级A/O和BAF组合工艺用于处理农村生活污水的研究较少。故本文选取安徽省某村庄150 m3/d生活污水处理设备作为分析对象，考察基于“两级A/O-BAF组合工艺”处理农村生活污水，以期为其他农污项目提供参考和依据。1 工程概况工程概况1.1工程背景工程背景本工程为安徽省某镇村污水收集处理工程，通过管网将每家污水收集汇总至集中处理设备统一处理。本文选取其中某个村庄为例，根据设计文件，主要是对该村庄的560户、约1 700人的生活污水进行收集处理，工程量主要包括化粪池560座、清扫井560座、污水主管网约2 100 m，集中处理设备1座，最大规模为150 m3/d，最终出水水质达到 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）一级A标准7。1.2设计进水设计进水、出水水质出水水质安徽某村庄150 m3/d农村生活污水设计进水、出水水质见表1所示。表1设计进出水水质Tab.1Design of influent and effluent quality项目设计进水设计出水pH6969COD/（mg L-1）30050/（mg L-1）NH3-N405（8）TN5515TP40.5SS14010DOI:10.16796/ki.10003770.2023.08.029收稿日期：2022-05-18基金项目：中交上海航道局科技研发项目“农村农业水污染治理关键技术研究和示范性工程建设”（SHJKJ-2020-023）作者简介：周正兵（1976），男，高级工程师，主要从事水环境与市政工程相关工作；电子邮件：通讯作者：甘雁飞，硕士；电子邮件：149第 49 卷 第 8 期水处理技术水处理技术2 工艺流程与特点工艺流程与特点2.1工艺流程工艺流程首先将村民家中卫生间排放的污水通过De110 PVC管道引接至化粪池内厌氧消化处理，厨房污水经过清扫井将杂质去除处理，处理出水通过管网传输至格栅井，截留漂浮及悬浮物。污水再进入调节池，抵抗部分水力负荷，再通过液位浮球控制开关根据水位高低自动控制提升泵的启停，将污水提升至“一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池、沉淀池、曝气生物滤池、消毒池”处理系统依次处理，其中沉淀池回流部分污泥至一级缺氧池，剩余污泥浓缩和脱水后外运处置，浓缩液回流继续处理。曝气生物滤池反冲洗水来源于中间水池，反冲洗后的污水流入污泥浓缩池浓缩后同样进入调节池继续处理。最后，中间水池内水体经过消毒池紫外线消毒后达标排放至就近河道。在运行初期，通过长时间的闷曝挂膜法培养微生物8，污水开始正常处理，设备开始稳定运行，本工艺最大处理能力150 m3/d，工艺流程如图1所示。2.2工艺特点工艺特点1）两级A/O工艺是在传统A/O工艺基础上进行优化改良，主要通过一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池依次进行处理，水力停留时间较长，确保反应充分，并且本工艺取消了传统硝化液内回流，降低了建设和运行成本。在此反应过程中，污水能与不同填料负载的微生物充分接触降解。其中缺氧池中安装有改性醛化丝组合填料，可供微生物生长繁殖，并利用碳源，确保充分发生反硝化反应脱氮和磷充分释放，进入好氧池后，好氧池内安装有改性聚氨酯悬浮填料，可供硝化菌和好氧微生物生长繁殖，使微生物含量逐渐增多，促进硝化作用、氧化降解反应及好氧吸磷效果越来越显著。2）曝气生物滤池内设有沸石和硫铁复合填料，在供氧条件下，可深度氧化降解有机物，发生硝化反应去除氨氮，硫铁自养反硝化脱除总氮，同时实现化学除磷和去除部分悬浮物。BAF具有占地面积小，处理效率高、可耐冲击负荷、不会产生污泥膨胀等优点 9。3 主要构筑物和设计参数主要构筑物和设计参数1 1，8 8，10101）化粪池。560座，为玻璃钢材质，在卫生间出口附近整体埋入地下，通过De110 PVC管道从卫生间内接出，规格为1 m3。2）清扫井。560座，为PE材质，在厨房废水排出口附近埋入地下，规格为315。3）格栅井。1座，设计流量为150 m3/d，为地下式钢筋混凝土结构，结构尺寸为3.4 m1.0 m3.0 m，有效深度2.8 m，有效容积9.52 m3。池内设有两道304不锈钢框架结构，分别为中格栅和细格栅，尺寸长宽均为2.6 m0.98 m，其中中格栅为栅条状，栅条之间距离20 mm；细格栅为网状，网格之间间距10 mm，去除悬浮及漂浮物。4）调节池。1座，设计流量150 m3/d，为地下式钢筋混凝土结构，结构尺寸为3.5 m3.5 m3.7 m，有效深度为3.5 m，有效容积为42.90 m3。池内设有提升泵2台（1用1备），单台提升泵的功率为0.55 kW，流量为7 m3/h，扬程为8 m，池内还设有液位浮球控制开关2套（1用1备），分别设在不同水位处。5）一级缺氧池。1座，设计流量为150 m3/d，为玻璃钢材质，结构尺寸为 2.0 m4.5 m3.2 m，有效深度为3.0 m，有效容积为27.00 m3。池中布置有组合填料，投加适量乙酸钠作为碳源，脱除部分总氮，同时聚磷菌进行释磷。6）一级好氧池。1座，设计流量为150 m3/d，为玻璃钢材质，结构尺寸为 2.5 m4.5 m3.2 m，有效深度 3.0 m，有效容积 33.75 m3。池内有悬浮填料，配套曝气风机2台（1用1备），体积流量2.0 m3/min，功率 4.0 kW，在好氧条件下，降解有机污染物和去除部分氨氮，但吸磷效果有限。7）二级缺氧池。1座，设计流量为150 m3/d，为玻璃钢材质，结构尺寸为 1.8 m4.5 m3.2 m，有效深度3.0 m，有效容积24.30 m3。池中布置有组合填料，投加适量乙酸钠作为碳源，强化反硝化脱氮效果，同时强化释磷效果。8）二级好氧池。1座，设计流量150 m3/d，为玻璃钢材质，结构尺寸为 2.2 m4.5 m3.2 m，有效深度为3.0 m，有效容积为29.70 m3。池中布置有悬浮图1工艺流程Fig.1Process flow diagram150周正兵等，两级A/O-BAF组合工艺处理农村生活污水工程实例填料，深度降解剩余有机污染物，同时去除剩余氨氮和强化好氧吸磷效果。配套曝气风机 2 台（1 用 1备），体积流量2.5 m3/min，功率4.0 kW。9）沉淀池。1 座，为玻璃钢材质，结构尺寸为2.0 m4.5 m3.2 m，有效深度为3.0 m，有效容积为27.00 m3。发挥固液分离作用，上清液继续处理，池内设污泥回流泵2台（1用1备），功率0.75 kW，体积流量 10 m3/h，扬程 10 m，40%80%污泥回流至一级缺氧池以保证足够污泥浓度，剩余污泥排放至污泥浓缩池，从而实现生物脱磷。10）曝气生物滤池。1座，采用上升流进水，设计流量150 m3/d，为半地下式钢筋混凝土结构，结构尺寸为2.5 m2.5 m7.5 m，有效深度7.0 m，有效容积43.75 m3。池内填料分为两层，从底向上，第一层填料为硫铁复合填料，高度为2.5 m；第二层填料为沸石，高度为1.5 m。池内设配套曝气风机2台（1用1备），体积流量为2.5 m3/min，功率4.0 kW；待运行出现堵塞时，采用气水联合反冲洗，设配套反冲洗水泵 2 台（1 用 1 备），体积流量为 5.0 m3/min，功率为7.5 kW；设配套反冲洗风机2台（1用1备），体积流量为150 m3/h，功率18.5 kW。进一步降低出水COD和氮磷浓度，确保出水达标排放。11）消毒池。1座，设置1套紫外线灯管于水体中，通过紫外线消毒，确保出水卫生达标排放。12）污泥浓缩池。1座，为半地下式钢筋混凝土结构，结构尺寸为 1.0 m1.5 m1.5 m，有效深度为1.3 m，对污泥进行浓缩脱水，降低污泥含水率，便于外运处置，浓缩液回流至调节池继续处理。4 运行效果运行效果2022年1月5日本工程完成施工作业，经过35 d的不断调试和试运行，设备开始运行正常，进水量平均为125 m3/d，水质监测平均结果见表2。由表 2 可知，进水 COD 为 227.50 mg/L，出水COD为20.20 mg/L；进水NH3-N、TN、TP、SS的平均质量浓度分别为29.80、45.20、3.10、82.00 mg/L，出水平均质量浓度分别降至2.10、13.80、0.39、0.80 mg/L，该组合工艺对COD、NH3-N、TN、TP、SS的去除率分别达到91.10%、93.00%、69.50%、87.40%、99.00%，出水优于GB 189182002一级A标准。5 效益分析效益分析5.1建设费用建设费用本工程总投资额为4 700万元。其中该村庄建设费用组成主要为化粪池、清扫井、管网和集中处理设备等。其中化粪池施工单价约为2 000元/座，清扫井施工单价约为 115 元/座，管网建设单价约为480元/m，集中处理设备建设费用约为90万元/座，最终得出该村庄总建设费用约为309万元。5.2运行费用运行费用运行费用主要包括电费、人工费和药剂费，其中电耗约147 kW h/d，电价为0.565元/kW h，则电费为0.664元/m3；在当地招聘兼职工1名，每月1 000元劳务费，则人工费为 0.27 元/m3；药剂主要为乙酸钠，总投加量为 50 mg/L，单价为 2 元/kg，则药剂费为0.1元/m3；综上所述，运行费用总计为1.03元/m3，运行费用较低。6 结结 论论1）采用“两级A/O-BAF组合工艺”对安徽省某村庄 150 m3/d 生活污水进行处理，COD、NH3-N、TN、TP、SS 的去除率分别达到 91.10%、93.00%、69.50%、87.40%、99.00%，COD 出水为 20.20 mg/L，NH3-N、TN、TP、SS 出水平均质量浓度分别降至2.10、13.80、0.39、0.80 mg/L，出水水质指标优于 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）一级A标准，出水可就近排放河道。该组合工艺处理效果良好。2）该150 m3/d污水处理设备建设费用约为309万元，设备运行费用仅为1.03元/m3，运行费用较低。参考文献：1丁付革,沈志伟,张骏,等.两级A2/O+磁混凝工艺处理农村生活污水工程实例J.工业水处理,2023,43(5):162-167.2段先月,唐朝春,吴庆庆,等.农村污水现状及处理技术研究进展J.水处理技术,2018,44(9):27-31.3徐乾前,郑辉,饶思源,等.两级A/O+BAF工艺用于城市污水处理厂升级改造J.水处理技术,2016,42(6):131-133+136.4徐波,周正兵,甘雁飞,等.不同填料曝气生物滤池处理生活污水效能研究J.水处理技术,2020,46(6):126-129+140.5曹锋锋.曝气生物滤池对农村生活污水脱氮效能评价及机理分析D.西安:西安科技大学,2021.6徐乾前,郑辉,饶思源,等.两级A/O+BAF工艺用于城市污水处理厂升级改造J.水处理技术,2016,42(6):131-133+136.表2实际水质Tab.2Actual quality项目实际进水实际出水去除率/%pH7.197.23-COD/（mg L-1）227.5020.2091.10/（mg L-1）NH3-N29.802.1093.00TN45.2013.8069.50TP3.100.3987.40SS82.000.8099.00151第 49 卷 第 8 期水处理技术水处理技术7城镇污水处理厂污染物排放标准:GB 18918-2002S.8甘雁飞,周正兵,徐波.A/O-改良人工湿地组合工艺处理农村生活污水研究J.工业水处理,2022,42(11):200-205.9包木平,冯振鹏,赵芳,等.高密度沉淀池/BAF工艺处理生活污水的应用J.水处理技术,2021,47(8):137-140.10 甘雁飞,周正兵,张骏,等.一体化地埋设备在农村污水处理中的应用J.水处理技术,2023,49(2):153-156.An Example of Rural Domestic Sewage Treatment Project with Two-Stage A/O-BAF Combined ProcessZHOU Zhengbing,ZHANG Jun,GAN Yanfei*(CCCC SDC Jiangsu Communications Construction Engineering Company,Nanjing 210000,China)Abstract:The two-stage A/O-BAF(biological aerated filter)combined process was used to treat 150 m3/d domestic sewage from a village in Anhui Province.The technological process,equipment parameters and operation effect of the project were introduced in detail.The stable operation results showed that the removal rates of COD,NH3-N,TN,TP and SS reached 91.10%,93.00%,69.50%,87.40%and 99.00%respectively.The average mass concentration of effluent was reduced to 20.20,2.10,13.80,0.39 and 0.80 mg/L respectively.The effluent quality index was better than the first level A criteria specified in the Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant(GB 18918-2002).The total construction cost was about 3.09 million yuan,and the equipment operation cost was only 1.03 yuan/m3.The combined process has good treatment effect on rural domestic sewage,stable operation effect,convenient equipment management and low operation cost,which can provide reference for other agricultural sewage projects.Keywords:rural domestic sewage;two stage A/O;biological aerated filter;effect analysis;cost analysisApplication of Five-stage Bardenpho+MBR Process in Treatment of High Nitrogen Domestic SewageLUO Linjun(Fuzhou City Construction DesignResearch Institute Co.,Ltd.,Fuzhou 350000,China)Abstract:Yanchi County is located at the junction of the four provinces(regions)of Shan Xi,Gan Su,Ning Xia and Mongolia.It is under the jurisdiction of Wu Zhong City,and is a famous Tan sheep concentrated production area in Ning Xia.Due to local dietary habits and water shortage,local domestic sewage has the characteristics of high nitrogen and high chemical oxygen demand(COD).At the same time,with the requirements of the Yellow River protection in recent years,more and more sewage treatment plants are prohibited from discharging sewage effluent,which requires to be recycled and reused for greening and irrigation.Currently,Ning Xia township sewage treatment plants have met the discharge standards of Class A.Therefore,for high nitrogen and high COD sewage,conventional biochemical treatment processes such as traditional AAO have been unable to meet the corresponding treatment requirements.The five-stage Bardenpho process adds a secondary anoxic and a secondary aerobic section in the conventional biochemical treatment process to further increase the retention time of the effluent,and at the same time,through multi-point reflux,the nitrogen in the raw water is further removed.The auxiliary MBR process,which improves the concentration of sludge return flow,also further enhances the effect of nitrogen removal and phosphorus removal.Keywords:five-stage Bardenpho;MBR;nitrogen removal and phosphorus removal;high nitrogen domestic sewage(上接第148页）水处理技术 第十届编委会换届改选会议在杭州顺利召开2023年5月19日，水处理技术 第十届编委会换届改选会议与第八届西湖水业大会同期在杭州临平顺利召开。水处理技术 总编高从堦院士、主编王琪教授、编辑部栗鸿强主任、第十届候选编委专家及编辑部全体工作人员参加了会议。会议由常务编委华东理工大学化学工程研究所许振良教授主持。编辑部栗鸿强主任首先向大会作第九届编委会工作报告。主编王琪教授发言表示“内容为王”是期刊的生命力之源，希望未来在各位编委的大力支持和帮助下，以及编辑部各位成员的共同努力下，期刊能够发展的越来越好。她还从期刊审稿、约稿等方面提出了一系列建设性建议。总编高从堦院士在听取各位编委专家的意见后发表了重要总结讲话，未来期刊要一如既往的坚持以内容为王，围绕创新型国家和科技强国建设任务，重点聚焦国家重大战略需求，坚持问题导向，聚焦前沿领域，活跃学术空气，持续发展创新，为建设世界科技强国和社会主义文化强国不断努力奋斗。会议以举手表决方式全票通过了第十届编委会名单，并现场颁发了专家聘书。会议还同期召开了 水处理技术 第十届编委会第一次会议，审议通过了“水处理技术 未来发展规划报告”、“水处理技术 约稿制度”、“水处理技术 审稿实施细则”、“第三批 水处理技术 审稿人名单”等若干事项。吕晓龙教授、曹义鸣教授、解利昕教授、于水利教授、李卫星教授等与会编委围绕 水处理技术 现存问题及未来发展展开了激烈讨论，纷纷从不同角度献计献策，高屋建瓴地为期刊新阶段工作统筹谋划。编委专家们一致认为未来期刊应充分发挥青年学者思维活跃、视野开阔、善于创新等优势，助力期刊未来发展。除此之外，未来期刊还应多拓展宣传渠道，增强传播效力，传播优质内容，不断提升期刊显示度；加强国际合作，提高国际影响力；持续强化会务组织能力，锻造线下营销利器，打造行业高端学术交流平台。(洪豫皖）简简 讯讯152