ACGMP生態(tài)農村污水處理系統應用

1生活污水處理工程地點(diǎn)概況

　　“五環(huán)”式(ACGMP)生態(tài)高效農村生活污水處理工程應用地點(diǎn)位于三峽庫區的重慶市開(kāi)縣竹溪鎮春秋村(29°16'～31°25'N，106°～111°50'E)，東起湖北省宜昌，西迄重江津市年平均氣溫17～l9℃，無(wú)霜期300～340d，年平均降雨量1140～1200mm，地區分布相對均勻。污水處理規模為30～50m3/d，進(jìn)口水質(zhì)水量特征見(jiàn)表2。

　　2開(kāi)縣春秋村生活污水處理系統

　　2.1工藝流程

　　廢水經(jīng)過(guò)格柵自流進(jìn)入厭氧池，在厭氧池前端對水質(zhì)水量進(jìn)行調節，將大顆粒的無(wú)機固體顆粒沉淀去除，并定期通過(guò)底部的排泥管排出,初步降解一部分有機物。廢水在厭氧微生物的作用下，降解部分有機物，小分子的氨基酸降解為甲烷，大分子的蛋白質(zhì)降解為小分子的有機酸。厭氧反應器中設有生物填料及高效微生物，懸浮污泥在上升過(guò)程中附著(zhù)在填料表面，微生物在填料上生長(cháng)繁殖，進(jìn)一步提高處理效率。厭氧出水自流入潛流式人工濕地，人工濕地采用潛流設計，在填料上種特定的植物，和土壤、填料的共同作用下通過(guò)物理沉降，植物根系阻截吸收，填料、土壤表面吸附，微生物的代謝作用等去除厭氧段出水中的剩余的有機物、懸浮物、氮磷等污染物質(zhì)。人工濕地由多段組成，多級處理。在工程中采用了自主研發(fā)的對水中有機物具有極高吸附能力的填料，極大的提升了人工濕地系統對水中有機物的吸附能力。出水經(jīng)溢流堰溢出到氧化塘。出水水質(zhì)達到國家關(guān)于污水綜合排放標準的二級標準，表2。出水可以用于附近農業(yè)灌溉，實(shí)現廢水的無(wú)害化、資源化和再利用。

　　2.2工藝設計參數和運行參數

　　該工程工藝設計參數和運行參數見(jiàn)表1所示。

　　2.3工程設計

　　調節池：有效容積50m3，有效深度2m，調節池下部留有排泥閥，用于定期排泥。

　　厭氧反應器：設計處理量Q=30m3/d;L=8m，W=4m，H=2.5m(地下1.0m，地上1.5m);有效容積約60m3;總容積V=90m3;HRT≥48h;

　　厭氧反應器容積負荷Rs=0.225kg/(m3·d);表面負荷Rv=0.938m3/(m2·d)，接入高效微生物。

　　人工濕地：人工濕地占地面積共70m2，底部為不透水混凝土面，位于地下0.5m。底面上鋪設布水管道，管道為PVC材質(zhì)，直徑110mm。濕地共分2階，第一級濕地占地面積約30m2，第二級占地面積約40m2。

　　填料為特制填料和一般無(wú)機填料，借勢當地地形的坡度，兩階濕地之間有足夠的高度差，第二階與第一階結構基本相同。人工濕地種植高吸附主要污染因子的植物。

　　2.4工程的運行效果(水質(zhì)、投資成本和效益分析)

　　該工藝將厭氧技術(shù)與生態(tài)技術(shù)的有機結合，充分發(fā)揮各自工藝的優(yōu)勢，人工基質(zhì)和生長(cháng)在其上的水生植物和微生物組成一個(gè)獨特的土壤-植物-微生物生態(tài)系統。該系統采用無(wú)動(dòng)力自然流的運行方式，如圖2。由于系統依靠生物鏈等協(xié)同作用處理、凈化污水，所以管理、維護簡(jiǎn)單方便。系統運行所需能源主要是重力能、太陽(yáng)能、生物等生態(tài)型能源，無(wú)需其他動(dòng)力，節能降耗。以處理規模為50m3/d生活污水為例，處理每噸污水投資成本為3500元左右，運行成本為0.1元/t污水。

　　生態(tài)效益明顯：污水在處理的同時(shí)，被作為一種資源加以利用。該項工藝加入了景觀(guān)設計的理念，美化了環(huán)境。厭氧處理池采用全地下結構，既節省了空間又不影響周邊環(huán)境，圖3。在人工濕地的土壤和填料上種植高吸附性水稻，美觀(guān)的同時(shí)又有效的利用了空間，圖4。

　　3生活污水處理前后監測

　　2011年9月20-26日，對開(kāi)縣竹溪鎮春秋村3社唐家院子農村生活用水處理前后的濫測，監測指標有pH值、COD、總磷、總氮、氨氮、SS、六價(jià)鉻、總鉛、總鎘、總汞等10個(gè)，具體監測情況詳見(jiàn)表2。

　　4結果與分析

　　4.1系統處理效果分析

　　為了能夠充分掌握污水凈化后排放水水質(zhì)狀況，在前期調查的基礎上，通過(guò)一周(9月20日-9月26日)連續取樣監測，監測情況是：COD、總磷、SS、氨氮明顯下降;總氮略有降低;六價(jià)鉻靠吸附略有下降;pH值幾乎沒(méi)有變，近中性;總鉛、總鎘、總汞沒(méi)有檢出。通過(guò)監測表明，處理后的水質(zhì)可以達標排放。其具體的監測數據如圖5。

　　根據監測數據及圖線(xiàn)分析，該農村生活用水通過(guò)處理后再排放，基本達到了國家排放二級標準。

　　4.2應用的價(jià)值分析

　　“五環(huán)”式(ACGMP)生態(tài)高效農村生活污水處理工程具有五大特點(diǎn)和優(yōu)勢。一是集中處理，建設費用少。相比對分散農戶(hù)建設小型污水處理設施，“五環(huán)式”(ACGMP)生態(tài)高效農村生活污水處理設施占地少、造價(jià)低。由于整個(gè)工程系統運行不需要電動(dòng)力，實(shí)現完全自流動(dòng)，運行成本極低，農村易接納(見(jiàn)圖2);二是雨污分離，運行成本低。經(jīng)過(guò)分流后，雨水可直接排入農田、河流，便于雨水收集利用和集中管理排放，可以提高地表水的使用效益;生活污水則統一收集進(jìn)行處理，實(shí)現污水再利用，提高污水處理率，降低污水量對凈化池的沖擊，明顯降低污水處理成本;三是合理布局，穩定性能好。整套污水處理系統在實(shí)際建造中設置了調節池這個(gè)環(huán)節，對生活污水的水量、水質(zhì)的高沖擊性負荷起到了很好的調節，避免了對厭氧消化的水量沖擊，因此系統運行的穩定性較好;四是不占耕地，建設阻力小。在耕地資源日益緊張的今天，將污水凈化池建于地下，不但美觀(guān)，而且節省了空間。所以該項目選擇在地下建設凈化池，上面覆蓋耕作土，農戶(hù)可照常栽種作物，人工濕地可以種植農作物，從根本上解決了原本可能產(chǎn)生的矛盾，使得建設阻力及成本都大大減少(見(jiàn)圖3、4);五是效果顯著(zhù)，用戶(hù)反映好。充分利用“五環(huán)”中的每一環(huán)節對生活污水進(jìn)行深度處理和綜合利用，將污水經(jīng)過(guò)前端處理后再排入氧化塘，杜絕了生活污水的外排，實(shí)現了污水的資源化利用。