速分生化+NAR交換集成技術(shù)處理京郊新農(nóng)村污水

馬泉營村污水處理站位于北京市朝陽區(qū)崔各鄉(xiāng)馬泉營村濕地公園旁，主要處理馬泉營村(約7 000人)和何各莊村(約4 000 人)的生活污水(洗浴水、沖廁水、廚房水等)，設(shè)計處理水量為1 000 m3 /d，占地面積約400 m2，總投資為300 萬元。污水處理站二級處理采用速分生化+ NAR 交換集成技術(shù)，出水水質(zhì)執(zhí)行北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 11 /307—2005)一級B 標(biāo)準(zhǔn)。通過對京郊新農(nóng)村污水處理技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，從建設(shè)投資、運行費用、管理水平、處理效果等方面進(jìn)行對比，提出如圖1 所示的處理工藝流程。

1 速分生化技術(shù)

1. 1 技術(shù)原理

速分生化技術(shù)就是將流體力學(xué)中“流離”原理與微生物固定化的A/O 技術(shù)、生物膜技術(shù)結(jié)合，形成的一種新型污水處理技術(shù)。速分就是流體在流動過程中，由于流速上存在快慢，而流體中的懸浮物在流動中均會向流速慢的地方聚集，從而實現(xiàn)固液分離。速分原理如圖2 所示。

速分生化處理技術(shù)的核心是“速分生化球”(見圖3)，作為生物載體，填充在專門設(shè)計的速分生化池內(nèi)，附著在其上的生物膜是生化處理系統(tǒng)的主體。速分生化球采用特殊礦石，并加入誘導(dǎo)材料的粘合劑粘壓而成，可正常使用30 年而無需更換，比傳統(tǒng)生物填料節(jié)約了大量的更換、維護(hù)費用。

1. 2 速分生化池

速分生化池的設(shè)計參數(shù): 1 座，有效容積約為629 m3;停留時間為11 h，氣水比為12∶1; 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu); 填料為速分生化球(�h120 mm)，共540 m3 ;3 臺鼓風(fēng)機(jī)，Q = 7．00 m3 /min，P = 49 kPa，N = 11kW。

1. 3 運行效果

試運行期間速分生化池的運行效果(平均值)如表1 所示。

2 NAR 交換技術(shù)

除氨氮過濾技術(shù)(NAR)以處理NH3-N 為主。采用的濾料為沸石，孔隙發(fā)達(dá)，吸附性強(qiáng)，是一種無機(jī)物離子交換劑，對NH3-N 有良好的去除作用。在水中還可與Ca、Mg、Cs、K、Na 等金屬離子進(jìn)行交換以降低水的總硬度，另外它還具有獨特的離子交換能力、靜電吸引力及吸附能力、篩分和催化能力，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和很強(qiáng)的耐酸耐堿性。該技術(shù)能夠?qū)�氨氮處理到很低的濃度，并能部分去除有機(jī)物。當(dāng)來水COD 為50 mg /L、NH3-N為5～8 mg /L 時，可以在較小的能耗和較低的投資條件下，使出水COD 值為20 ～25 mg /L、NH3-N 值為1 ～2 mg /L。該技術(shù)占地面積小、設(shè)備制造工期短，而且較傳統(tǒng)生物脫氮方法節(jié)省投資。

NAR 過濾器的設(shè)計參數(shù): 3 臺，尺寸為�h2．8 m× 3．6 m，碳鋼防腐結(jié)構(gòu)。設(shè)計濾速為8．12 m/h，過濾水頭為12．5 m。每周反洗1～2 次。

試運行期間NAR 過濾器的運行效果見表2。

3 系統(tǒng)運行效果

系統(tǒng)試運行的監(jiān)測結(jié)果(平均值)見表3。整套廢水處理系統(tǒng)運行良好，出水水質(zhì)達(dá)到了北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 11 /307—2005)一級B 標(biāo)準(zhǔn)。

4 速分生化+ NAR 交換集成技術(shù)的優(yōu)點

①處理程度高，出水水質(zhì)好

微生物被固定于載體表面，系統(tǒng)對氨氮的去除率＞ 90%，總氮去除率＞ 85%，COD 去除率＞ 90%，BOD5去除率＞ 90%。

②啟動快，速分生化球使用壽命長

采用天然無機(jī)材料特殊工藝加工而成速分生物球，其使用壽命＞ 30 年，為微生物的固定繁殖提供場所，同時為流離現(xiàn)象的形成提供條件。其表面改性技術(shù)使得微生物更宜固定在球體表面，因此生物系統(tǒng)啟動快，運行靈活，無需投放菌種和進(jìn)行細(xì)菌的培養(yǎng)和馴化。

③污泥產(chǎn)量少

在速分生化池內(nèi)，生物相沿著水流方向，會形成由細(xì)菌、原生動物過渡到后生動物的完整生物鏈，每段都自然形成自己獨特的優(yōu)勢微生物，隨著進(jìn)水水質(zhì)的變化，自然調(diào)節(jié)適應(yīng)。高級生物以低級生物為食，產(chǎn)泥量極少，可做到基本不排泥，不需污泥回流，也無后續(xù)二沉池及污泥處置系統(tǒng)。

④無異味

速分系統(tǒng)厭氧層處于好氧層內(nèi)部，厭氧分解產(chǎn)生的氣體在通過好氧生物層時，被好氧菌吸收利用。硫化物被固定在好氧菌體內(nèi)，甲烷等有機(jī)氣體被進(jìn)一步分解為無味的無機(jī)氣體和水，無不良?xì)馕懂a(chǎn)生。

⑤維護(hù)管理簡單，運行費用低

系統(tǒng)工藝簡單，設(shè)備少，易于操作管理，設(shè)備正常時可實現(xiàn)無人值守，無需投加藥劑，運行費用較低。試運行期間，平均噸水耗電為0．685 kW·h，以電價為0．6 元/(kW·h)計，電費約為0．41 元/m3，其他藥劑費和維護(hù)費約為0．2 元/m3，操作人員為當(dāng)?shù)厮�管站兼職，故總運行費用約為0．61 元/m3。

⑥可模塊化建設(shè)

模塊化污水處理的理念是根據(jù)區(qū)域的近期、中期和遠(yuǎn)期規(guī)劃，進(jìn)行污水處理廠的建設(shè)，預(yù)處理設(shè)施可一次建設(shè)到位，隨著污水量增大，二級生物處理設(shè)施分期建設(shè)，降低污水處理廠的初次投資壓力，始終保持高負(fù)荷運行，有效利用資源，可大大節(jié)省運行費用，保證污水處理設(shè)施長期穩(wěn)定運行。具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

5 結(jié)語

采用速分生化+ NAR 交換集成處理工藝處理農(nóng)村生活污水，對COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP均具有較好的去除效果，平均去除率分別為93%、91%、96%、98%、85%、88%，平均出水濃度分別為24．81、13、4．84、0．58、12、0．34 mg /L，達(dá)到了北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 11 /307—2005)一級B 標(biāo)準(zhǔn)。該速分生化+ NAR 交換集成處理工藝具有運行費用低、工藝簡單、操作方便、易于維護(hù)和運行、無污泥產(chǎn)生等優(yōu)點，采用埋地式而不影響環(huán)境美觀，無臭無味，且處理效果穩(wěn)定、良好，適合于農(nóng)村生活污水的集中處理。