一体化污水处理设备在生活区的应用分析

赵 玺

(中核新能核工业工程有限责任公司，山西太原 030012)

0 引言

目前全世界都面临着水污染、缺水、气候变化、能源危机以及资源枯竭等许多危及人类社会可持续发展的重大问题。我国正处在国民经济和城市化快速发展阶段，经济、社会发展与资源、环境的矛盾日益突出，污水处理与这些重大问题密切相关。污水处理设施的建设与运行得到了越来越广泛的关注。

我国现行的污水排放标准主要有《污水综合排放标准》《城镇污水处理厂污染物排放标准》及当地环保部门、水务部门的具体要求。目前主要存在的生活污水处理形式有大规模城镇集中式污水处理厂和小规模分散式污水处理设施［1］。大规模城镇集中式污水处理厂是相对技术和要求较为成熟的处理方式。小规模分散式生活污水大多采用了一体化污水处理设备，而一体化生活污水处理设备类型较混乱，存在着如何合理进行选择和设计等诸多问题。本文结合某偏远地区电厂生活区项目，对“一体化生活污水处理设备”这种小规模分散式生活污水的设计进行介绍和分析。

1 一体化生活污水处理设备介绍

一体化小型生活污水处理设备一般是指处理能力在500 m3/d以下，集污水处理工艺各部分功能，一般包括预处理、生物处理、沉淀、消毒等为一体的生活污水处理设备［2］。这种设施主要适用于污水量较小、分散广、市政管网收集难度高的生活污水和与之类似的有机工业废水，具有经济、实用、占地小、操作管理方便等特点，是城市污水处理系统的有益补充。与大型市政污水处理工程相比具有如下特点:

1)水质水量波动较大。民用建筑白天用水量较大，夜间几乎无污水排放，用水量的时间变化系数很大。工业生活污水排水会出现间断排放的情况，易形成水质水量的冲击。

2)维护管理人员的运行管理经验不足。小型污水处理工程大多没有专门的污水处理专业人员，运行过程中出现的问题难以得到及时解决。

3)小型污水处理设施的安装地点往往离建筑物及人员活动区域较近，因此必须尽力减小污水处理机械噪声及产生的异味对环境的影响。

4)小型污水处理设施的建设多为所属单位自筹资金，一般经济承受能力有限，可供选择的实用技术较少。

小型污水处理工程的这些特点决定了小规模污水处理设备不能照搬城市污水处理厂的工艺，必须根据其自身特点，做到经济、高效、节能和简便易行。

2 工程项目的设计应用

电厂项目大多远离市区，基础设施建设落后，市政排水管网不能到达，而生活污水排放标准要求达到GB 8978-1996污水综合排放标准的一级标准。这就要求在工程建设中设置必要的生活污水收集系统及污水处理设施［1］，工程采用了一体化生活污水处理设备这种方案。下面结合目前已开展的某工程实例对“一体化污水处理设备”的设计思路、设备选型依据以及后期面临的问题进行分析，为以后的工程提供更多的参考。

2.1 工程概况

工程中生活污水具有以下特点:水质、水量波动比较大;水量较之城镇污水处理厂的水量小很多;污染物浓度偏低(即比城市污水低)，污水可生化性能好;工程用地有限以及管理水平不高。这些特点就要求我们找到适合这种工业生活污水处理的方式，由于管理水平有限，所以在做工艺设计时尽可能的选择污泥少或者无污泥产生的处理工艺，防止因污泥处理不善而导致二次污染。某电厂的生活污水系统自成一套完整的污水管网及处理体系。目前该工程生活污水管网及处理系统已经投入使用。

2.2 设计参数的确定

由于污水处理设施与工程同步运行，在工程未运行前我们不能对该工程的污水水质进行全面确切的实验分析。但从用水用途、用水性质来看，电厂生活区的生活污水主要是生活排水和淋浴排水，污水性质比较简单，生活污水属于一般的生活污水。

根据GB 50014-2006室外排水设计规范(2011版)3.4规定我们可以对设计水质进行理论计算。《给排水手册》第5册城镇排水(2005年版):城镇污水典型的生活污水水质，大体有一定的变化范围，根据规范计算的污水水质与典型生活污水水质比较，综合比较后得出较合理的设计进水水质指标见表1。

表1 生活污水设计进水水质指标

根据GB 8978-1996污水综合排放标准一级处理标准。我工程生活污水主要污染物出水指标见表2。

表2 生活污水设计出水水质指标

经计算一体化生活污水的设计水量为7.5 m3/h。

2.3 工艺流程

一般来说当处理污水中BOD与COD的比值大于0.3时，可采用生物法来处理。工程待处理污水BOD与COD的比值约为0.6，可采用生物法处理［3］。考虑到生活污水处理规模不大，规划用地有限，故选用了A/O接触氧化法一体化生活污水处理设备。一体化A/O工艺兼有生物滤池法和活性污泥法的优点，具有良好的氨氮和有机物的去除效果［4］。接触氧化工艺具有技术较成熟稳定、出水水质好、占地小、投资低、能耗低，运行费用低等优点［5］。

设计污水处理工艺流程如图1所示。

图1 污水处理工艺流程图

2.4 处理构筑物的处理效果预测

为达到处理效果，根据《室外排水设计规范》及《生物接触氧化法污水处理工程设计规范》对各处理构筑物的处理效果进行预测，以此更准确的确定各构筑物的尺寸，见表3。

根据预测结果可以较精确的计算各处理构筑物的尺寸。

2.5 运行成本分析

以电厂工程为例，本污水处理系统设计处理水量为7.5 m3/h，其运行成本分析如下:

电费:装机容量为6.65 kW，运行容量为3.7 kW，按照工业电价0.5元/度来计算:

人工费:此污水处理系统自动化程度高，只需一人兼职管理，按月工资1 000元计算:

1 t水运行费用:E电费+E人工=0.25+0.19=0.44 元/m3。

相对于其他处理工艺相对节能。

表3 处理构筑物的处理效果预测表

3 工程运行情况及分析

工程已经运行调试结束，系统达到稳定水平。出水水质达到稳定、达到了处理要求。运行中应注意以下问题:1)出现故障时必须及时排除，主要故障为管路堵塞和风机水泵损坏，如果不及时排除将影响生物膜的生长，甚至会导致设备生化系统的破坏。2)定期清理污泥池内的污泥，以免影响出水水质;格栅池要注意观察及时清渣，以免对进水产生影响。3)设备主要易损部件为风机与水泵，必须执行保养制度，风机每运行10 000 h必须保养一次，水泵运行5 000 h～8 000 h必须保养一次;平时运行过程中，风机转向不能搞反，如进入污水，必须清理，更换机油后方能使用。

4 结语

1)一体化生活污水处理设备的特点适合电厂生活区生活污水的处理，在工程中的应用解决了用地紧张的问题。已运行的处理设备达到了污水处理水质的要求，满足了环保要求。

2)一体化生活污水处理设备对于市政污水管网不能到达的旅游景点、度假村、工业生活区、农村和与之类似的有机工业废水等偏远地区，具有广阔的应用前景，对于环境保护发挥了一定作用。

［1］张自杰.排水工程［M］.北京：中国建筑工业出版社，2000.

［2］王淑梅.一体化小型生活污水生物处理装置研究发展［J］.中国环保产业，2012，40(13)：52.

［3］姜进峰，李翠梅，张 燕.农村一体化生活污水处理设备评析与研究［J］.安徽农业科学，2012，40(13)：95-98.

［4］Yu Zhaoxiang，Qi Rong，Yin Yanjun.Treatment of coke plant wastewater by A/O fixed bifilm system［J］.Science in.China serB：chemistry，2005，48(5)：489-496.

［5］赵 艳，赵英武，李风亭.一体化污水处理设备的应用与发展［J］.环境保护科学，2004，10(125)：98.