玻璃钢一体化污水处理设备在农村生活污水处理的应用

徐艳勤 曹 霞 张 挺 周幼珍 肖婷婷

(1.浙江德安科技股份有限公司 设计部，浙江 宁波 315040；2.上海水生环境工程有限公司宁波分公司 设计部，浙江 宁波 315040)

1 背景

随着我国经济的快速发展，农村城市化进程加快，我国农村居民对生活品质的要求逐渐提高，农村用水量大幅增加使污水排放量也逐年增加，农村由于基础设施不完善，用地限制、资金投入不足及人口分布分散，故污水收集后无法集中处理，大部分仍是未经处理直接排入附近水体或是路面，不仅影响环境卫生，更是造成水体污染破坏生态环境，[1]目前，浙江省农村生活污水处理主流技术主要有以下几类：预处理+生态滤池技术、多介质土壤渗滤污水处理技术、净化槽污水处理技术、预处理+A2/O技术、厌氧+生物接触氧化法+人工湿地技术等。本次案例的玻璃钢一体化设备是以浙江德安科技股份有限公司的自主专利产品在浙江某村的实际运用案例进行分析。[2]

2 玻璃钢一体化污水处理设备介绍

2.1 玻璃钢一体化污水处理设备介绍

玻璃钢一体化污水处理设备采用以预处理+A2/O技术为主体的改良型工艺，包括格栅沉淀区、厌氧区、兼氧区、好氧区、曝气单元、污泥回流单元、污水回流装置、沉淀过滤区及污泥存储单元等。

设备主体结构选用玻璃钢材料，主体结构使用年限可达30年，采用地埋式安装。

2.2 玻璃钢一体化污水处理设备工艺

本案例的工艺流程图见图1。

图1 工艺流程图

本案例的玻璃钢一体化设备的工艺流程如下：

污水收集管网收集的污水自流进入进水井(内设格栅)，去除部分悬浮物后进入污水收集池(调节池)调节水量，再由水泵提升进入一体化污水处理设备(玻璃钢罐)，一体化污水处理设备包括格栅沉淀区、厌氧区、兼氧区、好氧区、曝气单元、污泥回流单元、混合液回流单元、沉淀过滤区及淤泥排除单元，污水通过厌氧、兼氧及好氧区处理将污水中有机物逐步进行降解净化，然后再进入沉淀过滤区进行泥水分离，净化污水经消毒后达标排放。沉淀池剩余污泥部分回流至厌氧区，部分抽至污泥池，定期排除。

2.3 玻璃钢一体化污水处理设备特点

(1)玻璃钢一体化生活污水处理设备采用玻璃钢整体缠绕或多层粘贴而成，桶身与封头连接处(包括进出水管与桶身的连接)内外做防渗漏加强，一次成形圆筒型整体，密封性好。不产生因地基沉降而引起的断裂破损和池内板结浮渣层现象，不污染地下水，保证生活污水处理可靠性运行。

(2)玻璃钢一体化生活污水处理设备结构强度好，荷载设计满足行业技术标准，可设置于人行道、绿化草坪地带等区域下面，不易发生变形。

(3)在一体化污水处理设备的厌氧区、兼氧区、好氧区内均设有专用填料，具有提高微生物固定量，加快生物膜更新换代速率等特性，提高污水处理效率。采用了高效微生物增效来提高系统的处理效率和抗冲击负荷能力。

(4)产品使用寿命长。产品耐潮湿、耐氧化、高低温无变形，不畏酸碱。

(5)管理维护简单，多个站点可委派少量人员监管；亦可安装自动监控系统远程管理。

3 玻璃钢一体化设备应用实例

3.1 项目概况

浙江某村，以处理水量为30m3/d的设备实际运行数据做出以下分析。

3.2 进出水水质要求

表1 浙江省农村生活污水水质主要指标

表2 出水水质主要指标要求

3.3 相关设计参数

(1)进水井(格栅井)

设置1座进水井，采用砖砌形式，净尺寸为Φ0.5m×2.0m，内设格栅1台。

(2)污水收集池

污水收集池的设计停留时间为12h，保证了水量、水质的稳定，净尺寸为3.75m×2.0m×2.5m，池体内设有提升泵、电磁流量计等。

(3)玻璃钢一体化设备

玻璃钢一体化设备停留时间24小时，容积约为30m3，壁厚为11mm，设备尺寸为Φ2.4m×6.9m，设备内装有混合液回流系统、污泥回流系统、加药系统、曝气装置等。

(4)玻璃钢一体化设备结构示意图

图2 处理设备结构型式示意图

3.4 水质分析

(1)监测方法

监测项目主要包括：SS、COD、NH3-N、BOD和TP。

主要分析方法见表3，具体实验步骤详见《水和废水监测分析方法》第四版[3]。

表3 分析方法

(2)设备运行情况

设备安装调试完毕，运行一个月，出水稳定后，每天9点取样，连续一个月，数据详见图3至图7。

图3 进、出水SS变化曲线

图4 进、出水COD变化曲线

图5 进、出水BOD变化曲线

图6 进、出水氨氮变化曲线

图7 进、出水TP变化曲线

从图3至图7中可以看出玻璃钢一体化设备的SS、COD、BOD5、氨氮和TP污染物的平均处理率分别为77.7%、76.9%、76.3%、83.9%和60.3%。当进水污染物浓度波动较大时，经设备处理后的出水仍能稳定的维持在较低水平，参照浙江省地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB33/973-2015)的一级标准，出水的SS、COD、BOD5、氨氮和TP达标率分别为93.3%、96.7%、100%、100%和100%，总体达标率为98%。

3.5 运行费用分析

表4 运行电耗

用电设备电费按0.6元/kw·h，则吨水电费为0.27元；

消毒采用氯片消毒，吨水投加量为3mg/L，药剂费用为2元/kg，则吨水药剂费用为0.006元；

PAC吨水投加量10mg/L药剂费用为2.9元/kg，

则吨水药剂费用为0.029元；

吨水费用控制在0.305元/吨内。

3.6 管理分析

本钢制一体化设备设有远程控制系统，可实现数据自动采集，支持后续运维平台系统接入功能和实时状态监视功能，一旦现场设备有任何异常，GPRS无线通信模块即将报警内容发送到指定的巡检人员手机和云监控运维平台电脑上，并可以通过远程电脑或手机网页完成现场设备的监控。由于短信和GPRS网络信号覆盖全国，因此实现了设备与设备之间的无线远距离通讯，因此实现了无人值守自动运行、远程控制及远程各项数据传输等。

4 结论

玻璃钢一体化的设备出水主要指标可根据客户要求进行选择，可以达到浙江省地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB33/973-2015)的一级标准以及《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准要求，出水稳定。投资省，运营成本低，管理维护简便，占地面积小，工程隐蔽，适合在农村污水处理项目中广泛推广使用。

[1]曹霞，周幼珍，徐艳勤.WTBOX-I型一体化污水处理装置在农村生活污水处理中的运用.《环境与发展》2017(4)：72：74.

[2]俞建德.联户式污水处理装置.中国发明专利(专利号：ZL 201410767611.9)，2014.

[3]国家环境保护局《水和废水监测分析方法》编委会冰和废水监测分析方法[M].北京：中国环境科学出版社，2002.