ACGMP生态农村污水处理系统应用

1生活污水处理工程地点概况

　　“五环”式(ACGMP)生态高效农村生活污水处理工程应用地点位于三峡库区的重庆市开县竹溪镇春秋村(29°16'～31°25'N，106°～111°50'E)，东起湖北省宜昌，西迄重江津市年平均气温17～l9℃，无霜期300～340d，年平均降雨量1140～1200mm，地区分布相对均匀。污水处理规模为30～50m3/d，进口水质水量特征见表2。

　　2开县春秋村生活污水处理系统

　　2.1工艺流程

　　废水经过格栅自流进入厌氧池，在厌氧池前端对水质水量进行调节，将大颗粒的无机固体颗粒沉淀去除，并定期通过底部的排泥管排出,初步降解一部分有机物。废水在厌氧微生物的作用下，降解部分有机物，小分子的氨基酸降解为甲烷，大分子的蛋白质降解为小分子的有机酸。厌氧反应器中设有生物填料及高效微生物，悬浮污泥在上升过程中附着在填料表面，微生物在填料上生长繁殖，进一步提高处理效率。厌氧出水自流入潜流式人工湿地，人工湿地采用潜流设计，在填料上种特定的植物，和土壤、填料的共同作用下通过物理沉降，植物根系阻截吸收，填料、土壤表面吸附，微生物的代谢作用等去除厌氧段出水中的剩余的有机物、悬浮物、氮磷等污染物质。人工湿地由多段组成，多级处理。在工程中采用了自主研发的对水中有机物具有极高吸附能力的填料，极大的提升了人工湿地系统对水中有机物的吸附能力。出水经溢流堰溢出到氧化塘。出水水质达到国家关于污水综合排放标准的二级标准，表2。出水可以用于附近农业灌溉，实现废水的无害化、资源化和再利用。

　　2.2工艺设计参数和运行参数

　　该工程工艺设计参数和运行参数见表1所示。

　　2.3工程设计

　　调节池：有效容积50m3，有效深度2m，调节池下部留有排泥阀，用于定期排泥。

　　厌氧反应器：设计处理量Q=30m3/d;L=8m，W=4m，H=2.5m(地下1.0m，地上1.5m);有效容积约60m3;总容积V=90m3;HRT≥48h;

　　厌氧反应器容积负荷Rs=0.225kg/(m3·d);表面负荷Rv=0.938m3/(m2·d)，接入高效微生物。

　　人工湿地：人工湿地占地面积共70m2，底部为不透水混凝土面，位于地下0.5m。底面上铺设布水管道，管道为PVC材质，直径110mm。湿地共分2阶，第一级湿地占地面积约30m2，第二级占地面积约40m2。

　　填料为特制填料和一般无机填料，借势当地地形的坡度，两阶湿地之间有足够的高度差，第二阶与第一阶结构基本相同。人工湿地种植高吸附主要污染因子的植物。

　　2.4工程的运行效果(水质、投资成本和效益分析)

　　该工艺将厌氧技术与生态技术的有机结合，充分发挥各自工艺的优势，人工基质和生长在其上的水生植物和微生物组成一个独特的土壤-植物-微生物生态系统。该系统采用无动力自然流的运行方式，如图2。由于系统依靠生物链等协同作用处理、净化污水，所以管理、维护简单方便。系统运行所需能源主要是重力能、太阳能、生物等生态型能源，无需其他动力，节能降耗。以处理规模为50m3/d生活污水为例，处理每吨污水投资成本为3500元左右，运行成本为0.1元/t污水。

　　生态效益明显：污水在处理的同时，被作为一种资源加以利用。该项工艺加入了景观设计的理念，美化了环境。厌氧处理池采用全地下结构，既节省了空间又不影响周边环境，图3。在人工湿地的土壤和填料上种植高吸附性水稻，美观的同时又有效的利用了空间，图4。

　　3生活污水处理前后监测

　　2011年9月20-26日，对开县竹溪镇春秋村3社唐家院子农村生活用水处理前后的滥测，监测指标有pH值、COD、总磷、总氮、氨氮、SS、六价铬、总铅、总镉、总汞等10个，具体监测情况详见表2。

　　4结果与分析

　　4.1系统处理效果分析

　　为了能够充分掌握污水净化后排放水水质状况，在前期调查的基础上，通过一周(9月20日-9月26日)连续取样监测，监测情况是：COD、总磷、SS、氨氮明显下降;总氮略有降低;六价铬靠吸附略有下降;pH值几乎没有变，近中性;总铅、总镉、总汞没有检出。通过监测表明，处理后的水质可以达标排放。其具体的监测数据如图5。

　　根据监测数据及图线分析，该农村生活用水通过处理后再排放，基本达到了国家排放二级标准。

　　4.2应用的价值分析

　　“五环”式(ACGMP)生态高效农村生活污水处理工程具有五大特点和优势。一是集中处理，建设费用少。相比对分散农户建设小型污水处理设施，“五环式”(ACGMP)生态高效农村生活污水处理设施占地少、造价低。由于整个工程系统运行不需要电动力，实现完全自流动，运行成本极低，农村易接纳(见图2);二是雨污分离，运行成本低。经过分流后，雨水可直接排入农田、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;生活污水则统一收集进行处理，实现污水再利用，提高污水处理率，降低污水量对净化池的冲击，明显降低污水处理成本;三是合理布局，稳定性能好。整套污水处理系统在实际建造中设置了调节池这个环节，对生活污水的水量、水质的高冲击性负荷起到了很好的调节，避免了对厌氧消化的水量冲击，因此系统运行的稳定性较好;四是不占耕地，建设阻力小。在耕地资源日益紧张的今天，将污水净化池建于地下，不但美观，而且节省了空间。所以该项目选择在地下建设净化池，上面覆盖耕作土，农户可照常栽种作物，人工湿地可以种植农作物，从根本上解决了原本可能产生的矛盾，使得建设阻力及成本都大大减少(见图3、4);五是效果显著，用户反映好。充分利用“五环”中的每一环节对生活污水进行深度处理和综合利用，将污水经过前端处理后再排入氧化塘，杜绝了生活污水的外排，实现了污水的资源化利用。