據統計，我國農村每年產(chǎn)生生活污水超過(guò)80億m3，但大部分地區都沒(méi)有相應完善的水處理系統，研究一種可行性的農村生活污水處理技術(shù)變得至關(guān)重要。
農村生活污水的主要來(lái)源有廚房、沐浴、洗滌和沖廁等。其數量、成分、污染物濃度與鎮村居民的生活習慣、生活水平和用水量有關(guān)。因其含有大量的營(yíng)養鹽及細菌、病毒，容易造成地表水及地下水的污染。本項目采用的日光型厭氧好氧一體化技術(shù)就是結合天津農村實(shí)際情況，對厭氧-3級好氧/缺氧生物膜工藝進(jìn)行改進(jìn)后的新工藝。該項目已于2010年10月建成于天津市寧河大北澗沽村，運行至今，出水指標達到農業(yè)灌溉國際二級排放標準。
1 工藝設計
1．1 水質(zhì)水量
天津市寧河大北澗沽村人口共276戶(hù)，日均污水量89m3。所取污水從處理站的集水池取出。生活污水水質(zhì)見(jiàn)表1。
本處理站由集水泄洪池、水解酸化調節池、接觸氧化、污泥沉淀池和儲水池，總有效容積160m3，其中水解酸化調節池（115m3）和接觸氧化區（21m3）容積比約5．5∶1，水解酸化調節池設污泥排出口。
本污水 處理站水解酸化調節池和接觸氧化區為反應主體，整個(gè)反應主體區填充組合填料，其中水解酸化段填充率為60％，水力負荷為0．78m3/（m3·d）；接觸氧化區填充率為75％，水力負荷為4．24m3/（m3·d）；設計處理能力100m3/d，運行期間實(shí)際平均進(jìn)水量為89t/d，進(jìn)水方式為全自動(dòng)間歇進(jìn)水，系統運行方式為間歇曝氣連續回流。
表1 生活污水水質(zhì)
1．2 工藝流程
工藝流程見(jiàn)圖1。
圖1 工藝流程
該工藝產(chǎn)生的污泥量極小，自運行至今沒(méi)有進(jìn)行過(guò)污泥的清掏。
2 結果與討論
2．1 化學(xué)需氧量和生物需氧量的變化
經(jīng)多次檢測，生活污水進(jìn)水水質(zhì)ρ（COD）為144～387mg/L，ρ（BOD）為53～132mg/L。處理后出水水質(zhì)ρ（COD）＜60．3mg/L，ρ（BOD）＜20mg/L�？梢�(jiàn)日光型厭氧好氧一體化技術(shù)對COD和BOD的平均去除率均達到70％以上。出水穩定，處理效果較好。
2．2 對NH3-N的去除率
樣品從2010年3月開(kāi)始，每4d采1次樣，共得到有效數據16次。根據對原進(jìn)水及出水NH3-N的連續16次監測分析結果（圖2）。檢測結果顯示，進(jìn)水NH3-N平均值為29．19mg/L，出水NH3-N平均值為21．89mg/L，平均去除率為26．87％。
由檢測結果可以看出：NH3-N的去除率不高，分析原因可能由兩方面因素：1）水體中的有機氮在厭氧條件下通過(guò)厭氧菌的氨化作用將氮素轉化為氨氮，導致氨氮含量迅速上升。而硝化細菌的世代時(shí)間較長(cháng)，整套系統啟動(dòng)時(shí)間較短，硝化細菌在接觸氧化池還未占主導地位。2）NH4+在厭氧條件下進(jìn)行硝化反應向NO2-和NO3-轉化�？赡芩腥鄙匐娮邮荏w，使反應進(jìn)行的不徹底。
圖2 對NH3-N的去除率
2．3 該工藝對TN的去除率
經(jīng)過(guò)日光型厭氧好氧一體化工藝處理后的TN平均去除率達38．25％。出水ρ（TN）＜33．5mg/L。雖然出水的TN值達到了設計指標，但去除率較低。如圖3所示。
圖3 TN的去除效果
為了分析去除率不高的原因，對污水中總碳和無(wú)機碳進(jìn)行監測。監測結果發(fā)現無(wú)機碳含量在83．71～165．8mg/L�？偺己吭�92．4～230．1mg/L之間，進(jìn)水C/N為3．0～4．0。有研究表明過(guò)高的無(wú)機碳含量會(huì )促進(jìn)異養型反硝化菌的生長(cháng)，增強了其與厭氧氨氧化菌競爭基質(zhì)的能力，從而出現隨無(wú)機碳濃度升高而TN去除率下降的現象。另有研究證實(shí)，當C/N＞5時(shí)，厭氧（2h）-缺氧（1．5h）-好氧（1．5h）的運行條件下，SBR中對磷、氮的去除率為90％以上。由此可以推測出TN去除率不高的原因為碳源不足及無(wú)機碳含量太高。
2．4 該工藝對糞大腸菌群的處理效果
由于處理站安裝了紫外消毒設備，由圖4可以看出：進(jìn)水的糞大腸菌群在1600～2400個(gè)/100mL之間，出水的糞大腸菌群達30個(gè)/100mL以下，去除率達95％以上。出水符合設計指標，可用于農田灌溉。
圖4 糞大腸菌群的去除效果
3 結論
1）結果表明，日光型厭氧好氧一體化工藝，在天津寧河縣大北澗沽村的生活污水處理中，COD、BOD及糞大腸菌群數的處理效果較好。去除率分別達70％和95％以上，平均出水濃度分別為ρ（COD）＜60．3mg/L，ρ（BOD）＜20mg/L。出水達灌溉水的使用標準。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2）本工藝對NH3-N的去除效果不高，分析氨氮濃度變化的影響因素：一方面，由于厭氧環(huán)境下污泥發(fā)生氨化作用，使有機氮轉化為氨氮，增加了污水中氨氮濃度；另一方面，反應器中厭氧污泥生長(cháng)消耗掉部分氨氮，而厭氧污泥產(chǎn)率很低，消耗掉的氨氮非常少。今后可通過(guò)在厭氧污泥中投入反硝化氨化細菌，增加污泥活性。
3）TN的去除效果不是很理想，去除率為38．25％。今后可在補充碳源和提高無(wú)機碳預處理等方面做出改進(jìn)。
