农村生活污水地埋式无动力厌氧处理技术研究_沈东升

第21卷第7期2005年7月农业工程学报TransactionsoftheCSAEVol.21No.7July2005农村生活污水地埋式无动力厌氧处理技术研究沈东升,贺永华,冯华军,周旭辉(浙江大学环境工程系,杭州310029)摘要:该文根据厌氧生物膜技术和推流原理,采用内充空心球状填料的地下厌氧管道式或折流式反应器为处理设备,研究了农村生活污水地埋式无动力厌氧达标处理技术(UUAR)。经过一年多的小试、中试及实际应用,结果表明:在水力停留时间1d及常温条件下,UUAR对农村生活污水CODCr、BOD5、SS、T-N、T-P、大肠菌群、细菌总数和蛔虫卵的平均去除率分别达到66.1%～68.3%、70.8%～76.8%、80.5%～90.2%、18.26%～23.0%、33.9%～35.2%、95.8%～99.8%、37.4%～82.9%和78.7%～100%,出水水质稳定达到国家二级排放标准;通过优化设计和调节球状填料的配比,并延长水力停留时间至2d,出水可达到国家一级排放标准,且未出现剩余厌氧污泥的积累问题。UUAR无日常运行费用,适宜于农村生活污水的分散处理。关键词:农村生活污水;厌氧处理;地埋式;无动力中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1002-6819(2005)07-0111-05沈东升,贺永华,冯华军,等.农村生活污水地埋式无动力厌氧处理技术研究[J].农业工程学报,2005,21(7):111-115.ShenDongsheng,HeYonghua,FengHuajun,etal.Undergroundunpoweredanaerobicreactorforruraldomesticsewagetreatment[J].TransactionsoftheCSAE,2005,21(7):111-115.(inChinesewithEnglishabstract)收稿日期:2004-09-10修订日期:2005-06-16基金项目:浙江省环保局科技计划项目(9617);浙江大学-宁波市科技合作专项作者简介:沈东升(1963-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事环境生物技术方面的研究。浙江大学环境工程系,310029。Email:shends@zju.edu.cn0引言生活污水包括粪便及其冲洗水、厨房炊事用水、洗浴废水等所有的废水。据第五次全国人口普查,中国农村人口约8.88亿,占人口总数的70.1%[1]。随着乡镇、农村的迅速发展和广大农村人民生活水平的迅速提高及生活条件的明显改善,人口居住日趋集中,农村生活污水的排放量不断增加,到2010年,中国村镇污水排放量约270亿t[2]。然而,我国乡镇农村的生活污水处理能力低、处理方式落后,主要的手段是修建标准化粪池,现在采用的沼气化粪池则必须经过后续兼性或好氧滤池处理才能达到国家综合污水排放二级标准[3]。近年来,国内研究者套用城市或工业污水生化处理或物化处理技术,如采用UASB(上流式厌氧污泥床)、SBR(序批式生物反应器)、膜生物反应器和地埋式接触氧化池等[2,4-6]都由于投资大、能耗高、运行费用高、管理难度大等原因难以在农村推广应用;而目前研究较多的人工湿地技术及在其基础上发展而来的人工复合生态床等处理技术也存在有机负荷较低、处理效果受季节影响较大和日常维护难的缺点[7,8]。厌氧生物专家G.lettinga教授断言,厌氧处理生物技术如果有适合的后处理方法相配合,可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段,这一模式较之于传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力,尤其适合发展中国家的情况[9-11]。本文进行农村生活污水地埋式无动力厌氧达标处理技术及设备(UndergroundUnpoweredAnaerobicReactor,简称UUAR)的研究,为探索适合中国国情的农村生活污水处理途径提供依据。1试验研究方法1.1工艺流程本研究采用生活污水自流的方式,应用厌氧生物膜技术及推流原理,采用内充固定空心球状填料的地下厌氧管道式或折流式反应器装置为唯一处理设备,利用附着于空心球状填料内外表面或悬浮的专门驯化专性厌氧或兼氧微生物去除生活污水中的有机污染物、病原菌和部分氮、磷,从而达到净化生活污水的目的[12]。小试、中试和实际应用时所采用的工艺流程基本相同,如图1所示。图1UUAR试验装置示意图Fig.1Flow-sheetofUndergroundUnpoweredAnaerobicReactor(UUAR)forruraldomesticsewagetreatment中试设计采用了二套装置,分别是管道式和折流式厌氧生物反应器[13,14],内充空心球状填料的空隙度约为0.2～0.3。两套装置的有效容积均各为1m3左右。因整个装置运行过程中没有动力消耗,