農村生活污水處理終端運行維護 現狀分析及改進建議
浙江華慶元生物科技有限公司
二〇一六年三月
農村生活污水處理終端運行維護
現狀分析及改進建議
一、概述
農村生活污水是造成我國區(qū)域性水污染的主要原因之一，也是當前我國社會主義新農村建設的制約因素之一。近年來，由于農村居住區(qū)域性集中以及改水改廁的普及，農村生活污水經化糞池預處理后排放或直接排放已經成為農村水環(huán)境惡化的主要原因。
農村人口相對鄉(xiāng)鎮(zhèn)較少，且更加分散，離污水管網較遠，因此集中納管投資費用較高，一般采用自然村落按區(qū)片收集生活污水并建設處理終端集中處理后排入自然水體。根據收集的村戶數量的不同，生活污水處理終端的處理規(guī)模一般為5～100m3/d。
總的來說，我國農村生活污水具有分散不易收集、規(guī)模小、排放點多，且農村經濟基礎相對薄弱、缺乏專業(yè)管理人員以及南北氣候及地域特征差異大的特點。
浙江省委十三屆四次全會提出，要以治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水為突破口（即“五水共治”）倒逼轉型升級。因此為積極推進“五水共治”，做好農村生活污水處理終端的建設和運行維護工作，對新農村建設，緩解水資源短缺矛盾，改善村鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境以及提高農民生活質量均具有重要意義。
二、農村生活污水治理現狀
近幾年來，我省已經在各地農村建設了相當數量的農村生活污水治理終端，形成了一批成熟的生活污水處理工藝，按工藝類別可分為生物型處理工藝和生態(tài)型處理工藝，其中生物型處理工藝主要有生物濾池、接觸氧化、MBR（膜生物處理）法、一體化A/O或A2/O膜法等，生態(tài)型處理工藝主要有土壤滲濾、人工濕地等。目前廣泛采用的處理方法為一體化A/O或A2/O膜法+人工濕地的生物生態(tài)組合型處理工藝，由于其主體設備為埋于地下的玻璃鋼罐體，因此也稱為地埋式微動力一體化處理設備+人工濕地的處理工藝。
但由于目前已建成的生活污水處理終端缺乏長期有效的管理，因此相當多數量的處理終端運行不正常，處理出水水質不穩(wěn)定，顯然無法發(fā)揮其應有的作用。
三、農村生活污水處理終端運維中存在的問題
以目前廣為采用的地埋式微動力一體化處理設備+人工濕地的處理終端為例，其運行過程中主要存在以下問題：
1、抗沖擊能力弱
由于生活污水的排水量不均勻，不同時間段變化很大，如白天和夜間水量較少，而傍晚4~5小時排水量約占日排水總量的70%以上，而且當村里有大型宴席活動時，生活污水濃度和排放量均會明顯上升，因此，生活污水排放的不均勻對處理終端造成較大的沖擊力。
微動力一體化處理設備中采用的一般為附著自然界微生物的活性污泥，這些自然界微生物由于沒有經過篩選，因此活性較經特別篩選的專用微生物差，當生活污水濃度和排放量過大時，由于未能得到有效處理，因此出水水質變差，且過快的水流量也會造成微生物從生物膜上脫落隨污水流失，從而使處理終端生化系統的處理效率降低。
2、微生物老化死亡
隨著處理時間的推移，處理終端生化系統中老化死亡的微生物越來越多，這些老化和死亡的微生物導致絲狀菌增生，污泥結構松散，體積增大，沉降性能差，并漂浮于水面，隨水流出，即污泥膨脹現象。污泥膨脹不但影響出水水質，也使得處理系統效率變差，甚至崩潰。
為防止污泥膨脹，保證系統處理效率，一般采取的解決辦法是定期從生化系統中抽走這部分老化死亡的污泥（即剩余污泥），并添加新的活性污泥。但多數處理終端由于缺乏管理，得不到有效的維護，因此處理效率越來越差。
3、人工濕地缺少維護
人工濕地是通過濕地濾料的過濾吸附、濕地植物根系的吸收、好氧與厭氧微生物菌群的分解作用被去除，從而使污水得以凈化的處理工藝。其主要的功能是濾料的過濾吸附降低生活污水的濁度，以及植物吸收生活污水中的氮、磷營養(yǎng)物。但由于沒有定期更換枯萎的植物（一般為3個月1次），也沒有對濾料進行清理更換，因此隨著時間的推移，植物不斷枯萎，吸收能力越來越弱，濾料逐漸堵塞，過濾吸附作用越來越差。
4、設備缺少保養(yǎng)和檢修
由于缺乏管理，生活污水處理終端的設備（如風機、水泵等）沒有按規(guī)定進行定期的保養(yǎng)，易造成故障和損壞。當設備損壞后也無專人進行維修，因此往往生活污水處理終端剛建成時運行效果良好，而一段時間后由于設備故障或損壞且沒有得到及時的維修使終端運行不正常，出水水質變差。
四、農村生活污水處理終端運維改進建議
生活污水處理終端運維是項長期的責任性工作，需要持續(xù)地投入人力物力。為保證終端正常運行，處理出水達標排放，針對目前終端運維過程中存在的問題，提出如下的改進建議：
1、做好運維人員培訓和管理，明確運維人員的職責
運維人員是保證生活污水處理終端正常運行的主要責任人，因此，運維公司應該對運維人員進行必要的運維培訓，使運維人員熟悉維護管理工作對象（包括設備、工藝等），熟悉維護方法和維護技術指標，操作熟練，并對每個生活污水處理終端指定固定的運維人員，全面負責該終端的日常運維工作，且對運維人員進行必要的考核。只有建立了穩(wěn)定完善的運維隊伍，才能做好終端的運維工作。
雖然生活污水處理終端均采用自動化控制運行，但是難免會發(fā)生異常，因此作為運維人員，其主要的職責有以下幾方面：
（1）根據操作規(guī)程對農村生活污水處理終端進行日常檢查和維護，并做好運維記錄。發(fā)現異常情況及時處理；
（2）觀察終端各部分運行情況，對調節(jié)池原水及采樣井出水進行采樣，及時了解進出水情況。
（3）采集生化系統混合液進行鏡檢，檢查微生物及活性污泥狀況。發(fā)現微生物大量減少、活性污泥變差時，應及時投加微生物菌；
（4）對機電設備進行日常養(yǎng)護，保障機電設備正常運行，減少損壞；
（5）發(fā)現農村生活污水處理設施損壞時，及時維修。設施管理人員不能維修的應及時向業(yè)主及運維單位報告并提出維修意見；
（6）對重大事故需及時分析并妥善處理，將事故及處理情況及時上報業(yè)主及運維單位。
（7）負責終端設施的安保工作，防止設施被破壞或被盜；
（8）負責污水處理設施周圍環(huán)境衛(wèi)生和綠化養(yǎng)護管理。對格柵、清掃口、檢查井、集水井等進行清理，以免堵塞管井。
一般運維人員應做到每周對生活污水處理終端至少一次的巡檢。接入遠程控制系統的終端，應每天觀察終端設備運行情況。發(fā)現異常現象時應及時就地處理，盡快恢復終端正常運行。若無法立即修復，則應停止進水，防止出水水質超標及可能造成的更大的損壞。
2、根據生化系統狀況及時補充微生物菌種及活性污泥
厭氧及好氧生化系統的處理核心是附著在活性污泥上的微生物，在經過多次的水流沖擊后微生物及活性污泥隨水流失。同時隨時時間的推移，部分微生物老化死亡。為保證生化系統的處理效率，應定期對生化系統內的活性污泥進行鏡檢。若發(fā)現微生物數量大幅減少，性狀和活性變差，活性污泥量過少時，應及時向生化系統補充微生物菌種和活性污泥。
由于自然界微生物抗沖擊負荷能力差，因此建議補充經特別篩選的高效微生物菌種，其具有高效降解有機物，降低出水CODCr，同時具有自然界微生物不具備的高效氨氮去除能力，能在降低CODCr的同時降低生活污水中的氨氮。
微生物老化死亡易造成污泥膨脹，可根據實際情況，投加適量的污泥減量菌。污泥減量菌是經特別篩選出來的一類專門分解老化死亡微生物的菌種，可破碎老化死亡的微生物的細胞膜，并將其細胞液作為其它微生物的食物，通過其作用，可消除老化的污泥，防止污泥累積和膨脹，大幅減少了剩余污泥量，因而可以做到剩余污泥長期不外排，大幅減少了清理剩余污泥的人工及成本。
3、做好人工濕地的維護工作
定期檢查植物生長狀況，并進行病蟲害防治；及時補種和修枝剪葉，清除雜草、雜物、垃圾等，保持植物長勢良好；及時清除枯萎的植物并補種新的植物（一般為3個月/次），杜絕有機物及氮磷回流，保證植物的吸收能力。
定期檢查過濾系統是否堵塞，如遇濾料堵塞應及時采取措施進行清理和修復，保證出水暢通。
4、設備保養(yǎng)和維修
對于設備的定期保養(yǎng)，應嚴格按照設備的使用說明書進行，以保證設備的正常工作，延長設備的使用壽命。
每次巡檢時應巡視各設備的運行情況，發(fā)生設備故障應立即切斷該設備的電源，并進行檢修或通知機修人員進行檢修或更換。
定期檢查電控系統各開關、零件是否正常，電纜線是否完好，發(fā)現問題應及時切斷電源，并進行維修。
設備的保養(yǎng)和維修應及時進行記錄，供備查。
五、農村生活污水處理終端設計和建設的改進和完善
農村生活污水處理終端經過多年的發(fā)展和完善，處理工藝和處理設施逐步成熟，新技術和新工藝的不斷加入使其變得多樣化。針對目前農村生活污水處理終端設施建設中存在的一些問題，今后應在如下幾方面進行改進和完善：
1、基建設施的完善
目前常見的幾種生活污水處理終端基本都是地埋式，地埋具有節(jié)省地面占用、可進行綠化、外觀整潔美觀、池內水溫流失少等優(yōu)點，但對于地埋設施的檢修則非常不便。為此，在新建終端時，對于水泵、風機以及電控系統等機電設備，應盡量布置于地面之上以便于檢修，可在地平面上建設電控房容納機電設備，并做好通風散熱以及必要的隔音降噪。
對于地埋式一體化處理設備，應設置合理的檢查口，方便下池清理和檢修。各種管路應明溝明管，方便檢修。
部分生活污水處理終端沒有采用除磷工藝，當生活污水中總磷濃度較高（由于我國目前仍廣泛使用含磷洗衣粉，因此農戶洗衣造成生活污水總磷偏高現象十分普遍）時，則易造成出水總磷超標。對于此類處理終端，應增加專門的除磷裝置或利用人工濕地、水生植物等去除生活污水中的磷，以保證處理出水達標排放。
2、按需補充高效微生物菌劑
相比高效微生物，普通自然界微生物處理效率較低，且隨著時間的推移，微生物不斷老化死亡，且部分微生物受水力沖擊不斷流失，處理效果越來越差。
為此，必須根據生化系統的實際狀況（如定期的鏡檢情況，若發(fā)現微生物數量明顯變少、活力明顯變差時，則必須補充），按需補充微生物菌劑。由于經過篩選而來的高效微生物具有比自然界微生物更強大的污染物降解能力，因此按需補充高效微生物菌劑有助于提高生化系統的處理效率，提高抗沖擊負荷的能力，可保證處理出水水質達到排放要求。另外，通過投加污泥減量菌可分解老化和死亡的微生物，防止污泥膨脹，保證系統的正常運行，做到剩余污泥長期不外排。
在設計農村生活污水處理終端時，必須為投加高效微生物菌劑做好充分的考慮，一般在生化系統的入口處預留投加口方便投加高效微生物菌劑。
3、完善遠程控制及監(jiān)控系統
通過使用Internet（無線或有線網絡）和物聯網技術，在農村生活污水處理終端控制系統中增設相應的模塊，以實時發(fā)送系統的運行狀態(tài)（設備的啟停狀態(tài)、運行時間，以及排水流量和統計等）和報警數據，通過其它PC或手機客戶端能在任何地方看到這些數據，以方便監(jiān)控系統狀態(tài)，及時發(fā)現并解決運行過程中存在的問題。并能通過遠端軟件修改終端相應設備的狀態(tài)，達到遠程控制的目的。
從長遠來看，為加強對農村生活污水處理終端的監(jiān)管，建議增加視頻錄像設備以實時監(jiān)控終端的運行情況，并增加在線水質分析設備，以使環(huán)保部門能及時了解排水水質情況，監(jiān)督運維單位做好處理終端的運維工作。
4、采用新型處理工藝和技術
隨著農村生活污水處理技術的不斷進步，新的處理工藝仍然層出不窮。新的處理工藝往往克服了原有工藝的一些缺點，減少了建設成本，節(jié)約了占地面積，且處理出水效果更好，各方面考慮更為周到（浙江華慶元生物科技有限公司研發(fā)的高效微生物處理一體機工藝較好地解決了原有處理工藝的缺陷，得到了有關部門的一致認可）。因此推動新型處理工藝的發(fā)展有助于做好農村生活污水處理工作，提高處理技術水平。
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