一、引言

農(nóng)村污水高氮磷特點(diǎn)，對(duì)河流湖泊等受納水體造成嚴(yán)重污染，使其成為中國(guó)水源污染的主要污染源之一。解決農(nóng)村水污染問題已引起水處理學(xué)者們的普遍關(guān)注，隨著市政和工業(yè)污水處理技術(shù)的快速發(fā)展，中國(guó)城市污水的處理能力和效果得到根本改善,使這種關(guān)注更加普遍。村莊分散，排水設(shè)施落后，給農(nóng)村污水的集中處理帶來(lái)了困難，導(dǎo)致農(nóng)村污水處理必然采用因地制宜，就地處理模式。

當(dāng)今世界性的水危機(jī)，使污水處理與利用結(jié)合的更加緊密，許多國(guó)家和地區(qū)依據(jù)自身開發(fā)出農(nóng)村生活污水處理工藝，一些工藝作為處理方式延續(xù)至今，例如，日本的“生物凈化槽”，美國(guó)的“分散處理系統(tǒng)”，澳大利亞的“菲爾托”，還有一體化集成凈化裝置、人工濕地和土地處理系統(tǒng)等都得到了廣泛的應(yīng)用。

中國(guó)農(nóng)村生活污水處理與利用正處在起步階段，村莊分散、人口不集中等問題給處理工藝提出了新的要求，又因?yàn)檗r(nóng)村污水量小、分散、日變化系數(shù)大給收集和利用帶來(lái)一定的困難，使分散處理與直接利用成為農(nóng)村污水處理技術(shù)的主要研究方向。新農(nóng)村建設(shè)在濱海地區(qū)加快進(jìn)行，使水資源的供需矛盾更加突出，處理后的農(nóng)村生活污水不僅僅作為農(nóng)業(yè)灌溉，逐步應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，村莊綠化，景觀水體等多領(lǐng)域，尤其是補(bǔ)充景觀水體和河道成為現(xiàn)階段新農(nóng)村再生水資源利用的主要方面，這也對(duì)進(jìn)入環(huán)境的再生水中的營(yíng)養(yǎng)鹽提出了更高的要求。

根據(jù)農(nóng)村污水排放特點(diǎn)，在間歇曝氣連續(xù)回流工藝基礎(chǔ)上，自主開發(fā)了兩級(jí)交替回流連續(xù)曝氣生物膜新工藝。污水經(jīng)提升后以自流的方式依次完成后續(xù)工藝流程，耗能低。厭氧段只進(jìn)行到水解酸化階段，在二次沉淀池和循環(huán)水池中分別設(shè)置污泥回流泵和循環(huán)水泵，污泥回流泵提高了厭氧池和接觸氧化池內(nèi)的混合液污泥濃度（mixed liquid suspended solids），延長(zhǎng)污泥齡為反硝化過程提供硝酸鹽以提高脫氮效率，排泥設(shè)在厭氧段末端，減小排泥量延長(zhǎng)排泥周期，循環(huán)水泵保證了間歇進(jìn)水系統(tǒng)的連續(xù)處理能力。在進(jìn)一步控制有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)鹽的環(huán)境進(jìn)入量同時(shí)，有效控制了投資成本，運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，簡(jiǎn)化操作程序，筆者以實(shí)際運(yùn)行的污水處理站為研究對(duì)象，探討了間歇性進(jìn)水，低碳氮比條件下，系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物和氮、磷的去除效果。

二、材料與方法

1、工藝流程

本處理系統(tǒng)由集水調(diào)節(jié)池、厭氧水解池、接觸氧化池、二次沉淀池、循環(huán)水池和風(fēng)機(jī)房構(gòu)成，構(gòu)筑物總有效容積270 m³，其中集水調(diào)節(jié)池18 m³，厭氧水解池207 m³和接觸氧化池24 m³，二次沉淀池14 m³，出水循環(huán)池7 m³。其中，厭氧水解池兼具缺氧反硝化脫氮功能，與接觸氧化池容積比約8.6∶1。

整個(gè)生化反應(yīng)區(qū)組合填料填充深度為1.0 m，其中厭氧水解段填充率為百分之六十，水力負(fù)荷為0.48 m³/（m³·d）；

接觸氧化段填充率為百分之七十五，水力負(fù)荷為4.17 m³/（m³·d）。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力100 m³/d，運(yùn)行期間實(shí)際進(jìn)水量為90 t/d，進(jìn)水方式為液位自動(dòng)控制波段式進(jìn)水，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)水泵日工作時(shí)間約8 h，主要集中在早、中、晚3 個(gè)時(shí)段，其中早間集中工作2～3 h，午間集中工作1～2 h，晚間集中工作3～5 h，曝氣方式為三葉羅茨風(fēng)機(jī)連續(xù)鼓風(fēng)，2 臺(tái)風(fēng)機(jī)交替工作，污泥回流泵為每4 h工作15 min，循環(huán)水泵保證系統(tǒng)在無(wú)進(jìn)水和污泥回流情況下的正常水力推流，系統(tǒng)回流比為2∶1。

工藝流程見圖 1，本污水處理站位于天津市寧河縣大北澗沽村，服務(wù)290 余戶，約1 100 人。該村2010 年完成集中污水收集管網(wǎng)建設(shè)，并在檢查井內(nèi)安放清淤井和攔污網(wǎng)，所以污水處理站未設(shè)初沉池。同時(shí)該村地勢(shì)低洼，存在雨污合流現(xiàn)象，故集水池又兼顧泄洪功能。該項(xiàng)目于2011 年5 月進(jìn)行了設(shè)備運(yùn)行調(diào)試，并于6 月開始監(jiān)測(cè)分析處理效果。

2、試驗(yàn)水質(zhì)與采樣

系統(tǒng)于2011 年5 月底完成設(shè)備運(yùn)行調(diào)試，在調(diào)試過程中系統(tǒng)一直以交替回流連續(xù)曝氣的方式運(yùn)行。從2011 年6 月開始，分別在月初和月中（1號(hào)、16 號(hào)）采集水樣，連續(xù)采集12 個(gè)月，進(jìn)水水質(zhì)見表1。

注：CODcr、BOD5、NH3-N、TN、TP 和SS 分別為：化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總氮、總磷和固體懸浮物。

3、測(cè)定項(xiàng)目及方法

水質(zhì)分析方法采用《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》，其中CODcr：重鉻酸鉀法；

BOD5：稀釋與接種法；

SS：烘干稱重法；

NH3-N：瑞典 Foss Flastaar 5000全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀；

pH 值：pH-HJ90B 型酸度劑；

TP：鉬酸銨分光光度法；

TN：德國(guó)Analytikjena公司multi N/2100S。