农村污水治理气动生态氧化沟技术

近年来，中小型分散污染源成为环境整治的重点，治理方式以就地治理为主。但传统治理方法普遍存在管理难、运行成本高、维护难、可控性差、治理成效低、易造成二次污染等问题，导致整体社会环境效益较低。因此，迫切需要一种新型治理方法，突破瓶颈，解决问题。

1、气动生态氧化沟

1.1 工艺原理

气动生态氧化沟工艺遵循生态学的基本规律，强化生物多样性，以建设水体微环境为中心，具有多元化水生生态微环境与强大的生物食物链。主要工艺原理为：

(1)气动供氧原理：工艺核心为气动氧化沟系统，在气动循环供氧装置配套下，仅用一台低功率的风机即可带动整个水体回流循环并复氧，使水体中的污染因子与生物反应器充分接触，并且稀释了原水，降低了水体中溶解氧的消耗，提高了缓冲能力与抗冲击负荷，延时了曝气效应。在水生植物及水体微环境的系统化设计下，水体生物链得到了全面发展，强大的水生生态食物链及高效的污染因子降解功能，使水体化学需氧量快速降低，从而实现了间歇供氧循环，大大降低了运行成本。

(2)生物膜代谢原理：在氧源充足的条件下，微生物迅速繁殖，填料上的生物膜逐渐增厚，当生物膜达到一定厚度时，生物膜内层逐步开始繁殖兼氧—厌氧菌，并不断扩散，厌氧产生的代谢物(如CH4)逸出，使内层生物膜脱落。在生物膜脱落的填料表面重新形成生物膜，周而复始，生生不息，从而形成以自然规律为基础的生物反应器构件。

1.2 工艺流程

气动生态氧化沟技术的工艺流程为：废水来源→格栅井→厌氧池→生态池→达标出水。该系统构筑物相当简约，应用至今已经过三次以上的技术升级，抗冲击能力强，地理条件许可，均设计为自流系统，节省调节池及节约提升耗能。

生态池的第一渠为进水渠，中间渠与第一渠均为循环渠实现延时曝气与抗冲击效应，最后一渠为沉清渠，沉清后出水，其底泥部分被回流至循环渠中继续发挥其应有效应，另一部分则定期回流至厌氧池;厌氧池内布施有能够承载高密度生物膜的生物载体，在物种丰富的生物污泥的补充下，厌氧效应得到高效发挥，从而实现高效分解与降解污染因子;在高效厌氧池的作用下，大大降低了后续治理负荷，同时在延时曝气的生态池上的污染浓度得到快速稀释与降解，极大降低了生态池的需氧量，实现了间歇工作的节能效应，同时在食物链强盛的系统中形成各种共代谢功能，难降解的污染因子及有机污泥得到有效降解，污泥就地降解率高达90%以上。

2、运行效果

项目的工艺流程设计均为：污水→格栅井→厌氧池→生态池→出水。其中格栅井主要目的是过滤掉污水中的大块物质(如塑料袋等)。厌氧池主要功能为水解酸化。生态池主要功能是降解水中的污染物质(4个案例项目均建设于工艺升级前，生态池最后的渠并非沉清渠设计)。污水经过水生态技术污水处理系统，出水主要水质指标优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

3、 耗能分析

气动生态氧化沟属微动力系统，设备非常简单。自流系统仅风机运行需用电，非自流系统则多了提升泵的耗能。气动生态氧化沟稳定工作的耗能很小，是节能系统的体现。

4、稳定性分析

通过项目验收时的不同时间取水的水质检测，考量整个系统的稳定性。项目进出口浓度对比，COD浓度范围在182～68.2mg/L，NH3-N的浓度范围48.9～6.2mg/L，从浓度变化来看，符合农村污水水质不均匀的特点，经过气动生态氧化沟系统处理后，出水浓度稳定在一定范围内，没有大的波动，系统处理后的水质稳定。综上所述：气动生态氧化沟系统出水水质具有良好的稳定性。

6、效益分析

6.1 环境效益与社会效益

污水处理工程建设对于改善农村环境，保障人民身体健康具有极为重要的意义，其环境效益日益明显。降解COD和氨氮的同时，可以有效保证河道、湖泊等水质质量，出水还可运用于景观、绿化等，填补地表水的流失。

6.2 经济效益

相对传统的工艺，气动生态氧化沟工艺在建设成本上可节约20%～30%的造价;在用地面积上，可节约30%～50%;在运行成本上，每吨水的运行费用可以节约50%～70%，具有较高的直接经济效益。