村鎮低濃度生活污水現狀及處理技術分析
近年來，我國農村和鄉鎮面臨的環境污染問題日益突出，村鎮污水處理率較低的問題備受關注。目前村鎮污水廠的進水有機物濃度較低，出水水質難以穩定達標。為此，詳細闡述了村鎮污水廠的低濃度生活污水現象，分析了低濃度生活污水現象的成因及其危害，并建議按照如下3種情況分別處理：
1)采取系列措施預防低濃度生活污水現象的出現；2)將現有傳統活性污泥法工藝改造成MBBR工藝；3)對于尚未建成污水處理廠的地區，建議考慮SBR、生物轉盤、生物接觸氧化、曝氣生物濾池等工藝。
2014年以來，國務院先后印發了《國務院辦公廳關于改善農村人居環境的指導意見》(國發〔2014〕25號)、《國務院關于深入推進新型城鎮化建設的若干意見》(國發〔2016〕8號)，以及《國務院辦公廳關于創新農村基礎設施投融資體制機制的指導意見》(國辦發〔2017〕17號)、《農村人居環境整治三年行動方案》，均明確指出加快農村環境綜合整治，加強農村污水收集處理設施建設。
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在農村和鄉鎮污水處理設施建設不斷推進的同時，許多地方暴露出進水有機物濃度過低的問題，嚴重影響了污水處理設施正常運行效果，且并未得到研究人員的充分重視。為防止低濃度生活污水進一步影響污水處理廠(站)設計處理能力的正常發揮，本文就這一問題進行了探討，提出了相應的應對策略，對于低濃度村鎮生活污水的處理具有一定的指導意義。
1 低濃度生活污水現象
低濃度生活污水，主要是指污水處理廠(站)進水有機物濃度低于典型生活污水的有機物濃度，即ρ(COD)<250 mg/L、ρ(BOD5)<100 mg/L[1]。我國村鎮污水處理廠(站)、城市污水處理廠均存在低濃度生活污水的現象。
例如，張靜等[2]就巢湖流域內19個已建成運行的村鎮污水廠進行調研后發現，16個村鎮污水廠的進水ρ(COD)<100 mg/L；周曉莉等[3]監測江蘇省20個村級生活污水處理設施1年后發現，進水ρ(COD)年平均值為154.6 mg/L，全年進水ρ(COD)<100 mg/L的樣本占總數的61.9%。
此外，1999年有文獻報道[4]南方多個城市污水處理廠的實際運行水質遠低于設計值，為設計值的1/2～1/3；截至2014年末，湖南省已運行的138座城鎮污水處理廠中，90座污水廠的進水ρ(COD)<200 mg/L，25座進水ρ(BOD5)/ρ(COD)<0.3[5]。
邱鴻榮等[6]對廣東省60多座污水處理廠調查后發現，40多座污水廠存在進水有機物濃度過低的現象，其中23座進水ρ(COD)<100 mg/L，10座污水廠進水ρ(COD)<60 mg/L；南昌中心城區5座污水處理廠投入運行后，也普遍存在實際進水水質遠低于設計值、進水有機物濃度偏低(ρ(COD)<200 mg/L，ρ(BOD5)<100 mg/L)的現象[7]。
可見，低濃度生活污水問題存在已久，且一直沒有得到徹底解決，其嚴重阻礙了采用傳統活性污泥法的污水處理廠(站)設計處理能力的正常發揮。
1.1低濃度生活污水危害
對于采用傳統活性污泥法的污水處理廠(站)而言，低濃度生活污水的影響主要體現在以下3個方面：
1)低濃度生活污水會影響微生物的生長和繁殖�；钚晕勰嚅L期處于饑餓狀態，將導致微生物的活性下降，甚至因微生物的內源呼吸作用，反應器內活性污泥出現負增長。2)低濃度生活污水會影響污水廠二級生物處理工藝的脫氮除磷效果。反硝化和生物除磷均需有機碳源，因低濃度生活污水中可被微生物利用的有機碳源較少，反硝化菌和聚磷菌對有機碳源的競爭更加激烈，往往導致出水TN和TP無法達標。解決出水TP超標的問題尚可通過輔助化學除磷的方式，但要實現出水TN達標不易，有時甚至也無法滿足排放標準。3)低濃度生活污水容易導致污泥膨脹。有機物濃度較低的條件下，菌膠團的生長速率低于絲狀菌的生長速率，此時傳統活性污泥法容易發生污泥膨脹，使出水水質惡化[8]。
1.2低濃度生活污水成因
低濃度生活污水的成因是多方面的，可歸結為兩大類：1)有機污染物濃度較低的水進入污水管道，起到了一定的稀釋作用。2)本應通過污水管道進入污水廠(站)的污染物，被處理或截留在污水廠(站)外。