1、第41卷第8 期2023年8 月文章编号：10 0 9-7 7 6 7(2 0 2 3)0 8-0 2 9 6-0 8Vol.41,No.8Journal of Municipal TechnologyAug.2023D0I:10.19922/j.1009-7767.2023.08.296A/RPIR一体化设备处理农村生活污水的研究张建建，张其殿*（清研环境科技股份有限公司，广东深圳518 0 57)摘要：目前我国农村生活污水具有水量小、布局分散、水质波动大等特点，农村生活污水处理设施存在工艺相对单一、自动化程度不高、抗冲击能力弱及运营管理复杂等缺点，急需一种具有运输方便、安装快捷、占地面积小
2、、运营管理简单、出水水质稳定等特点的一体化设备。因此，研究设计了一种缺氧十快速生化反应沉淀（A/RPIR）一体化设备，现场试验证明该设备在设计水质和水量范围内出水水质能够稳定达到DB32/3462一2 0 2 0 农村生活污水处理设施水污染物排放标准中的一级A标准，且抗水量冲击能力强；当进水量在设计水量1.5倍范围内时，出水水质仍可稳定达标。同时该A/RPIR一体化设备基本能实现无人值守，特别适用于人口分散型村庄生活污水治理。关键词：农村生活污水；A/RPIR一体化设备；污水处理；无人值守中图分类号：X703.3Research on the Treatment of Rural Domest
3、ic Sewage with(Qingyan Environment Technology Co.,Ltd.,Shenzhen 518057,China)Abstract:At present,rural domestic sewage has the characteristics of small water volume,scattered layout and wa-ter quality fluctuates greatly in China.The rural domestic sewage treatment has the disadvantages of relatively
4、 singletechnology,low automation,weak impact resistance and complex operation and management.An integrated equip-ment with convenient transportation,fast installation,small area,simple operation and management,and stableeffluent quality is urgently needed.This study designed a hypoxia&reaction and p
5、rediction integrated bio-reactor(A/RPIR)integrated equipment,which was tested that the effluent water quality stably by the equipment meets theClass A standard in the DB 32/3462-2020“Discharge standard of water pollutants for rural domestic sewage treatmentfacilitieswithin the designed water quality
6、 and quantity range,and has strong water impact resistance;When theinlet water volume exceeds the design water volume by 1.5 times,the effluent is still stable and meets the standard.At the same time,the A/RPIR integrated equipment can basically unattended operate which is especially suitablefor the
7、 sewage treatment of population dispersed villages.Key words:rural domestic sewage;a hypoxia&reaction and prediction integrated bio-reactor(A/RPIR)integratedequipment;sewage treatment;unattended operation文献标志码：AA/RPIRIntegratedEquipmentZhang Jianjian,Zhang Qidian*生活污水随意排放是造成农村环境污染的重要原因之一，未经处理的生活污水直接
8、排放会将各收稿日期：2 0 2 3-0 4-2 3作者简介：张建建，男，工程师，学士，主要从事市政设计及水环境治理工作。通讯作者：张其殿，男，高级工程师，硕士，主要从事市政设计及水环境治理工作。引文格式：张建建，张其殿.A/RPIR一体化设备处理农村生活污水的研究.市政技术，2 0 2 3，41（8）：2 96-30 3.（ZHANGJJ,ZHANGQD.Research on the treatment of rural domestic wastewater with A/RPIR integrated equipment J.Journal of municipal technology
9、,2023,41(8):296-303.)类污染物带人河流，引起水体富营养化及其他浮游生物繁殖。相对于较完善的城市污水收集处理体系第8 期而言，农村地区由于排水管网不健全、经济基础薄弱等缘故，较大规模地集中处理生活污水在现阶段并不可行。考虑到农村生活污水具有分散、水量小的特点,采用小型一体化污水处理设备是较合适的选择。目前我国市场上的一体化污水处理设备采用的工艺多数为生物膜法、活性污泥法和生态法等，每种工艺都有其优缺点1。同时在农村存在污水治理观念淡薄、资金投入不足、污水处理技术实用性差及缺乏长效的运行机制等问题2,导致现有的大部分一体化污水处理设备很难在农村生活污水治理过程中发挥真正的功能。
10、针对现有一体化污水处理设备存在的问题，研究一种占地少、能耗低、投资省、管理简单、抗冲击能力强、出水稳定及自动化程度高的一体化污水处理设备，以有效解决当前农村生活污水治理的难题，其意义重大3-10 1试验装置设计笔者设计了1台缺氧十快速生化反应沉淀（A/RPIR）一体化设备来进行试验研究。试验研究地点位于盐城响水县某村内，设计水量为50 t/d,设计工艺流程为“进水调节池一A/RPIR一体化设备一达标出水”，设计出水水质执行DB32/34622020农村生活污水处理设施水污染物排放标准中的一级A标准。1.1RPIR工艺介绍RPIR工艺主要应用于农村、乡镇、市政等领域。其原理为活性污泥法，其生化处
11、理区利用了气提理论，通过设置固液分离结构，在反应区实现环流，一方面提高了氧传质效率，促进空气、微生物和水体三相的接触反应；另一方面为活性污泥和水体的分离提供了良好的条件，将有效的微生物充分截留下来,集生化反应和沉淀分离于一体。同时，又因其巧妙的全钢导流结构，无易损部件，不存在堵塞问题，全寿命免维护。RPIR工艺如图1所示。RPIR设备已经在市政污水、农村生活污水以及各类工业废水处理中得到了大规模的成功应用。实践证明,RPIR工艺具有很多传统生化工艺无法达到的优点1-12,主要表现在以下几个方面：1)混合液流态稳定，污泥性状好、沉降性能优异。RPIR设备中的反应沉淀池通过曝气提供的气升动力，在模
12、块与池体之间形成稳定的环流，污泥与张建建等：A/RPIR一体化设备处理农村生活污水的研究曝气混合区。底部布水：图1RPIR工艺示意图Fig.1 Schematic diagram of RPIR process污染物接触充分，同时在气体搅拌和水力剪切的协同作用下，更有利于污泥的沉降和泥水分离。2)反应沉淀一体化，污泥浓度高，水力停留时间短，占地面积小，设备投资省。反应沉淀池将模块与构筑物结合,形成了反应沉淀一体的独特结构,缩短了污泥回流的过程，污泥在模块内直接沉淀至曝气区域,达到了截留活性污泥的效果，有效提高了活性污泥的浓度。同时因巧妙的结构设计，传氧效率得到提升。在高污泥浓度和高传氧效率的双
13、重作用下，生化反应的速度得到加快，从而缩短了水力停留时间。3污泥无动力全回流，节能效果明显，运行费用低。反应沉淀池集生化反应与沉淀分离于一体,在曝气完成污染物降解的同时，利用曝气提供的气升动力完成污泥回流，取消了原有的污泥回流泵。设备数量的减少,降低了整个系统的用电负荷，从而降低了设备维护保养费及电费。4)启动快，运行稳定，抗冲击能力强，管理方便。高效的生化反应速率使得活性污泥中的微生物能够快速适应环境，稳定降解污水中的污染物。同时反应沉淀池具有高浓度的活性污泥，因此，即使有冲击负荷存在,在高浓度的活性污泥和高效的生化反应作用下，生化系统也能迅速得到恢复。5)生物相丰富，系统稳定性强。由于反应
14、沉淀池对污泥的高效截留作用，使得世代周期较长的微生物以及不易形成菌胶团的微生物得以富集和繁殖，从而在整个生物相内形成生物富集和共代谢作用，并形成较为完整的微生物链,大大提高处理效率和系统的稳定性。6)设备运行可靠，自动化程度高。设备可在手机APP或电脑客户端上实时进行操控，实现无人值守。29725泥水分离区RPIR模块泥水分离区RPIR模块曝气混合区泥水分离区RPIR模块2981.2调节池及A/RPIR一体化设备设计调节池：钢筋混凝土地下结构，尺寸为4.0 m3.0mx4.0m，配有1台提篮格栅（间隙10 mm）、2 台潜水提升泵（流量6 m/h,变频可调）。A/RPIR一体化设备：不锈钢地上
15、结构，尺寸为6.5mx2.5mx3.0m,其中缺氧区尺寸为1.0 mx2.5mx3.0m，停留时间3.2 h;RPIR区尺寸为3.0 m2.5mx3.0m，好氧停留时间7.5h，沉淀停留时间1.5h；砂滤区尺寸为0.8 mx1.0mx3.0m，滤速2.6 m/h；清水区尺寸为1.7 m1.0m1.2m；设备区尺寸为1.5m2.5mx3.0m。其平面布置如图2 所示。1250125000000000S9000100SFig.2 Plane figure of A/RPIR integrated equipment试验研究进水采用该村的生活污水，来水先经过提篮格栅，有效去除塑料、纸质及颗粒较大的物
16、质；再自流进入调节池，经过水质、水量调节后，通过潜水提升泵提升至A/RPIR一体化设备内。污水首先进人缺氧区（该区底部无曝气盘），与回流的硝化液进行反硝化脱氮；再自流进入RPIR区（该区底部设有曝气盘)进行好氧生化沉淀反应，结合化学除磷的作用,在该区高效地去除污水中的COD、BO D s、T P、NH3-N及SS等；最后经砂滤过滤后自流进人清水池，实现达标排放。A/RPIR一体化设备流程如图3所示，A/RPIR一体化设备现场照片如图4所示。2试验过程1)准备阶段2022年3月，完成A/RPIR一体化设备加工图纸的绘制和配套设备的采购。2022年4月，开始在车间加工生产A/RPIR一体Journal of Municipal Technology2.00030001700800图2 A/RPIR一体化设备平面图第41卷达标排放A/RPIR一体化设备进水调节池图3A/RPIR一体化设备流程图Fig.3 Flowchart of A/RPIR integrated equipment快速生化污水处理一体化设备2022.05.2917:10000t地点 水县湾港村图4A/RPIR一体化设备现场
