关键词：生物接触氧化；BAF；效益分析
一、工程概况
河庄坪小区位于陕西省延安市河庄坪镇，所在地区生态环境脆弱，降水稀少、冬季严寒、气候干旱，水资源紧缺。小区1993年建成，服务面积0.5Km2、服务人口1.22万人，物业服务由河庄坪综合服务处负责。小区远离市区，生活污水无法进入延安市污水处理厂集中处理。按照“三同时”要求，小区建设了独立生活污水处理系统，占地面积3500 m2，日均污水处理量1400m3，污水处理后排入延惠渠，作为下游村民灌溉水源。由于污水处理站多年运行整体环境很差，工艺落后，化学和气体腐蚀对设备的损害很大，设备老化严重，出水水质已经不能满足环境保护要求。
二、生活污水处理常用工艺
目前，生活污水处理通常利用生物法与物理化学法（生物法是通过微生物的代谢作用，使污水中微细悬浮状态的有机污染物转化为稳定无害物质的方法；物理化学法一般采用格栅→沉砂→絮凝→沉淀→出水的工艺流程，其中物理法是利用过滤、沉淀、固液分离等方法，去除不溶性杂质，化学法是通过添加化学药剂，将溶解物质、胶体物体和悬浮物质沉淀去除）。常用生物法与物理化学法工艺及优缺点见下表：
表一 常用生物法与物理化学法工艺及优缺点
三、工艺选择及主要建（构）筑物设计参数
2008年，投资671万元实施了系统升级改造，处理能力设计为1800m3/d，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B类排放标准及《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）灌溉水质最高标准三类蔬菜标准要求。改造结合原有污水处理系统的工艺、场地、自动化效果、基建投资等实际情况，充分利用原有设备和构筑物，按照新增与改造优化组合的思路，进行了工艺选择与方案论证工作，主要考虑以下几方面问题。
一是首先解决原污水处理系统未建化粪池，处理过程大量悬浮物直接进入处理装置，装置运行受到冲击导致管道及设备堵塞严重的问题，必须采用物理方法建设化粪池。
二是生活污水生化性好，可以采用很多种方法进行处理，如生物接触氧化法、SBR法、A/O法、生物膜法中的BAF、MBR等。
三是处理水质要实现《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B类排放标准，直接选用SBR法、A/O法、接触氧化法等较难，必须结合其它工艺，同时考虑现状用地紧张及节约投资成本，SBR法、A/O法占地面积大，基建投资大，不适合改造工程；
四是MBR膜丝易堵塞，能耗及运行费用高，不适合选用。
五是直接选用BAF尚能实现，但是BAF对进水SS要求较高，进水浓度要求高，需要进行预处理，否则会使滤池在很短的时间内达到设计的水头损失发生堵塞。同时，BAF具有低温运行的优势，满足冬季三个月左右的长期水温低现实情况，保证冬季运行正常。
经过综合论证后，本设计最终决定在新建化粪池基础上，利用原有调节池改为两级沉淀后，通过利用接触氧化法进行预处理，满足BAF的进水水质要求，提高系统稳定性。选定生物接触氧化与BAF组合工艺（见流程图），本工程主要建（构）筑物设计参数情况（见表二）。
工艺流程图
表二 主要建（构）筑物设计参数一览表
四、河庄坪污水处理厂升级改造效益分析
（一）工程处理效果
以2009年9月3日，延安市环境保护监测站出具监测结果为例（延环监字（2009）第220号），本次监测共获得有效数据22个。监测数据统计详见下表。
表三 污水处理装置监测结果统计表
注：浓度单位为㎎/L，pH与水温（℃）除外
（二）环境效益分析
1. 从表四监测结果可见，出水水质指标全部达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002标准一级B标准，能够完全实现达标排放。污染物去除效果明显，降低了外排水对周边生态环境的影响，环境效益显著。年污水产生量51万m3，主要污染物年去除量如下：
表四 主要污染物年去除量
注：按照污染物去除量（吨）=污水量（吨）×进出污水处理厂污染物的浓度差（mg/l）×10-6
2. 污水处理站出水水质符合《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）及《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005），出水可用于绿化喷灌、景观环境、基建维修、灌溉用水使用。年污水处理51万m3，目前污水处理站将原反冲洗和场区内绿化用水使用自来水调整为利用处理后的外排水，反冲洗及场区内绿化过程节约自来水3.65万m3，同时排放水用于下游村民灌溉使用，如全部用于灌溉，年节约新鲜水用水近51万m3。生活污水再生利用减少了对新鲜水的需求，有利于解决近几年延安地区干旱少雨，水资源紧缺的现实问题。
（三）经济效益分析
1. 运行成本
污水处理厂年处理污水51.1万方，年处理成本49.76万元，其中：动力费34.08万元、维护保养材料费9万元、药剂费3.58万元、监测费2.4万元（每月对比监测一次）、污泥处理费0.7万元（受工资因素影响，暂不讨论人工费用），单位处理成本0.97元/吨污水。
改造后设备运行自动化控制水平大幅度提高，按岗配置，结合生产规模和工艺要求，本污水处理站定员可由原18人缩减至10人，人工费用大幅降低。改造前年处理成本66.1万元，单位处理成本1.29元/吨污水，改造后年处理成本节约16.34万元，污水处理成本减少0.32元/吨。
2. 排污费用
按照排污费征收标准及计算方法，排污费收费额=0.7元×前3项污染物的污染当量数之和（污染当量数＝该污染物的排放量（千克）/该污染物的污染当量值（千克），对比监测数据与污染物排放标准可知，前三项且超标的为CODCr、BOD5、SS，污染当量数分别为132860、42310.8、3066），年需上缴排污费12.48万元。
表五 改造前污水处理装置监测结果平均值统计表
（注：该数据取自延安市环境保护监测站2007年三四季度及2008年一二季度监测结果平均值）
表六 一般水污染物的污染当量值
（注：该数据取自排污费征收标准管理办法（第31号令））
按照《排污费征收标准管理办法》要求，对超过国家或者地方规定排放标准的污染物，应在该种污染物排污费收费额基础上加1倍征收超标准排污费，即改造前年需缴纳排污费24.96万元。同时，按照《排污费征收使用管理条例》（中华人民共和国国务院令（第369号））第二条规定，排污者原有处置设施经改造符合环境保护标准的，自改造完成之日起，不再缴纳排污费。
为此，升级改造项目成功实施，企业年累计节约成本41.3万元，极大的减轻了企业资金压力，经济效益可观。
五、结论
通过对河庄坪污水处理厂升级改造项目的处理工艺、处理效果分析，说明生物接触氧化与BAF组合工艺处理生活污水在技术、经济上是可行的，该组合工艺适合独立式中小型社区生活污水处理，对远离市区的各社区具有推广应用价值。同时，通过流程合理优化提高了企业清洁生产水平，具有明显的经济、环境和社会效益，为企业可持续发展奠定了良好的基础。
参考文献
[1]张凯松，周启星，孙铁珩；城镇生活污水处理技术研究进展[J]；世界科技研究与发展；2003年05期
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