地埋式污水處理站現(xiàn)狀與改造需求

地埋式小型生活污水處理站作為城市和鄉(xiāng)村污水處理的重要設(shè)施，具有占地面積小、環(huán)境影響低和管理便捷等優(yōu)勢(shì)。然而，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高和運(yùn)行年限的增加，大量早期建設(shè)的處理站面臨工藝落后、設(shè)備老化和排放不達(dá)標(biāo)等問題。根據(jù)2025年行業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)，約65%的建成5年以上的地埋式處理站無法穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，亟需進(jìn)行技術(shù)改造。

典型問題集中表現(xiàn)在四個(gè)方面：

水力設(shè)計(jì)缺陷：進(jìn)水管高度不合理導(dǎo)致污水溢流，調(diào)節(jié)池有效容積不足（HRT常<4h），無法應(yīng)對(duì)水量波動(dòng)

生化效率低下：傳統(tǒng)接觸氧化池填料堵塞嚴(yán)重，氧轉(zhuǎn)移效率因水深不足（實(shí)際<3m）而降低23%以上

污泥處理缺失：超過80%的小型站缺少規(guī)范污泥處理設(shè)施，沉淀池表面負(fù)荷普遍低于設(shè)計(jì)值

自動(dòng)化程度低：僅30%的處理站配備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)行參數(shù)調(diào)整滯后

核心改造技術(shù)路線

水力系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

針對(duì)進(jìn)水不暢問題，截流井-提升泵組合方案成為有效解決方案：

截流井優(yōu)化：將井底標(biāo)高降至-4.2m，采用DN400鑄鐵管重力引流，解決原進(jìn)水管雍水問題

二次提升系統(tǒng)：在集水井（標(biāo)高-7.8m）設(shè)置潛污泵，將污水提升至調(diào)節(jié)池，使有效水深從2.9m恢復(fù)至設(shè)計(jì)4.5m，氧氣轉(zhuǎn)移效率提升30%

調(diào)節(jié)池?cái)U(kuò)容：通過聯(lián)通原調(diào)節(jié)池、一級(jí)接觸氧化池和缺氧池池底，將調(diào)節(jié)時(shí)間從3.6h延長(zhǎng)至12h，并增設(shè)預(yù)曝氣裝置（間歇運(yùn)行），COD去除率提高15-20%

生物處理系統(tǒng)升級(jí)

新型射流曝氣接觸氧化池展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)：

結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：中心筒導(dǎo)流設(shè)計(jì)使污水深入池底后上流通過2m厚填料層，填料選用多面空心球（直徑30-50mm，孔隙率95%），解決了傳統(tǒng)立體填料檢修困難的痛點(diǎn)

曝氣方式革新：射流曝氣器（氣水比3:1）通過套管安裝，檢修時(shí)可直接抽離，單個(gè)曝氣器處理能力15-20m3/h，溶解氧穩(wěn)定在2.5-3.5mg/L

功能轉(zhuǎn)換：將原二級(jí)接觸氧化池改造為后置缺氧池，采用旋流曝氣器控制DO在0.2-0.5mg/L，配合碳源投加使TN去除率提升至70%以上

江蘇某改造項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)使出水COD從86mg/L降至32mg/L，氨氮從28mg/L降至1.2mg/L，且能耗比原工藝降低40%。

智能控制系統(tǒng)集成

物聯(lián)網(wǎng)+PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全方位優(yōu)化：

參數(shù)在線監(jiān)測(cè)：ORP、DO、pH等傳感器實(shí)時(shí)反饋水質(zhì)變化，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)曝氣時(shí)間和回流比

能效管理：羅茨風(fēng)機(jī)優(yōu)化為間歇運(yùn)行（每天8h），系統(tǒng)整體節(jié)電12kWh/d

遠(yuǎn)程運(yùn)維：通過移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警和設(shè)備狀態(tài)查詢，響應(yīng)時(shí)間縮短80%

典型工程案例分析

某職工生活區(qū)污水處理站改造項(xiàng)目具有代表性：

原狀問題：360m3/d處理規(guī)模，O/A/O工藝出水僅達(dá)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)水管溢流率>30%

改造措施：

新建截流井和提升系統(tǒng)

地面新建接觸氧化池（射流曝氣）和高效沉淀池

保留原羅茨風(fēng)機(jī)但優(yōu)化運(yùn)行模式

實(shí)施效果：

出水COD<50mg/L，NH3-N<5mg/L

占地面積減少35%，運(yùn)行成本降低42%

3年穩(wěn)定運(yùn)行無重大故障

技術(shù)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益

改造項(xiàng)目的投資回收期通常在2-3年，主要效益體現(xiàn)在：

處理效能提升：COD去除率從75%提升至90%以上，NH3-N去除率從60%增至85%

運(yùn)行成本下降：能耗降低30-45%，藥劑消耗減少50-70%

污泥減量化：剩余污泥量減少60%，年污泥處理費(fèi)用節(jié)約5-8萬元

資源回用：30%以上的改造項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)中水回用，年節(jié)水可達(dá)1.5-3萬噸

未來發(fā)展趨勢(shì)

地埋式小型站改造技術(shù)將向三個(gè)方向發(fā)展：

模塊化預(yù)制：采用玻璃鋼等新材料預(yù)制處理單元，現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)間縮短70%

低碳工藝：光伏驅(qū)動(dòng)（5-10kW系統(tǒng)）結(jié)合微氧曝氣，使碳排放減少40%

智慧水務(wù)：數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)工藝模擬優(yōu)化，使運(yùn)行參數(shù)調(diào)整響應(yīng)時(shí)間從小時(shí)級(jí)降至分鐘級(jí)

隨著《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》的修訂實(shí)施，地埋式小型站的標(biāo)準(zhǔn)化改造將成為鄉(xiāng)村振興和美麗中國(guó)建設(shè)的重要支撐技術(shù)，預(yù)計(jì)到2028年市場(chǎng)規(guī)模將突破120億元。