地埋式污水處理站現狀與改造需求

地埋式小型生活污水處理站作為城市和鄉村污水處理的重要設施，具有占地面積小、環境影響低和管理便捷等優勢。然而，隨著環保標準的提高和運行年限的增加，大量早期建設的處理站面臨工藝落后、設備老化和排放不達標等問題。根據2025年行業調研數據，約65%的建成5年以上的地埋式處理站無法穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排標準》一級A標準，亟需進行技術改造。

典型問題集中表現在四個方面：

水力設計缺陷：進水管高度不合理導致污水溢流，調節池有效容積不足（HRT常<4h），無法應對水量波動

生化效率低下：傳統接觸氧化池填料堵塞嚴重，氧轉移效率因水深不足（實際<3m）而降低23%以上

污泥處理缺失：超過80%的小型站缺少規范污泥處理設施，沉淀池表面負荷普遍低于設計值

自動化程度低：僅30%的處理站配備在線監測系統，運行參數調整滯后

核心改造技術路線

水力系統重構技術

針對進水不暢問題，截流井-提升泵組合方案成為有效解決方案：

截流井優化：將井底標高降至-4.2m，采用DN400鑄鐵管重力引流，解決原進水管雍水問題

二次提升系統：在集水井（標高-7.8m）設置潛污泵，將污水提升至調節池，使有效水深從2.9m恢復至設計4.5m，氧氣轉移效率提升30%

調節池擴容：通過聯通原調節池、一級接觸氧化池和缺氧池池底，將調節時間從3.6h延長至12h，并增設預曝氣裝置（間歇運行），COD去除率提高15-20%

生物處理系統升級

新型射流曝氣接觸氧化池展現出顯著優勢：

結構創新：中心筒導流設計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%），解決了傳統立體填料檢修困難的痛點

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

功能轉換：將原二級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

江蘇某改造項目數據顯示，該技術使出水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%。

智能控制系統集成

物聯網+PLC控制系統實現全方位優化：

參數在線監測：ORP、DO、pH等傳感器實時反饋水質變化，動態調節曝氣時間和回流比

能效管理：羅茨風機優化為間歇運行（每天8h），系統整體節電12kWh/d

遠程運維：通過移動終端實現故障預警和設備狀態查詢，響應時間縮短80%

典型工程案例分析

某職工生活區污水處理站改造項目具有代表性：

原狀問題：360m3/d處理規模，O/A/O工藝出水僅達一級B標準，進水管溢流率>30%

改造措施：

新建截流井和提升系統

地面新建接觸氧化池（射流曝氣）和高效沉淀池

保留原羅茨風機但優化運行模式

實施效果：

出水COD<50mg/L，NH3-N<5mg/L

占地面積減少35%，運行成本降低42%

3年穩定運行無重大故障

技術經濟與環境效益

改造項目的投資回收期通常在2-3年，主要效益體現在：

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%，年污泥處理費用節約5-8萬元

資源回用：30%以上的改造項目實現中水回用，年節水可達1.5-3萬噸

未來發展趨勢

地埋式小型站改造技術將向三個方向發展：

模塊化預制：采用玻璃鋼等新材料預制處理單元，現場組裝時間縮短70%

低碳工藝：光伏驅動（5-10kW系統）結合微氧曝氣，使碳排放減少40%

智慧水務：數字孿生技術實現工藝模擬優化，使運行參數調整響應時間從小時級降至分鐘級

隨著《農村生活污水處理設施運維護技術導則》的修訂實施，地埋式小型站的標準化改造將成為鄉村振興和美麗中國建設的重要支撐技術，預計到2028年市場規模將突破120億元。