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杭世珺:村鎮污水處理問題分析與思考

杭世珺:村鎮污水處理問題分析與思考

發布日期:2018-09-25 作者:杭世珺 點擊:

一、村鎮污水處理面臨的問題


當前,我國村鎮污水處理行業發展迅速,當仍面臨許多問題,主要有以下4點:廠站數量多、分散性強、選址難;水質水量差異大;標準不明確、不健全;部分處理設施運行效果不佳。


1.廠站數量多、分散性強、選址難


我國村鎮數量非常之多,建制鎮水量也在逐年增加,2016年,我國村莊數量261.7萬個,建制鎮數量1.81萬個,建制鎮供水達135.3億立方米。面對如此龐大的水量,我國村莊以及建制鎮的待建設廠站也亟待增多,但由于我國城鄉發展的不平衡,截止2016年,全國有生活污水處理設施的建制鎮比例占28%,有生活污水處理設施的村莊比例占20%,除了上海、江蘇、浙江、山東等經濟較發達地區外,其余地區處理站點數量極少。同時,處理站點的選址和建設也存在一定難度,例如某些村民認為處理后的出水直排水塘,會導致水塘污染等主觀原因,使得污水收集處理設施的建設也經常受到村民阻撓。


2.水質水量差異大


水質水量差異大包含以下幾個原因:首先,由于資金有限,村鎮地區基本不建設灰水收集管,因此僅僅能收集到水量小、濃度高的黑水。第二,由于村民戶內化糞池滲漏的情況時有發生,導致黑水無法收集,僅有部分灰水進入收集管,水量小、濃度低。第三,當污水量小于設計值時,化糞池停留時間過長,污水在化糞池內停留時間也會變長,導致碳源過度消耗,碳氮比失調。第四,雨季來臨時,雨水會通過天井明渠進入戶內的收集管,導致水量大、濃度低的情況出現。最后,節假日用水人口增加會導致污水量突然加大,污水處理設施溢流的問題。


3.標準不明確、不健全


目前,我國鎮級污水處理基本參照城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)。村莊地區尚無明確排放標準,部分省市頒布了地方排放標準或要求(北京、寧夏、山西、河北、浙江、上海、重慶等),但各地對村莊污水的排放標準限值差異較大。最后,《農村生活污水處理設施技術標準(報批稿)》 中已經對村莊污水管網提出要求:排水管管徑宜不低于100mm,坡度宜不低于5%,70m以內或轉彎處設置檢查井,但該標準還未正式頒布實施。


4.部分處理設施運行效果不佳


通過對江蘇地區某些案例進行實地調研,發現設施運行存在許多問題,例如:某AO+穩定塘未連續運行,呈厭氧狀態;某A2O跌水充氧+人工濕地運行不穩定,異味大;某些蚯蚓濾池+穩定塘或AO+人工濕地已被廢棄;某AO生物轉盤+人工濕地未連續運行,無生物膜等等。


二、村鎮污水處理設施運行現狀


1.收集系統現狀


眾所周知,村鎮污水收集系統有三種模式:納管方式、小集中方式以及分散方式。目前我國的管網情況是,管徑一般最小管徑采用100mm,材質普遍為混凝土管、UPVC管、HDPE管、FRP管等。


2.處理系統現狀


經過對一些地區進行實地調研,總結出了我國村鎮地區目前在用的工藝類型。


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由表可知,目前我國村鎮地區污水處理系統一共可以分幾大類:


(1)穩定運行的一體化設施。包括FMBR+人工濕地、A2O-MBR、A2O(MBBR)、AO+人工濕地、土壤凈化槽、土壤凈化槽+人工濕地等。調研發現,此類設施基本都是穩定運行且排放達標的(半年以上數據結果)。


(2)穩定運行的凈化槽設施。凈化槽在日本是一項非常普及的村鎮污水處理工藝,目前我國許多企業也在研發制造這類設備,如AO生物接觸氧化、A2O生物接觸氧化、AO凈化槽等。現場調研發現,該類工藝處理標準大部分可以達到一級B。


(3)穩定運行的其他設施。如人工濕地和AO-MBR。目前業內許多專家認為,MBR不適宜村鎮污水處理,但從實地案例調研中發現,MBR穩定運行的項目是存在的,并且處理效果可以保持在一級A。我認為,這和運營團隊有很大關系,每一種工藝都不是單一的技術本身的問題,需要綜合考慮,如果有好的技術和管理人員定期維護,每種工藝其實都可以應用成功。


(4)穩定運行的非一體化設備。包括A2O的、A2O+MBR、BAF、AO、BBR等,此類工藝大部分規模較大。


三、村鎮污水處理的幾點建議


1.規劃


規劃要注重5個方面:首先要注重流域的統籌。農村環境治理跟城市不一樣,必須以流域水環境治理為中心,統籌環境治理,包括面源、農業、畜禽和垃圾等等。僅僅把污水治好,流域沒有統籌,垃圾還在堆放,河水仍然不會干凈,所以一定要把流域進行統籌規劃。


第二要明確排放標準。現在許多省市都出臺了地方標準,雖然其精確度或準確度還有待加強,但在未來,隨著國家對村鎮污水的不斷深入研究,并找到充分的決定依據,制定出完全符合環境要求的標準是完全可行的。此外,除了標準制定以外,檢測的方法也非常重要,過去行業對這方面一直不夠重視,許多上報的地方標準中的檢測方法也都是照搬城鎮,因此未來,找到針對村鎮的污水處理特點的檢測方法也是很重要的一件事情。


第三要有多元化的利用途徑。村鎮環境治理首先要把資源利用放在第一位,根據地方的區域需求和特點,確定排水要不要再生利用。還有污泥的處理處置,都需要考慮多種利用途徑。


第四要注重政府的監管。政府的全過程監管十分重要,需要從源頭到出水,全部覆蓋。源頭水質的情況對于出水是否達標影響巨大,如果源頭水質濃度高,出水標準卻要求達到一級A或者四類是非常困難的,這就需要政府的全過程監管。


第五要建立后評估制度。現今有許多項目,做完以后就不管了,我認為政府部門應在機制里設立一個后評估制度,評估對象是以城鎮為核心,村鎮為網絡的排水系統,評估目的就是要改善生態環境的效果。


2.標準


標準要注重4個方面:首先是因地制宜,實事求是,切實可行。要在在技術經濟合理的前提下,制定滿足地方生態環境需求的標準。


二是建立多級標準體系。要建立國家級標準體系、省級及省級以下標準體系。國家標準體系有宏觀的、總體的控制標準;省級應根據不同自然條件、生態環境區域及用途,分別制定相應標準,并統籌廁所革命及資源化利用。


三是加強運營管理。從重工程建設到重運行管理,保障運營效果。


四是強化監測監管力度。明確采樣、檢測方法,制定監管規則,保證運行數據的可靠性。


3.收集和處理


(1)污水收集


污水收集方面首先建議應當黑水、灰水分質收集。排泄物雖然只占污水的1%,但污水中大部分有機物和絕大部分營養鹽均來自排泄物,農村地區也沒有大規模的工業廢水和不可降解的物質,如果該能將黑水、灰水分質收集、處理的話,便可以綜合性的資源化利用、就地利用,對整個污水處理效果有十分積極的作用。


第二是負壓收集。負壓收集是在各個排水點設置通過重力匯集后的廢水與負壓管道的適配鏈接裝置,不需要動力,廢水通過負壓和大氣環境壓力的差,被吸入管道,流向收集中心的負壓罐,吸入過程中同時有一定量的空氣進入管道,達到對管道的自清洗效果。負壓收集適用面廣,可靠性好,費用較低,便于智能化管理,雖然也存在一次提升能力有限(2~4米),同時一次提升高度過高時需要特殊解決方案等缺點,但在較低密度的市政排水或近水空間的截污,城市分質排水(單獨收集黑水),低密度城市排水,鄉村排水,工業園區排水,復雜地形或地下水位高的區域排水等均有適用能力。該技術目前在常熟、靖江等地均有應用。


(2)處理模式


處理模式無外乎3個:納管處理,適用于現況城市污水管網距離較近的地區,對此模式建議保證管網施工質量。集中處理,適用于自然村集中收集處理,避免污水管網過長導致滲漏,建議適當提高排放標準,污水集中排放。分戶處理,適用于丘陵或山區等環境基礎較好、環境容量大、居住分散的地區,建議降低排放標準,水中氮磷就地利用。


(3)處理規模和水質


對于處理規模和水質,污水量總變化系數是其中一個重要的參考因素,目前污水量總變化系數來源有三個:《鎮(鄉)村給水工程技術規程》(CJJ 123)、《村鎮供水工程技術規范》(SL 310)以及北京市“新農村污水綜合治理示范工程”課題,我認為,各省也應根據各自地區特點制定村莊污水總變化系數,而不應照搬城鎮標準中的變化系數。同時,可以同設置調節池以及優先采用抗沖擊負荷強的處理工藝等方法來應對水量的變化。


(4)處理工藝選擇


處理工藝選擇建議遵循3點原則:首先工藝流程應當簡化,選用質量好、易維護的設備,強化自控系統;同時分質排水,黑水可集中儲存,用作肥料;灰水單獨收集處理后排放;最后是自然處理,南方地區可酌情選用人工濕地和穩定塘等自然處理工藝(立體濕地)。


4.運行和維護


運行和維護有以下3方面,首先,對自然處理設施進行規范化管理,對人工濕地的布水和收水系統定期清理;濕地和塘內植物應加強日常維護,定期收割,保證處置出路。


二是提高自控水平,實現智慧化管理,百噸級-千噸級處理設施如果監控系統完善的可1人值守,監控系統不完善的,需配備技術人員值守;百噸級以下處理設施做到無人值守,技術人員巡視。


三是加強人員培訓,綜合技術能力(工藝、電氣、設備)、工藝運行、故障診斷及問題處理能力。


最后智慧化管理目前已經在村鎮污水治理項目中應用的越來越多,并且從許多案例中看出,其確實達到了非常好的效果,因此在未來,對各站點進行遠程監控并實現指令傳輸(4G技術)也是實現農村污水處理設施的長效運行管理的一個重要方向。


相關標簽:一體化污水處理設備

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