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杭世珺:村镇污水处理问题分析与思考

点击数:572016-07-03 来源:亚洲环保网



北控水务集团有限公司顾问总工、技术委员会主任杭世珺

本文看点

村镇污水处理面临的问题

村镇污水处理设施运行现状

村镇污水处理的几点建议


01村镇污水处理面临着哪些问题?

厂站数量多、分散性强、选址难

(1)村镇数量多,建制镇水量逐年增加


2007~2016年建制镇、村庄数量及建制镇供水总量变化情况

(2)发展不平衡,待建设厂站数量多


2016年有生活污水处理的建制镇和行政村比例

(来源:住建部统计年鉴)

截至2016年,建制镇排水管道长度为16.6万km,村庄排水管道沟渠长度为61.2万km。而全国城市排水管道长度为57.7万km。

(3) 选址和排放有一定难度


村庄污水处理站基础施工(宜兴案例)

村民对建设污水收集处理设施的反响不一,经常受村民阻挠;

当处理出水直排村民使用的水塘时,认为会导致水塘污染。

2水质水量差异大

(1)未建灰水收集管(资金别用):只接入黑水,水量小、浓度高(COD=1000mg/L,NH3-N=200mg/L);

(2)户内化粪池渗漏:黑水无法收集,仅有部分灰水进入收集管,水量小、浓度低;

(3)化粪池停留时间长:因污水量小于设计值,污水在化粪池内停留时间过长,碳源过度消耗,碳氮比失调;

(4)户内雨水进入收集管(天井明渠):雨季水量大、浓度低;

(5)节假日用水人口增加:污水量大,导致污水处理设施溢流。

3标准不明确、不健全

(1)镇级污水处理

城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)

(2)村庄污水处理

尚无明确排放标准,已完成住建部《农村生活污水处理设施技术标准(报批稿)》;

部分省市颁布了地方排放标准(北京、河北、山西、宁夏、浙江、上海等),各地对村庄污水的排放标准限值差异较大;

(3)村庄污水管网

《农村生活污水处理设施技术标准(报批稿)》 提出,排水管管径宜不低于100mm,坡度宜不低于5‰,70m以内或转弯处设置检查井,尚未颁布实施。

部分现行村庄污水排放地方标准


4部分处理设施运行效果不佳

以江苏调研为例,处理设施的运行存在如下主要问题:



看点02

村镇污水处理设施运行现状如何?

1收集系统现状

目前村镇污水处理模式分为集中、分散、分散与集中相结合三种。


城镇污水管网管径一般最小管径采用100mm。材质采用混凝土管、UPVC管、HDPE管、FRP管等。


2处理系统现状

经过对一些村镇污水处理厂的调研,可了解处理规模及处理工艺等现状。

部分村镇污水处理厂调研一览表


*注;系对宜兴、张家港、苏州吴中、昆山等地的调研结果汇总

对调研结果汇总分析后,得出一些可稳定运行的设备。

(1)稳定运行的一体化设施



(2)稳定运行的净化槽设施



(3)稳定运行的其他设施



(4)稳定运行的非一体化设施



这些污水设施的稳定运行,有便于维护管理、抗冲击负荷、模块化、景观效果好等优势。

看点03

对村镇污水处理有什么样的建议?

1规划

注重流域统筹

以流域水环境治理为中心,统筹环境整治、点源治理、厕所革命及资源循环利用;

明确排放标准

在国家标准基础上,应明确地方标准,包括水质指标、标准限值及检测方法;

多元化利用途径

根据规划区域的需求,确定再生水及污泥处置的多种利用途径;

注重政府监管

提出全过程监管措施;

建立后评估制度

评估对象:城镇为核心,村庄为网络的排水系统,

评估目的:生态环境改善效果。

2标准

因地制宜、实事求是、切实可行

在技术经济合理的前提下,制定满足地方生态环境需求的标准;

建立多级标准体系

国家级标准体系、省级及省级以下标准体系。国家标准体系有宏观的、总体的控制标准;省级应根据不同自然条件、生态环境区域及用途,分别制定相应标准,并统筹厕所革命及资源化利用;

加强运营管理内容

从重工程建设到重运行管理,保障运营效果;

强化监测监管力度

明确采样、检测方法,制定监管规则,保证运行数据的可靠性。

3收集和处理

(1)污水收集

分质排水(灰水+黑水)

污水中各类污染物中排泄物所占比例


排泄物虽然只占污水的1%,但污水中大部分有机物和绝大部分营养盐均来自排泄物。

负压收集

现状管线问题:无标准、管径小、易堵塞;埋深大、易泄漏污染地下水;

负压收集特点:减小管径(50mm),不易堵塞;管线浅埋,无外泄,管线交叉灵活;

德国村镇推行负压排水(全国管网占投资70%,村镇占70%-90%),负压排水比重力排水投资节约20%。


负压收集案例——宁德、邯郸

宁德天湖村:200余户;部分民宅改负压厕所;黑水、灰水分别集中收集;黑水杀菌、快速稳定化(农肥);灰水排水达到1级A。


邯郸南界河店村:黑水、灰水负压源分离收集;分质处理,资源回用;设备运行维护由经培训的村民负责


(2) 处理模式

纳管处理:适用于现况城市污水管网距离较近的地区,同时应保证管网施工质量。

村镇集中处理:适用于自然村集中收集处理,避免污水管网过长导致渗漏。可适当提高排放标准,污水集中排放。

分户处理:适用于丘陵或山区等环境基础较好、环境容量大、居住分散的地区。降低排放水质标准,水中氮磷就地利用。

集中收集处理案例——张家港市农村污水治理工程

对镇区污水进行统一规划设计,其中90%以上污水接入市政管网,在部分偏远地区采用分散式污水处理设施作为补充。


集中+分散处理案例——宜兴市农村污水治理工程

拟纳管村庄388个,拟分散处理村庄2478个(村庄集中收集处理+分户收集处理)。



(3)处理规模和水质

污水量总变化系数

《镇(乡)村给水工程技术规程》(CJJ 123):用水量Kz=2.6~4.8《村镇供水工程技术规范》(SL 310):用水量Kz=2.6~4.8北京市“新农村污水综合治理示范工程”课题:村庄Kz=2.5~6.2,旅游区Kz=6.2~12.0

农村污水处理站进水总变化系数


(来源:首创清源方先金博士)

不能用城镇标准中的变化系数——各省应根据各自地区特点制定村庄污水总变化系数。

设置调节池,进水负荷变化大,调节池宜加大,设于处理站预处理工艺前端(400L-1m3/d;

优先采用抗冲击负荷强的处理工艺(生物接触氧化、生物膜法及MBR等)。

(4)处理工艺选择

应简化工艺流程,选用质量好、易维护的设备,强化自控系统;

黑水可集中储存,用作肥料;灰水单独收集处理后排放;

南方地区可酌情选用人工湿地和稳定塘等自然处理工艺(立体湿地);

人工湿地案例——韩国晋州市

设计出水:

TN=20mg/L,

TP=2mg/L,

大肠杆菌=3000个/ml


4运行和维护

(1)对自然处理设施进行规范化管理

对人工湿地的布水和收水系统定期清理;

湿地和塘内植物应加强日常维护,定期收割,保证处置出路。

(2)提高自控水平,实现智慧化管理

百吨级~千吨级处理设施:监控系统完善的可1人值守,监控系统不完善的,需配备技术人员值守;

百吨级以下处理设施:无人值守,技术人员巡视。

(3)加强人员培训

综合技术能力(工艺、电气、设备)

工艺运行、故障诊断及问题处理能力

智慧化管理案例——德清县智能水务管理云平台

对各站点进行远程监控并实现指令传输(4G技术)

实现农村污水处理设施的长效运行管理


双良商达智能水务管理案例

行政村覆盖率达到100%(151个)

农户受益率达到80%以上

投资超5亿元(约30万元/站)

管网总长度超过2000公里

站点共1670座

管理人员16人


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