朱兆亮:山東村鎮(zhèn)污水治理運行案例分析
村鎮(zhèn)污水治理相關(guān)政策
山東省提出,到2020年,50%以上的村莊對生活污水進(jìn)行處理,其中,農(nóng)村生活污水治理示范縣80%以上的村莊對生活污水進(jìn)行處理;農(nóng)村新型社區(qū)基本實現(xiàn)污水收集處理。
到2015年底,山東省784個建制鎮(zhèn)建有污水處理設(shè)施,13088個建制村對生活污水進(jìn)行了妥善處理。
山東村鎮(zhèn)污水治理問題探討
1.污水來源與性質(zhì)
目前,山東省村鎮(zhèn)污水來源主要有生活污水、養(yǎng)殖污水以及作坊廢水。
生活污水性質(zhì)與當(dāng)?shù)厣盍?xí)慣有關(guān),山東省預(yù)計2018年底完成647.3萬戶農(nóng)廁改造。養(yǎng)殖污水營養(yǎng)物高,可以通過關(guān)閉中小分散養(yǎng)殖場,發(fā)展田園綜合體來解決。作坊廢水屬于高污染,可以關(guān)閉中小分散作坊,對廢水進(jìn)行就地處置。
2.收集
污水收集方面,需要因地制宜地采取合流或分流,管網(wǎng)和處理設(shè)施同步建設(shè)。
3.排放標(biāo)準(zhǔn)
2018年,北京和成都相繼發(fā)布農(nóng)村污水地方排放標(biāo)準(zhǔn)。
北京農(nóng)村污水地方排放標(biāo)準(zhǔn)
成都市農(nóng)村生活污水處理工程出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)則按以下7個控制指標(biāo)(單位:mg/L)執(zhí)行。
(1)化學(xué)需氧量(CODcr):Ⅲ類及以上水功能區(qū)≤50,其他地區(qū)≤60;
(2)氨氮(NH3-N):Ⅲ類及以上水功能區(qū)≤8,其他地區(qū)≤15;
(3)總磷(以TP計):Ⅲ類及以上水功能區(qū)≤1,其他地區(qū)≤2;
(4)總氮(TN):Ⅲ類及以上水功能區(qū)≤15,其他地區(qū)≤25;
(5)懸浮物(SS):Ⅲ類及以上水功能區(qū)≤10,其他地區(qū)≤30;
(6)陰離子表面活性劑(LAS):Ⅲ類及以上水功能區(qū)≤0.5,其他地區(qū)≤1;
(7)動植物油:Ⅲ類及以上水功能區(qū)≤1,其他地區(qū)≤3。
目前,山東省農(nóng)村污水排放標(biāo)準(zhǔn)暫執(zhí)行一級A。
4.處理工藝
村鎮(zhèn)污水處理工藝目標(biāo)原則是占地小、能耗低、事故少、無人值守、因地制宜品質(zhì)高,宜采用生態(tài)塘、AAO、MBR等工藝技術(shù)。治理模式采用村鎮(zhèn)環(huán)境連片整治(區(qū)域打捆PPP)云平臺智慧運行(核心)。運行費用:A2O為0.8-1.2元/m³,MBR為1.4-1.7元/m³(收費按水量風(fēng)險大,一般按戶數(shù)或人口數(shù)設(shè)保底水量)。
AAO工藝流程
一體化污水處理設(shè)備:AAO
罐體采用玻璃鋼材質(zhì);
電解除磷設(shè)備輔助除磷,其操作簡單,運行無人值守,與傳統(tǒng)化學(xué)除磷方法需要人工配藥,人工切換閥門等,相比省時省力,提高了除磷效率,降低了運行成本,更加節(jié)能環(huán)保。
MBR工藝流程
一體化污水處理設(shè)備:MBR
運行管理方便、占地面積少、處理水質(zhì)穩(wěn)定、優(yōu)良的脫氮效果、動力消耗較低。
山東村鎮(zhèn)污水治理案例介紹
1.濟(jì)南市槐蔭區(qū)連片整治項目
工程概況:槐蔭區(qū)農(nóng)村環(huán)境綜合整治污水處理項目,涉及玉清湖街道辦事處、臘山街道辦事處、吳家堡街道辦事處、興福街道辦事處,9個村。9個200m³/d生活污水處理站,受益總?cè)藬?shù)11756人,出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級A類標(biāo)準(zhǔn)。
工藝簡介:污水處理工藝采用A/A/O工藝,生活污水經(jīng)管道收集進(jìn)入格柵,流入調(diào)節(jié)池,經(jīng)過提升泵提升進(jìn)入一體化生物集成處理設(shè)備,達(dá)標(biāo)排放。二沉池產(chǎn)生的污泥,由市政車定期外運。消毒采用投加二氧化氯的方式進(jìn)行。
2.臨清市農(nóng)村連片整治污水處理項目
項目概況:臨清市煙店鎮(zhèn)、潘莊鎮(zhèn)、松林鎮(zhèn)、戴灣鎮(zhèn)、金郝莊鎮(zhèn)、劉垓子鎮(zhèn)、唐元鎮(zhèn)等12個污水處理站,處理水量為100m³/d污水處理站10座;處理水量為120m³/d污水處理站1座;處理水量為150m³/d污水處理站1座,出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級A標(biāo)準(zhǔn)。
工藝簡介:污水處理工藝采用A/A/O工藝,生活污水經(jīng)管道收集進(jìn)入格柵,流入調(diào)節(jié)池,經(jīng)過提升泵提升進(jìn)入一體化生物集成處理設(shè)備,依次經(jīng)過各個處理單元后達(dá)標(biāo)排放。二沉池產(chǎn)生的污泥,由市政車定期外運。消毒設(shè)備使用全自動次氯酸鈉消毒裝置。
安居街道農(nóng)村生活污水收集處理設(shè)備采購項目
項目概況:濟(jì)寧市任城區(qū)人民政府安居街道辦事處轄區(qū)內(nèi),處理水量200m³/d的地埋式污水處理設(shè)備一套,污水處理后達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)后,部分回用于灑水和綠化,部分排入水體。
工藝簡介:污水處理工藝采用MBR膜工藝,生活污水經(jīng)管道收集進(jìn)入格柵,流入調(diào)節(jié)池,經(jīng)過提升泵提升進(jìn)入一體化生物集成處理設(shè)備,經(jīng)過MBR膜單元處理后達(dá)標(biāo)排放。消毒設(shè)備使用全自動次氯酸鈉消毒裝置。
安居街道農(nóng)村生活污水收集處理設(shè)備采購
項目概況:級索鎮(zhèn)幸福家園社區(qū)污水處理站處理規(guī)模為200m³/d1臺、300m³/d1臺、龍陽鎮(zhèn)龍水灣社區(qū)污水處理站處理規(guī)模為200m³/d1臺、300m³/d臺,使用MBR膜工藝出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。
工藝簡介:一體化污水處理設(shè)備采用“格柵+調(diào)節(jié)池+缺氧池+MBR池+消毒”工藝。
村鎮(zhèn)污水治理AAO工藝變形探討
上述工藝流程存在的問題:
回流污泥中攜帶的硝酸鹽對于厭氧構(gòu)成影響;碳源不足;A2/O工藝盡管是一種脫氮除磷工藝,但其核心卻是碳源的分配。
若能克服上述問題,生物除磷應(yīng)該能降低到很低的水平。生物脫氮如果沒有回流比和碳源問題,理論上也是能降低到0。
在充分利用農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢棄碳源的基礎(chǔ)上,考慮將A2O改變成多級AO來實現(xiàn)徹底脫氮和生物除磷。
厭氧池完成釋磷;好氧池完成COD、氨氮完全硝化、好氧吸磷,沉淀池排泥除磷;缺氧濾池完全外加廢棄碳源(緩釋碳源更優(yōu))條件下,完成反硝化脫氮;好氧快濾池完成剩余COD去除,保證SS出水。
農(nóng)業(yè)廢棄碳源應(yīng)用研究
碳源選擇
能夠快速被生物降解、不會產(chǎn)生二次污染的碳源是反硝化過程中電子供體的最佳選擇。可以選擇傳統(tǒng)外加碳源(甲醇、乙醇,乙酸鈉,葡萄糖)、廢棄物作為外加碳源、污泥作為外加碳源等。
農(nóng)業(yè)廢棄物是可循環(huán)利用的最為豐富的有機(jī)物質(zhì),不僅成本低而且容易被生物降解,具有很好的開發(fā)前景。以甘蔗渣、玉米芯、稻草、稻殼、花生殼、木屑6種廢棄物為研究對象,分析比較了這6種廢棄物含碳量以及各浸出物質(zhì)成分,研究結(jié)果表明,這六種廢棄物的浸出液中沒有出現(xiàn)重金屬,具有很好的安全性。其中,甘蔗渣的浸出液含碳量和碳釋放速度比其他材料的浸出液高。玉米芯、稻草和稻殼持續(xù)提供碳源的能力很強(qiáng)。以玉米芯、稻草和稻殼為碳源和載體處理含硝酸鹽的廢水去除率可達(dá)到80%以上,但是以木屑為碳源和載體硝酸鹽的去除率很低。
長期脫氮的能力
玉米芯有較多的可溶性物質(zhì),可以促進(jìn)微生物的快速生長,與其它碳源相比能夠獲得更好的長期脫氮效果,每克玉米芯在46d總共去除了113.82g的硝態(tài)氮;相比之下,棉花、稻草不如玉米芯的長期反硝化能力好。
以梧桐樹葉浸出液作為外加碳源進(jìn)行反硝化時,廢水中的硝酸鹽去除率為2.19mg/h,該速率低于甲醇和乙酸作為外加碳源時的脫氮速率,但是比以葡萄糖作為外加碳源時要高。在該過程中,7.5mgCOD當(dāng)量梧桐樹葉浸出液可以去除1mg/L硝酸鹽,并且最終沒有亞硝酸鹽積累。
香蒲枯葉層不僅為微生物的生長提供生長環(huán)境,而且還為進(jìn)行反硝化作用的微生物提供溶解性有機(jī)碳源。
結(jié)論
山東村鎮(zhèn)污水治理應(yīng)遵循因地制宜、收集和設(shè)施同步實施、自然生態(tài)的實用處理技術(shù)、并以高品質(zhì)運行為核心,完成生態(tài)村鎮(zhèn)的建設(shè)目標(biāo)。
“以有機(jī)碳源循環(huán)為中心,通過城鄉(xiāng)碳源循環(huán),讓城市的有機(jī)質(zhì)和農(nóng)村有機(jī)質(zhì)循環(huán)利用起來,使碳源得到合理的使用;既解決有機(jī)廢棄物處理的出路問題,又推動都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展”。
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