行業洞察

杭世珺:村鎮汙水處理問題分析與思考

點擊數:952016-07-03 來源:亞洲環保網



北控水務集團有限公司顧問總工、技術委員會主任杭世珺

本文看點

村鎮汙水處理麵臨的問題

村鎮汙水處理設施運行現狀

村鎮汙水處理的幾點建議


01村鎮汙水處理麵臨著哪些問題?

廠站數量多、分散性強、選址難

(1)村鎮數量多,建製鎮水量逐年增加


2007~2016年建製鎮、村莊數量及建製鎮供水總量變化情況

(2)發展不平衡,待建設廠站數量多


2016年有生活汙水處理的建製鎮和行政村比例

(來源:住建部統計年鑒)

截至2016年,建製鎮排水管道長度為16.6萬km,村莊排水管道溝渠長度為61.2萬km。而全國城市排水管道長度為57.7萬km。

(3) 選址和排放有一定難度


村莊汙水處理站基礎施工(宜興案例)

村民對建設汙水收集處理設施的反響不一,經常受村民阻撓;

當處理出水直排村民使用的水塘時,認為會導致水塘汙染。

2水質水量差異大

(1)未建灰水收集管(資金別用):隻接入黑水,水量小、濃度高(COD=1000mg/L,NH3-N=200mg/L);

(2)戶內化糞池滲漏:黑水無法收集,僅有部分灰水進入收集管,水量小、濃度低;

(3)化糞池停留時間長:因汙水量小於設計值,汙水在化糞池內停留時間過長,碳源過度消耗,碳氮比失調;

(4)戶內雨水進入收集管(天井明渠):雨季水量大、濃度低;

(5)節假日用水人口增加:汙水量大,導致汙水處理設施溢流。

3標準不明確、不健全

(1)鎮級汙水處理

城鎮汙水處理廠汙染物排放標準(GB18918-2002)

(2)村莊汙水處理

尚無明確排放標準,已完成住建部《農村生活汙水處理設施技術標準(報批稿)》;

部分省市頒布了地方排放標準(北京、河北、山西、寧夏、浙江、上海等),各地對村莊汙水的排放標準限值差異較大;

(3)村莊汙水管網

《農村生活汙水處理設施技術標準(報批稿)》 提出,排水管管徑宜不低於100mm,坡度宜不低於5‰,70m以內或轉彎處設置檢查井,尚未頒布實施。

部分現行村莊汙水排放地方標準


4部分處理設施運行效果不佳

以江蘇調研為例,處理設施的運行存在如下主要問題:



看點02

村鎮汙水處理設施運行現狀如何?

1收集係統現狀

目前村鎮汙水處理模式分為集中、分散、分散與集中相結合三種。


城鎮汙水管網管徑一般最小管徑采用100mm。材質采用混凝土管、UPVC管、HDPE管、FRP管等。


2處理係統現狀

經過對一些村鎮汙水處理廠的調研,可了解處理規模及處理工藝等現狀。

部分村鎮汙水處理廠調研一覽表


*注;係對宜興、張家港、蘇州吳中、昆山等地的調研結果匯總

對調研結果匯總分析後,得出一些可穩定運行的設備。

(1)穩定運行的一體化設施



(2)穩定運行的淨化槽設施



(3)穩定運行的其他設施



(4)穩定運行的非一體化設施



這些汙水設施的穩定運行,有便於維護管理、抗衝擊負荷、模塊化、景觀效果好等優勢。

看點03

對村鎮汙水處理有什麽樣的建議?

1規劃

注重流域統籌

以流域水環境治理為中心,統籌環境整治、點源治理、廁所革命及資源循環利用;

明確排放標準

在國家標準基礎上,應明確地方標準,包括水質指標、標準限值及檢測方法;

多元化利用途徑

根據規劃區域的需求,確定再生水及汙泥處置的多種利用途徑;

注重政府監管

提出全過程監管措施;

建立後評估製度

評估對象:城鎮為核心,村莊為網絡的排水係統,

評估目的:生態環境改善效果。

2標準

因地製宜、實事求是、切實可行

在技術經濟合理的前提下,製定滿足地方生態環境需求的標準;

建立多級標準體係

國家級標準體係、省級及省級以下標準體係。國家標準體係有宏觀的、總體的控製標準;省級應根據不同自然條件、生態環境區域及用途,分別製定相應標準,並統籌廁所革命及資源化利用;

加強運營管理內容

從重工程建設到重運行管理,保障運營效果;

強化監測監管力度

明確采樣、檢測方法,製定監管規則,保證運行數據的可靠性。

3收集和處理

(1)汙水收集

分質排水(灰水+黑水)

汙水中各類汙染物中排泄物所占比例


排泄物雖然隻占汙水的1%,但汙水中大部分有機物和絕大部分營養鹽均來自排泄物。

負壓收集

現狀管線問題:無標準、管徑小、易堵塞;埋深大、易泄漏汙染地下水;

負壓收集特點:減小管徑(50mm),不易堵塞;管線淺埋,無外泄,管線交叉靈活;

德國村鎮推行負壓排水(全國管網占投資70%,村鎮占70%-90%),負壓排水比重力排水投資節約20%。


負壓收集案例——寧德、邯鄲

寧德天湖村:200餘戶;部分民宅改負壓廁所;黑水、灰水分別集中收集;黑水殺菌、快速穩定化(農肥);灰水排水達到1級A。


邯鄲南界河店村:黑水、灰水負壓源分離收集;分質處理,資源回用;設備運行維護由經培訓的村民負責


(2) 處理模式

納管處理:適用於現況城市汙水管網距離較近的地區,同時應保證管網施工質量。

村鎮集中處理:適用於自然村集中收集處理,避免汙水管網過長導致滲漏。可適當提高排放標準,汙水集中排放。

分戶處理:適用於丘陵或山區等環境基礎較好、環境容量大、居住分散的地區。降低排放水質標準,水中氮磷就地利用。

集中收集處理案例——張家港市農村汙水治理工程

對鎮區汙水進行統一規劃設計,其中90%以上汙水接入市政管網,在部分偏遠地區采用分散式汙水處理設施作為補充。


集中+分散處理案例——宜興市農村汙水治理工程

擬納管村莊388個,擬分散處理村莊2478個(村莊集中收集處理+分戶收集處理)。



(3)處理規模和水質

汙水量總變化係數

《鎮(鄉)村給水工程技術規程》(CJJ 123):用水量Kz=2.6~4.8《村鎮供水工程技術規範》(SL 310):用水量Kz=2.6~4.8北京市“新農村汙水綜合治理示範工程”課題:村莊Kz=2.5~6.2,旅遊區Kz=6.2~12.0

農村汙水處理站進水總變化係數


(來源:首創清源方先金博士)

不能用城鎮標準中的變化係數——各省應根據各自地區特點製定村莊汙水總變化係數。

設置調節池,進水負荷變化大,調節池宜加大,設於處理站預處理工藝前端(400L-1m3/d;

優先采用抗衝擊負荷強的處理工藝(生物接觸氧化、生物膜法及MBR等)。

(4)處理工藝選擇

應簡化工藝流程,選用質量好、易維護的設備,強化自控係統;

黑水可集中儲存,用作肥料;灰水單獨收集處理後排放;

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);

人工濕地案例——韓國晉州市

設計出水:

TN=20mg/L,

TP=2mg/L,

大腸杆菌=3000個/ml


4運行和維護

(1)對自然處理設施進行規範化管理

對人工濕地的布水和收水係統定期清理;

濕地和塘內植物應加強日常維護,定期收割,保證處置出路。

(2)提高自控水平,實現智慧化管理

百噸級~千噸級處理設施:監控係統完善的可1人值守,監控係統不完善的,需配備技術人員值守;

百噸級以下處理設施:無人值守,技術人員巡視。

(3)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

智慧化管理案例——德清縣智能水務管理雲平台

對各站點進行遠程監控並實現指令傳輸(4G技術)

實現農村汙水處理設施的長效運行管理


雙良商達智能水務管理案例

行政村覆蓋率達到100%(151個)

農戶受益率達到80%以上

投資超5億元(約30萬元/站)

管網總長度超過2000公裏

站點共1670座

管理人員16人


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