重慶大學(xué)高級(jí)工程師李莉：山地村鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀及解決方案
發(fā)布日期：2017-10-12 點(diǎn)擊：820
2017年9月21日，“第七屆中國農(nóng)村和小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理論壇暨首屆村鎮(zhèn)環(huán)境科技產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟論壇”在昆明召開。重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院高級(jí)工程師李莉在會(huì)上作出題為《山地村鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀及解決方案》的報(bào)告。報(bào)告圍繞重慶山地村鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀、山地村鎮(zhèn)污水處理問題與解析、山地村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)研發(fā)與示范、山地村鎮(zhèn)污水處理解決方案探討等內(nèi)容展開。
重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院高級(jí)工程師李莉
一、山地村鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀
截至2015年底，全國鎮(zhèn)級(jí)污水處理能力達(dá)2554.8萬立方米/日，污水處理率達(dá)50.95%，配套排水管渠長度達(dá)到241218公里。
截止2016年12月，重慶建制鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建成780座，撤并場鎮(zhèn)建成污水處理設(shè)施431座，鎮(zhèn)污水處理設(shè)施覆蓋率已達(dá)78%以上。另外農(nóng)村≥10m3/d上規(guī)模污水處理設(shè)施399座，小于10m3/d規(guī)模污水處理設(shè)施三十多萬座，覆蓋率約40%，處于全國先進(jìn)水平。
統(tǒng)計(jì)分析重慶山地地區(qū)1610座(≥10m3/d)村鎮(zhèn)污水處理廠，設(shè)計(jì)處理能力達(dá)22.72萬m3/日，實(shí)際處理能力11.9萬m3/日，處理負(fù)荷率52.5%，服務(wù)人口總計(jì)390.02萬人。其中10-100m3/d設(shè)施1047座，占65.03%;100-500m3/d設(shè)施481座，占29.88%;≥500m3/d設(shè)施82座，占5.09%。10-100m3/d設(shè)施處理總規(guī)模4.60萬噸/日，占總水量的20.24%;100-500m3/d設(shè)施處理總規(guī)模9.20萬m3/d，占總水量的40.50%;≥500m3/d設(shè)施設(shè)施處理總規(guī)模8.92萬m3/日，占總水量的39.26%。
重慶山地城市以AO工藝、好氧+人工濕地、接觸氧化+人工濕地、人工濕地、接觸氧化設(shè)備、膜生物處理設(shè)備、生物轉(zhuǎn)盤、厭氧處理等八大類處理工藝為主。按照核心工藝單元?dú)w類，在主體工藝中人工濕地作為主要處理單元，不僅設(shè)施數(shù)量多(63.7%)，而且類型變化也多，主要體現(xiàn)在人工濕地處理單元的前置單元不同、人工濕地處理單元的級(jí)數(shù)不同、人工濕地處理單元的布水方式的改變等。
重慶山地地區(qū)鎮(zhèn)級(jí)污水處理廠主要運(yùn)營管理模式主要有4類：一是由第三方環(huán)保公司(含水務(wù)水投)負(fù)責(zé)運(yùn)營，此類污水處理廠占53%;二是由區(qū)級(jí)部門、區(qū)級(jí)國有公司負(fù)責(zé)運(yùn)營，占21%;三是由街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)自行運(yùn)營，占17%;四是由建設(shè)公司代管運(yùn)營占9.8%。
二、山地村鎮(zhèn)污水處理問題
1.污水處理設(shè)施配套的污水管網(wǎng)(含泵站)建設(shè)嚴(yán)重缺乏或滯后
研究調(diào)查統(tǒng)計(jì)了重慶780個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠配套管網(wǎng)情況，平均每座污水處理廠配套管網(wǎng)約5.07公里，基本只配套建設(shè)了排水主干管。鎮(zhèn)級(jí)污水處理廠二三級(jí)管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后、污水收集率低，造成了鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的平均負(fù)荷率只有52.5%，更是造成了數(shù)億元的投資浪費(fèi)。目前重慶市已建設(shè)的污水處理廠中有近五分之二的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠因管網(wǎng)不配套無法完全正常運(yùn)行。
2.污水管網(wǎng)(含中途泵站)建設(shè)質(zhì)量差，雨污混接嚴(yán)重
由于污水管網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量差，大量地下水滲入管網(wǎng)導(dǎo)致污水廠濃度降低，影響污水廠效益發(fā)揮。大量雨污管道系統(tǒng)的混接導(dǎo)致污水未經(jīng)處理直排水體，造成水體污染。此外，污水管網(wǎng)上的泵站，也存在選址不合理、建設(shè)質(zhì)量差和運(yùn)行管理不規(guī)范等問題，影響了污水廠的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.尚未形成成熟的排放標(biāo)準(zhǔn)和政策體系
目前，重慶山地地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術(shù)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)等大都沿用大型城市污水處理廠(GB18918-2002一級(jí)B標(biāo))的相關(guān)要求，沒有兼顧?quán)l(xiāng)鎮(zhèn)的水質(zhì)和水量變化大特點(diǎn)，運(yùn)行達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
4.缺乏有效的監(jiān)督管理和長效運(yùn)行機(jī)制
村鎮(zhèn)污水廠由于沒有穩(wěn)定的運(yùn)行費(fèi)用投入，監(jiān)督管理不到位，沒有形成建設(shè)管理的長效機(jī)制，致使大量投入運(yùn)行的污水處理設(shè)施不能有效發(fā)揮其環(huán)保功能，2-3年過后就報(bào)廢或曬太陽，浪費(fèi)極大。
三、山地村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)研發(fā)與示范
1.山地村鎮(zhèn)污水現(xiàn)狀處理技術(shù)解析
(1)采用《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)對(duì)重慶山地城市77個(gè)污水處理廠的出水進(jìn)行評(píng)價(jià)，pH均達(dá)標(biāo)，動(dòng)植物油有輕微超標(biāo)。總磷、總氮、懸浮物、氨氮和化學(xué)需氧量均超標(biāo)，超標(biāo)率分別為57.7%、25.6%、16.9%、16.5%和8.9%。處理工藝污染物處理的難點(diǎn)在于TN、TP。
(2)對(duì)全國農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的調(diào)研情況發(fā)現(xiàn)，大量的工藝流程中設(shè)置有消毒設(shè)施，但是由于運(yùn)行維護(hù)的難度均未運(yùn)行，糞大腸桿菌指標(biāo)形同虛設(shè)。
(3)適宜于山地高差的村鎮(zhèn)污水處理工藝技術(shù)應(yīng)用較少，目前的技術(shù)基本屬于常規(guī)的污水處理工藝，對(duì)新技術(shù)的推廣應(yīng)用較少。
(4)對(duì)于廣大的村鎮(zhèn)污水處理的巨大需求，簡單易于維護(hù)的低成本村鎮(zhèn)污水處理工藝技術(shù)需求大。
2.適宜山地高差的低成本污水處理技術(shù)研發(fā)
(1)自然跌水曝氣下水道處理技術(shù)
該技術(shù)集污水輸送與凈化為一體，利用自然地形落差進(jìn)行無能耗的跌水充氧。跌水曝氣式污水輸送處理渠道凈化效能高，工藝簡單、投資低、管理簡便。解決了常規(guī)污水處理工藝應(yīng)用于山地小城鎮(zhèn)工藝復(fù)雜、流程長、投資運(yùn)行費(fèi)用高、占地大、管理復(fù)雜的問題。單位投資：1000-1600元/m3;單位運(yùn)行成本：0.04-0.08元/m3。
(2)山地豎向折流式人工濕地處理技術(shù)
該技術(shù)污水處理效能高，管理簡易;占地面積小，堵塞少，布水系統(tǒng)簡化，投資及運(yùn)行費(fèi)用低;組合工藝對(duì)低溫城鎮(zhèn)污水具有良好的適應(yīng)性。提高了人工濕地處理效能;為山地低溫地區(qū)污水處理提供經(jīng)濟(jì)適用技術(shù)。出水水質(zhì)達(dá)到國家一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)可達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。單元運(yùn)行成本：0.12元/m3。
(3)強(qiáng)化復(fù)氧的序批式人工濕地處理技術(shù)
技術(shù)強(qiáng)化自然復(fù)氧能力，處理效能高，脫氮能力強(qiáng)，改善了系統(tǒng)的堵塞，簡化了布水系統(tǒng)，布水均勻，占地少、投資運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便。解決了連續(xù)流人工濕地運(yùn)行負(fù)荷低、硝化和脫氮效能低，避免了布水不均、短流、堵塞，以及占地面積大等問題。單位處理水量占地：2-5m2/m3;單位投資:1000-1500元/m3;污水處理運(yùn)行費(fèi)用：0.08-0.15元/立方米。
(4)山地小城鎮(zhèn)污水生物/生態(tài)協(xié)同處理技術(shù)
生物\生態(tài)協(xié)同處理效能高，序批式生物膜高效除磷脫氮、出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行能耗低、剩余污泥量少，工藝流程短、一體化設(shè)計(jì)、占地少、投資低，生物生態(tài)處理為一體，景觀效果良好。解決了山地小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施脫氮除磷效能低、投資運(yùn)行費(fèi)高、占地大、管理復(fù)雜等問題。出水水質(zhì)達(dá)到國家一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，單位運(yùn)行費(fèi)用：0.28元/m3。
(5)山地小城鎮(zhèn)污水強(qiáng)化處理技術(shù)
功能化填料強(qiáng)化處理技術(shù)，改變板結(jié)減少讓濕地堵塞。蚓糞-土壤協(xié)同強(qiáng)化吸附處理技術(shù)，蚯蚓生態(tài)濕地中的物種豐富，有利于有機(jī)物的去除。前段快速降解污染物濃度，并保持穩(wěn)定出水水質(zhì)。解決來水水質(zhì)波動(dòng)大、營養(yǎng)鹽去除效率偏低、填料易板結(jié)問題。核算投資成本約1420 元/(噸/日)，年運(yùn)行費(fèi)用約2000元(人工費(fèi)為主)，折合成本約 0.11元/m3。
四、山地村鎮(zhèn)污水處理解決方案探討
《水污染控制行動(dòng)計(jì)劃》、《十三五全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》均提出目標(biāo)：到2020年底，城鎮(zhèn)污水處理全覆蓋，建制鎮(zhèn)污水處理率達(dá)到70%城、“敏感區(qū)域城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施應(yīng)于2017年底前全面達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)”。
為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，提出5項(xiàng)解決方案：
1.加大對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水系統(tǒng)建設(shè)的投入力度，尤其是污水管網(wǎng)(含中途泵站)
污水管網(wǎng)是整個(gè)污水處理工程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，也是核心和關(guān)鍵點(diǎn)。對(duì)污水管網(wǎng)進(jìn)行獎(jiǎng)補(bǔ)、促進(jìn)建設(shè)，可盤活現(xiàn)有污水處理能力，推動(dòng)新增污水處理，可達(dá)到節(jié)省投資、提高處理效率、整體改善環(huán)境的效果。
2.全面普查鄉(xiāng)鎮(zhèn)配套污水管網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行情況，科學(xué)規(guī)劃鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設(shè)實(shí)施計(jì)劃
以提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水收集率為目標(biāo)，開展普查，科學(xué)編制鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，明確“十三五”建設(shè)目標(biāo)，分解年度計(jì)劃，扎實(shí)推進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設(shè)。
3.加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督與控制
管網(wǎng)和污水處理設(shè)施建設(shè)質(zhì)量，直接關(guān)系到排水系統(tǒng)功能。加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督與控制，杜絕管網(wǎng)混接、亂接、滲漏問題，保障污水收集系統(tǒng)暢通。杜絕污水處理廠質(zhì)量不過關(guān)，保障污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.加強(qiáng)難點(diǎn)重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)，加快新技術(shù)的推廣應(yīng)用
對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水收集系統(tǒng)、處理技術(shù)、管網(wǎng)混接改造與溢流污染控制技術(shù)等方面的研究，解決量大面廣的村鎮(zhèn)水污染問題提供技術(shù)支持，并加快新技術(shù)的推廣應(yīng)用。'
5.完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
制定和完善符合鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)際的工藝技術(shù)、施工建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、產(chǎn)品設(shè)備、工程驗(yàn)收等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;制定社會(huì)資本參與建設(shè)運(yùn)營服務(wù)的績效考核制度;建立完善鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施及配套管網(wǎng)信息檔案系統(tǒng)，加強(qiáng)監(jiān)管力度。逐步建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水許可制度;完善公眾參與機(jī)制，發(fā)揮輿論監(jiān)督、社會(huì)監(jiān)督和行業(yè)自律作用。
