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由表可知,目前我国村镇地区污水处理系统一共可以分几大类:
(1)稳定运行的一体化设施。包括FMBR+人工湿地、A2O-MBR、A2O(MBBR)、AO+人工湿地、土壤净化槽、土壤净化槽+人工湿地等。调研发现,此类设施基本都是稳定运行且排放达标的(半年以上数据结果)。
(2)稳定运行的净化槽设施。净化槽在日本是一项非常普及的村镇污水处理工艺,目前我国许多企业也在研发制造这类设备,如AO生物接触氧化、A2O生物接触氧化、AO净化槽等。现场调研发现,该类工艺处理标准大部分可以达到一级B。
(3)稳定运行的其他设施。如人工湿地和AO-MBR。目前业内许多专家认为,MBR不适宜村镇污水处理,但从实地案例调研中发现,MBR稳定运行的项目是存在的,并且处理效果可以保持在一级A。我认为,这和运营团队有很大关系,每一种工艺都不是单一的技术本身的问题,需要综合考虑,如果有好的技术和管理人员定期维护,每种工艺其实都可以应用成功。
(4)稳定运行的非一体化设备。包括A2O的、A2O+MBR、BAF、AO、BBR等,此类工艺大部分规模较大。
三、村镇污水处理的几点建议
1.规划
规划要注重5个方面:首先要注重流域的统筹。农村环境治理跟城市不一样,必须以流域水环境治理为中心,统筹环境治理,包括面源、农业、畜禽和垃圾等等。仅仅把污水治好,流域没有统筹,垃圾还在堆放,河水仍然不会干净,所以一定要把流域进行统筹规划。
第二要明确排放标准。现在许多省市都出台了地方标准,虽然其精确度或准确度还有待加强,但在未来,随着国家对村镇污水的不断深入研究,并找到充分的决定依据,制定出完全符合环境要求的标准是完全可行的。此外,除了标准制定以外,检测的方法也非常重要,过去行业对这方面一直不够重视,许多上报的地方标准中的检测方法也都是照搬城镇,因此未来,找到针对村镇的污水处理特点的检测方法也是很重要的一件事情。
第三要有多元化的利用途径。村镇环境治理首先要把资源利用放在第一位,根据地方的区域需求和特点,确定排水要不要再生利用。还有污泥的处理处置,都需要考虑多种利用途径。
第四要注重政府的监管。政府的全过程监管十分重要,需要从源头到出水,全部覆盖。源头水质的情况对于出水是否达标影响巨大,如果源头水质浓度高,出水标准却要求达到一级A或者四类是非常困难的,这就需要政府的全过程监管。
第五要建立后评估制度。现今有许多项目,做完以后就不管了,我认为政府部门应在机制里设立一个后评估制度,评估对象是以城镇为核心,村镇为网络的排水系统,评估目的就是要改善生态环境的效果。
2.标准
标准要注重4个方面:首先是因地制宜,实事求是,切实可行。要在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。
二是建立多级标准体系。要建立国家级标准体系、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。
三是加强运营管理。从重工程建设到重运行管理,保障运营效果。
四是强化监测监管力度。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
污水收集方面首先建议应当黑水、灰水分质收集。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,农村地区也没有大规模的工业废水和不可降解的物质,如果该能将黑水、灰水分质收集、处理的话,便可以综合性的资源化利用、就地利用,对整个污水处理效果有十分积极的作用。
第二是负压收集。负压收集是在各个排水点设置通过重力汇集后的废水与负压管道的适配链接装置,不需要动力,废水通过负压和大气环境压力的差,被吸入管道,流向收集中心的负压罐,吸入过程中同时有一定量的空气进入管道,达到对管道的自清洗效果。负压收集适用面广,可靠性好,费用较低,便于智能化管理,虽然也存在一次提升能力有限(2~4米),同时一次提升高度过高时需要特殊解决方案等缺点,但在较低密度的市政排水或近水空间的截污,城市分质排水(单独收集黑水),低密度城市排水,乡村排水,工业园区排水,复杂地形或地下水位高的区域排水等均有适用能力。该技术目前在常熟、靖江等地均有应用。
(2)处理模式
处理模式无外乎3个:纳管处理,适用于现况城市污水管网距离较近的地区,对此模式建议保证管网施工质量。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,建议适当提高排放标准,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,建议降低排放标准,水中氮磷就地利用。
(3)处理规模和水质
对于处理规模和水质,污水量总变化系数是其中一个重要的参考因素,目前污水量总变化系数来源有三个:《镇(乡)村给水工程技术规程》(CJJ 123)、《村镇供水工程技术规范》(SL 310)以及北京市“新农村污水综合治理示范工程”课题,我认为,各省也应根据各自地区特点制定村庄污水总变化系数,而不应照搬城镇标准中的变化系数。同时,可以同设置调节池以及优先采用抗冲击负荷强的处理工艺等方法来应对水量的变化。
(4)处理工艺选择
处理工艺选择建议遵循3点原则:首先工艺流程应当简化,选用质量好、易维护的设备,强化自控系统;同时分质排水,黑水可集中储存,用作肥料;灰水单独收集处理后排放;最后是自然处理,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)。
4.运行和维护
运行和维护有以下3方面,首先,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。
二是提高自控水平,实现智慧化管理,百吨级-千吨级处理设施如果监控系统完善的可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做到无人值守,技术人员巡视。
三是加强人员培训,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。
最后智慧化管理目前已经在村镇污水治理项目中应用的越来越多,并且从许多案例中看出,其确实达到了非常好的效果,因此在未来,对各站点进行远程监控并实现指令传输(4G技术)也是实现农村污水处理设施的长效运行管理的一个重要方向。
本文根据杭世珺在“第八届中国农村和小城镇水环境治理论坛暨第二届村镇环境科技产业联盟论坛”的主旨报告整理,未经本人审阅。
作者:全国村镇污水治理专家委员会顾问、北控水务集团顾问总工杭世珺
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