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對我國村鎮(zhèn)污水治理發(fā)展的思考

作者:杭世珺  來源:全國村鎮(zhèn)污水治理專家委員會顧問、北控水務(wù)集團(tuán)顧問總工 
評論: 更新日期:2024年04月25日

杭世珺,全國村鎮(zhèn)污水治理專家委員會顧問、北控水務(wù)集團(tuán)顧問總工

本文根據(jù)杭世珺總工在“2021(第五屆)中國農(nóng)村污水治理與飲水安全提升高峰論壇”上的發(fā)言整理而成,未經(jīng)本人審閱。

1 村鎮(zhèn)污水治理概況及政策指引

1.1 現(xiàn)狀

“十三五”時期,我國村鎮(zhèn)環(huán)境治理事業(yè)取得長足發(fā)展。截止2019年12月31日,我國建制鎮(zhèn):集中供水97.4%,供水普及率88.98%;有污水處理59.67%,污水處理率達(dá)到54.43%,集中處理率45.26%。行政村:集中供水78.29%,供水普及率80.98%;有污水處理33.3%。

1.2 現(xiàn)有執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

截至2020年12月30日,全國34個省、自治區(qū)、直轄市及特別行政區(qū)中,有31個發(fā)布了《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》或同等效力的地方標(biāo)準(zhǔn)或其征求意見稿,其中29個省、自治區(qū)、直轄市的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)正式發(fā)布。

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1.3 工藝設(shè)備的基本情況

目前村鎮(zhèn)污水處理所采用的技術(shù)、工藝等類型較多,可以分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上、村莊、戶三種類型。

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1.4 政策方向

“十四五”時期,我國村鎮(zhèn)污水治理覆蓋范圍將持續(xù)擴大。

“十四五”規(guī)劃指出:開展農(nóng)村人居環(huán)境整治提升行動,穩(wěn)步解決“垃圾圍村”和鄉(xiāng)村黑臭水體等突出環(huán)境問題;推進(jìn)農(nóng)村生活垃圾就地分類和資源化利用,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府駐地和中心村為重點梯次推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理;支持600個縣整縣推進(jìn)人居環(huán)境整治,建設(shè)農(nóng)村生活垃圾和污水處理設(shè)施;構(gòu)建集污水、垃圾、固廢、危廢、醫(yī)廢處理處置設(shè)施和監(jiān)測監(jiān)管能力于一體的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施體系,形成由城市向建制鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村延伸覆蓋的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò);進(jìn)城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)全覆蓋,開展污水處理差別化精準(zhǔn)提標(biāo),推廣污泥集中焚燒無害化處理,城市污泥無害化處置率達(dá)到 90%,地級及以上缺水城市污水資源化利用率超過 25%。

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鄉(xiāng)村振興促進(jìn)法(自2021年6月1日起施行):“因地制宜推廣衛(wèi)生廁所和簡便易行的垃圾分類,治理農(nóng)村垃圾和污水,加強鄉(xiāng)村無障礙設(shè)施建設(shè),鼓勵和支持使用清潔能源、可再生能源,持續(xù)改善農(nóng)村人居環(huán)境”、“縣級以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌規(guī)劃、建設(shè)、管護(hù)城鄉(xiāng)道路以及垃圾污水處理”。

到2025年,建制鎮(zhèn)污水處理規(guī)模將接近7000萬m3/d,其中:建制鎮(zhèn)集中污水處理廠處理總能力將超過4000萬m3/d;污水處理站點或裝置總能力將達(dá)2800萬m3/d;建制鎮(zhèn)污水處理市場空間約1500億元(數(shù)據(jù)來源:E20水業(yè)研究中心)。

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2 現(xiàn)有污水處理工藝和相關(guān)技術(shù)的改進(jìn)

2.1 現(xiàn)有污水處理工藝技術(shù)的改進(jìn)

1)單一生物膜工藝

優(yōu)點:

增強抗沖擊負(fù)荷能力;

延長泥齡、產(chǎn)泥量少;

運維管理相對簡單。

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2)BioDopp迭代工藝

優(yōu)點:

減少能耗,增加產(chǎn)能;

實現(xiàn)高品質(zhì)出水。

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創(chuàng)新點1:空氣提推實現(xiàn)高回流比。5~10倍大回流比,提高系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷,無回流泵,節(jié)能降耗。

創(chuàng)新點2:工程菌馴化。利用系統(tǒng)中菌種,馴化微氧環(huán)境下的工程菌,污泥濃度可達(dá)4~6g/L,提高處理效果。

創(chuàng)新點3:曝氣控制。采用曝氣軟管,氧利用率高,自清洗,減少維護(hù),使用壽命長至10年。

2.2 現(xiàn)有管網(wǎng)收集技術(shù)的改進(jìn)——負(fù)壓真空收集技術(shù)

優(yōu)點:

黑、灰水分離+真空收集系統(tǒng),有利于資源化;

采用壁掛式和集水井真空收集系統(tǒng),可靈活應(yīng)用于特殊地區(qū)。

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2.3 現(xiàn)有建設(shè)管理模式的改進(jìn)——智慧建設(shè)管理軟件

南京六合項目建設(shè)過程中,圍繞智慧建設(shè)管理軟件制定標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)管理流程,對村鎮(zhèn)管網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度和建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行全過程管控。

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2.4 現(xiàn)有設(shè)施建造技術(shù)的改進(jìn)——裝配式建造技術(shù)

優(yōu)點:

減少工作界面;

縮短建設(shè)周期;

應(yīng)急設(shè)施建設(shè)。

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2.5 現(xiàn)有運行控制方式的改進(jìn)——單一儀表運行控制

1)利用ORP。僅通過ORP一個傳感器,根據(jù)好氧池中ORP的變化,結(jié)合特有的控制邏輯實現(xiàn)設(shè)備運行控制,達(dá)到高品質(zhì)出水。

2)利用電導(dǎo)率。僅通過電導(dǎo)率一個傳感器感知進(jìn)水水質(zhì),感知出水超標(biāo),識別無效運行等狀態(tài)。

3 思考及建議

3.1 思考

根據(jù)“十四五”規(guī)劃,我國建制鎮(zhèn)供水比例平穩(wěn),生活污水處理比例將逐年增加,1000人以上的行政村占比將逐年增加。

針對集群的模式變化:在廠網(wǎng)一體綜合技術(shù)評價下,分散處理可能向大集中、小集中處理轉(zhuǎn)變。

污水資源化利用:處理水在灌溉季、非灌溉季的多用途分質(zhì)利用、碳減排。

污泥資源化利用:優(yōu)化工藝節(jié)能降耗,減少產(chǎn)泥量并資源化利用、碳減排。

污水處理行業(yè)能源消耗和碳排放占比1%-3%,是耗能大戶,伴隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的提升,溫室氣體(GHG)排放呈指數(shù)式上升。村鎮(zhèn)也是碳減排戰(zhàn)略的重要組成,根本是模式調(diào)整(規(guī)劃布局),抓手是減污降碳,思路是多措并舉。

3.2 建議

1)出水標(biāo)準(zhǔn):建議在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化

如四川、重慶、廣東、新疆等省,范圍大,各縣市情況差異大,建議根據(jù)情況因地制宜分類指導(dǎo);

個別省建議進(jìn)一步明晰適用范圍,按照區(qū)域劃分排放限值。

2)工藝技術(shù):建議走低碳、高效、穩(wěn)定、節(jié)能的路線

繼續(xù)深挖生物處理能力,優(yōu)化工藝技術(shù),減少全流程的電耗、藥耗和人工;

大力提倡自動化智慧控制,確保建設(shè)質(zhì)量和穩(wěn)定運行;

加快推進(jìn)污水再生利用和污泥或與其他廢棄物綜合利用的進(jìn)程。

3)生產(chǎn)制造:一體化與裝配化相結(jié)合,提高適用性

鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的水廠推薦裝配化建造,建設(shè)周期短,適用性更強;

分散的單戶或連戶推薦一體化集成設(shè)備,安裝簡單,標(biāo)準(zhǔn)化程度高。

4)堅定走資源化路線

污水:

源頭“黑水”、“灰水”分別收集,分質(zhì)回用,資源化;

處理水灌溉季就近農(nóng)灌、林灌等,非灌溉季就近達(dá)標(biāo)分質(zhì)利用。

污泥:

采用產(chǎn)泥量少的水處理工藝,盡可能減量化;

剩余污泥--制成有機肥還田、還林利用;

村鎮(zhèn)市政設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃、將污泥,垃圾,公廁,畜禽等固廢統(tǒng)籌考慮,綜合治理。

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