“水专项”专家详解农村污水示范项目总体规划!

时间:2016-11-15 来源:微水会 作者:叶峰

导语

在稳步推进新农村建设,改善农村人居环境,提高村民生活质量的要求下,切实打造美丽乡村,PPP模式热潮下,众多企业纷纷涉足,农村污水治理新蓝海开启。农村及小城镇生活污水处理,微水会首期以规划切入,只有从顶层设计开始做规划,后续的设计施工运营才能逐步完善做的更好。

水世界微水会提醒以下核心内容有:

1、中机国际 副总工叶峰 就安徽某县农村生活污水处理规划分析及总结分享,多层面细致分享规划设计,包括前期调研、技术选择、规划设计、投资概算等。

2、讨论答疑环节,叶总 就水友们关心的农村污水规划设计、工艺技术选择、人工湿地等十几个问题做了详细回答。

3、水世界订阅号回复“0”了解往期内容。

主讲嘉宾:叶峰 中机国际丨整理:冯茹丨排版:漠潇丨统筹:潘鹏

特别感谢:后海的家(京城什刹海边独栋民宿,入住请留言联系)

 

第40期:

主题:县域农村生活污水处理规划分析及总结

提纲:

1、某县域农村基本概况介绍

2、规划建设目标总览及要求

3、生活污水处理规划及建设

分享嘉宾:叶峰 中机国际工程设计研究院华东分院副总工

 

第一部分:规划基本内容概览

“十二五”水专项课题中包含了一个常熟污水的全覆盖子课题,在此课题中得出了农村污水治理的方法即四个统一(统一规划、统一建设、统一运营、统一管理),其中将统一规划放在了第一位。

1、做好规划的八点内容

规划目标在其中起着重要作用,其他内容均服务于目标,它需要切合实际,既不太高也不能太低。

在确定规划目标之后要进行充分的现场调查、调研污水进水水质,合理确定处理规模、出水水质;此外,因农村污水面广量小,处理模式探讨也很重要,后续进行处理工艺比选并确定;确定好近期建设工程量便于后续形成项目库,进行可研和招标。规划完成后需给政府做参考因此工程投资要切合实际,并结合近期目标确定近期建设工程量。

 

2、农村污水处理建设项目背景

3、规划工作开展流程

农村污水处理规划最后是否可以落实与现场调研、第一手资料及与相关部门对接有密切关系。

第二部分:基于案例的规划设计分享

(一)区域概况&排水现状

1、县域概况

在规划的项目概况介绍中,包含区域位置、人口、地形地貌、河流水系、社会经济等方面。

分享实例中的某县特色是“七山一水二分田”山地占到70%,从地形地貌可看出在确定污水收集方式及处理方式上会有诸多因素需考虑;气温及冻土程度不深,污水管网收集做起来相对容易。

从河流水系看出,该县域水资源丰富且整体水质非常好。

2、排水现状

该县域内的污水厂基本没有,收集管网少,应美丽乡村建设和农村环境连片整治要求,全县域共有57处小型污水处理设施。

总体看来,有能耗的污水处理设施处理效果还是不错的。

存在的问题:

(1)县域水资源丰富,自来水利用率低;

自来水利用率低会使得人均污水量非常小。

(2)镇区污水管网配套不完善,污染情况较重;

整个镇区及已建小型污水处理设施基本均为排水明渠,实际进入小型污水处理设施的污水量少。

(3)配套管网未实施,已建设施闲置废弃;

(4)已建工业污水厂,工业搬迁厂区废弃。

(二)规划总则

1、规划内容

(1)划定安徽某县镇域污水范围、预测污水量;

(2)确定排水体制、进行污水系统布局;

(3)确定污水分区,及各分区排放标准;

(4)控制污水工程的位置、建设规模和用地;

(5)原则确定处理后污水、污泥出路和处理程度;

(6)进行污水系统的投资估算。

2、规划原则:

因地制宜、接管优先、分类处置、资源利用、经济适用、循序渐进、生态处理、城乡统筹。

3、规划目标

近期目标:居民集中点、污染严重点、生态敏感区、水源地保护区先进行优先全覆盖;

远期目标:尽可能完善管网,镇区污水集中全覆盖、分散污水有效实验。

这里强调规划目标(尤其近期)制定需考虑:环境改善的需求(以此确定百分比、处理规模、处理程度),上级行政部门的要求、经济实力。

(三)污水规划

1、专题研究

首先应综合考虑集镇规模和发展规划、原有设施状况、人口集聚程度,以此为近期建设规模确定作指导。

1)用水量分析

该县域人均综合用水量较一般乡镇低,分析原因可能为河流多、水资源丰富自来水使用量少。

经过用水量分析,各乡镇从镇区到中心村到村组的人均用水量指标确定,后可根据收集率、处理率、人口,确定规模,这样确定的规模较为合理尤其近期规模。

2)集中式收集比选及方案确定

看能否打破行政区划,相邻镇合建污水厂,因此做了距离因素和地势坡度的分析。

通过以上两个因素,否定了镇镇之前合建污水厂的可能性,最终确定每个镇区相对集中的建污水处理厂。

在规划中,农村居住点距镇区生活污水管<500m时且有可利用坡度时,考虑纳入镇区污水处理厂范畴,距离≥500m时,生活污水采用分散污水治理方式

3)敏感区分散式方案

分散式污水方案中,先将敏感区域内村庄户数进行了统计,同时山地、丘陵居多,最后确定3-5户为一个基本单位设置小型污水处理设施。

通过对典型户型污水终端的设计,可基本算出每户的污水终端管网数量将污水100%收集。终端管网的工程量对总投资的影响很大,在一些规划设计中对其有忽略。

4)区域敏感地带定位分析

在镇村污水工程规划中,布局中应突出“两个重点”;以沿河沿湖为重点,以环境敏感区为重点。

县域内主要四条河流、集中式饮用水水源地列入敏感区定位。

在明确了用水量指标、处理方式、哪些需要处理,接下来做污水工程规划。

2、工程规划

污水工程规划分为镇区、中心村、村组三个层次。

同时对所有中心村进行了摸排和调查。在村民组污水工程规划中以300人为界限,这也根据规划目标和当地经济实力确定。

3、工艺选择

正常集中式包括传统活性污泥法、A/O法、A2/O法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床。

在规划上,为了将工程量限制在一定范围内,还是推荐A2/O法及氧化沟(日处理量500吨以上)。500吨以下用一体化设施。

在小规模相对集中污水处理工艺中,推荐一体化氧化沟、SBR、脉冲生物滤池、组合型人工湿地。

脉冲生物滤池是通过泵提升后通过生物滤池复氧形成低能耗污水处理;较适用于该地区。

日处理量10吨以内分散式污水处理工艺推荐净化槽。

结论:

1)中小型集中式污水处理工艺

采用集中式污水处理的,污水量在50<Q ≤200范围的,采用立体循环一体氧化沟处工艺;污水量规模在15<Q ≤50范围的,采用SBR设备或脉冲生物滤池。

2)分散式污水处理工艺

位于环境敏感区内的采用小型分散处理装置,区域以外的采用新建或改造三格式化粪池(化粪池后增加生态处理工序)。

4、尾水及污泥处理

分散式处理消毒制备二氧化氯或其他方式不合适,用含氯化合物投加可能会比较现实。

在规划最后需要对进出水水质进行说明,一方面参考县域现状污水进水水质,一方面采集其他设施进水水质,总体水质比较淡;当污水管网进一步完善,水质会相对变浓。

在规划层面,目前建设部及省厅未有明确规定,暂定一级A标准。

(四)投资估算及近期建设

在最后需要根据规划形成镇区、中心村、村组的投资估算;同时根据近期实施目标,分年度定出每年实施计划、工程量及投资,便于政府下一步立项等工作。

微水会·答疑

▷问题1:请问实际出水水质和运行成本是什么水平呢?

答:因为工艺不同相差非常大,镇级和农村的运行成本比例不同。

 

▷问题2:小的乡镇污水站能到一级A吗?有没有必要做一级A?

答:以常熟为例,集中式污水处理全部达到一级A标准,分散式污水处理还未达到一级A;就目前污水处理工艺技术的相对成熟,如果投资跟得上,都可达一级A甚至更高,但存在是否合理的问题。

对于有没有必要到一级A,还是要参考项目环评或区域环评。

 

▷问题3:磷有什么保障措施?污泥脱水怎么设置和考虑?

答:分散式污水处理磷不一定要考虑,其本身可以就地利用;目前镇级污水厂,如果磷的规模较小,设置污泥脱水成本会比较高,现在可采用移动式脱水机将浓缩池中污泥脱水后进行清运。

 

▷问题4:几吨几十吨的站,日常运行和管理怎么安排值,班人员配置?是否做到无人值守呢?

答:像几吨几十吨的污水站如果在县域层面上进行统一管理,不建议设置值班人员,一般都是巡视,无人值守,全自动化运行。所以说一个县域面对不同数量“点”的运营模式是不同的,因此,自动化运营程度和稳定性一定要高,只要对一般设施进行监控(泵&鼓风机运行),出水肯定能好,能达到这种程度的设备在小型化污水处理中大规模应用才有可能。

 

▷问题5:一般多大规模污水处理设施建议采用一体化设施。小时量500吨的规模采用一体化设施是否适用?有什么优缺点?另外电伴热能否满足冬季伴热要求。

答:小时量500吨的规模还是比较大的,500吨以内建议用一体化设施,有了解到目前国内一体化设施最大的在200吨左右,设备配置多配水比较难;如果超过500吨个人建议用钢筋水泥,不建议采用一体化设施。其实是否是一体化设施,不一定是成品;也可以钢筋混凝池+成套设备。

 

▷问题6:管网如何布置建设,如山区丘陵地区,另外,农村污水处理站建好后,如何后期长效运维?费用哪里来?

答:其实管网收集还是要因地制宜,一般在丘陵地区一个组团做一个污水处理设施或者采用分散式处理。

后期长效运维费用这是非常关心的问题,建设部推出PPP模式,也是想将建与管统筹,最后费用由政府买单,后续由专业的运营公司进行实施。

 

▷问题7:人工湿地冬季运行效果怎么保证?

答:冬季运行效果的确会受影响且南北方差异很大,一般建议温度低的地区要谨慎使用;在选取工艺时,人工湿地作为辅助环境处理设施。

 

▷问题8:农村生活污水处理,最重要的是管网建设,介于当地政府及国家扶贫政策的大力推出,有些自然村得到了整体规划,那么这些的管网建设是比较好做的,但是未涉及到整村推进的村庄,涉及到住户随意排水,那么请问,管网建设过程的前期,我们如何配合好政府领导对当地村民解说这个污水处理的益处,我这边有些自然村庄经常遇到这样的问题,并且对于住户收集支管这块,结合土质,考虑最低埋设深度最低是多少?

答:目前建设和实施中最难的是老村庄污水收集改造和管网改造,也存在一些违建;一般建议从化粪池、厨房入水管、洗浴用水接出改造。整个农村污水处理实施过程中协调量可能占80%,真正施工技术难度不大。

 

▷问题9:工程建设完毕后,经现场运行显示,白天水量较少,夜晚用水量较多,水质和水量得不到有效的均质均量,并且夜晚的总磷含量很高(夏天)碳源含量一直缺乏,叶总在这方面结合运行费用及实际情况,不知是如何考虑的?

答:针对农村污水日变化系数大的特点,一般会在相对集中处理前设置调节池。

 

▷问题10:对于美丽乡村污水治理,很多人在用人工湿地,为了满足政府的面子工程,那实际的垂直潜流式人工湿地的运行效果到底如何?

答:现在建设部要求从全县域抓污水整治,政府应该会把所有环保资金统筹到一起交于专门的PPP公司来做,这样公司是不会考虑人工湿地,或将其作为辅助工艺;采用人工湿地的多是一些未从全县域考虑的村镇,如果效果不甚满意,会有钱财浪费问题产生。

 

▷问题11:对于美丽乡村污水建设,因污水站地势较低,如何考虑防洪措施,并且对于剩余污泥排放系统,我在业主那看到很多环保公司做的图纸,都考虑到吸粪车,但是很多未考虑到吸粪车行走的道路,增加污泥处理装置,无疑是给当地的运行人员增加难度,如何培养出一批运行人员去管理某区域的运行,从原理到运用,有何好的方法。

答:对于美丽乡村污水建设中尾水是否能排出、是否会被淹,在设计过程中都要考虑水位因素和防洪排涝因素。所以,进行农村污水处理制定近期目标时,可先考虑条件好的村镇开展;对于一些基础条件差的可以适当延后。

像连吸粪车行走的道路都不具有的村庄,建议将处理装置或化粪池打开,将粪便进行就地处理。

 

▷问题12:接触氧化用在村级污水站会不会更有优势?

答:这一点非常赞同,用在小规模的处理装置中非常有优势。

 

▷问题13:我这边用了一个太阳能微动力+市政用电污水处理装置,从节能方面来说,这点值得提倡。但是否考虑到因地域性差别,出现的阴雨天气。对于人工湿地的运用,直接影响到征地,涉及到征地费用及政府各部门协调等等一系列的问题,而且,每隔一段时间需要人员修剪,为了减少维护的次数,那么我们选取哪些植物做为吸收能力强并且生长力一般的植物呢?

答:对于太阳能微动力+市政用电污水处理装置在设计时不太建议采用,一般要考虑光照强度,如果没有太阳能节能补贴,价格还是挺高的。

个人觉得人工湿地作为农村污水处理的主工艺是不大合适的,冬季或者收割时水质是有波动的,因此可以作为尾水的补充措施或保障措施。另外人工湿地在全国范围内根据植物的不同不太一样。

 

▷问题14:对于接触氧化,我提出我的问题点,对于碳源不是很丰富的生活污水,先理论上认为挂膜全部挂上(弹性填料),但是生物除磷这块如何考虑?增加物化处理装置,无疑是增加运行成本,这点叶总是怎么考虑的?

答:如果达到一级A肯定得上物化除磷,所以定出水指标一定要谨慎,这个同规划目标一样,定高了最后都要政府买单。

 

结束语:

针对我国农村环境现状,相较城市污水处理较低的污水处理率,多地已开始加快建设农村污水处理设施;与其他领域建设相同,“规划先行”扮演着重要角色。

本期微水会,我们了解了农村污水处理第一步即规划制定&设计, 叶总 详解了村镇污水处理如何系统的规划设计。其认为做好规划八点内容至关重要,而其中规划目标是首要且要切合实际,随后从安徽某县域农村污水处理规划实例出发,从现状调研,依次就规划总则、具体污水规划展开讲解,具体到了如何通过分析用水量、敏感点制定和选择合理处理模式、处理规模、处理工艺及出水要求,在污水规划完成后,还需针对规划进行投资估算,据近期规划目标定年度实施计划。

讨论环节,水友们的积极性很高,就 人工湿地 运行效果保证、管网布设、后期运维、一体化设备适用性、后续污泥处理、人工湿地运行效果等提出问题,主要集中在管网建设和工艺适用性方面,均获叶总详实解答。

第四季微水会首期以污水处理规划开头,可谓找到了一个良好切入点,昨晚水世界多个微信群关于规划设计系统性分享内容,叶总经验式的心得分享,给众水友呈现了一堂精彩绝伦的小城镇规划设计盛宴,收获赞誉声一片。

在最后,水世界小编想说:建设一个农村污水处理工程时,初期需通过规划调研实际情况并合理考量处理方式及规模,保证后续工程建设有序化进行。

 

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