厉害了,我的桑德:村镇污水长效管理模式探索与实践

时间:2016-11-23 来源:水世界订阅号 作者:

导语:

目前村镇污水处理市场已经打开,细分行业也已初具规模;但形势依旧很不乐观,标准政策不完善,技术处在探索中,管理运维不到位;未来村镇污水因地制宜、循序渐进将成趋势,而让这一领域健康发展对设施进行长效管理运维是关键之一。且听本期微水会嘉宾北京市小城镇污水处理与回用工程技术研究中心主任兼桑德村镇水务公司技术总监 王俊安 博士,以其长期对村镇污水的研究,分享村镇污水处理技术及如何实现村镇污水设施长效运维。

重要提醒,以下核心内容有:

王俊安博士从村镇污水现状、工艺技术选择、智慧化运维、长效运维管理模式等四个主要方面就村镇污水如何在因地制宜基础上,进行选择展开分析。

讨论答疑环节,就SMART设处理低碳氮比农村污水如何达标、SMART设备运行成本、寒冷地区村镇污水如何治理、管网日常维护、小型分散处理装置耐冲击问题等近二十个问题做详实解答。

第41期内容主题纲要

主题:村镇污水处理技术与长效管理模式探索与实践

提纲:

桑德村镇污水治理探索之路

村镇污水处理关键技术与设备

村镇污水处理智慧化运维模式

典型案例分享与长效管理模式

分享嘉宾:

王俊安,博士,高级工程师,注册咨询工程师(投资),注册公用设备工程师(给排水),环保部"国家环境保护专业技术青年拔尖人才"。

2015年担任桑德集团村镇水务公司研发所所长兼技术总监兼任北京市小城镇污水处理与回用工程技术研究中心主任,主管村镇水务及流域水环境综合治理技术研发及示范推广工作。

内容分享

开始正式内容之前,先来看几张图

一、我国村镇污水处理之路

从各地调研情况看来,村镇污水处理现在的整体形势不容乐观,大量污水处理设施建好之后未经使用便闲置,出现"晒太阳"情况。据统计,现今国内村镇污水处理设施建设率占所有村镇10%。

对于村镇污水处理各国均在积极探索中,下面先跟随微水会嘉宾一起了解下国外处理模式。

美国村镇污水处理模式:

主要工艺为化粪池+土壤吸附。在20世纪60年代已基本实现城乡一体化,80年代中期完成乡村污水处理设施普及;相当于国内的无(微)动力污水处理设施。

日本村镇污水处理模式:

日本人口相对集中,故污水处理设施偏设备化。处理设施主要为净化槽,主要分为污水处理系统、农村污水处理系统、净化槽系统、单独式净化槽、夜间粪尿储存罐五类。

1、我国村镇污水分类

2、村镇污水处理基本原则

在因地制宜基础上,以资源化、能源化为出发点,重视源头分离。不同污水处理规模,工艺设计和技术路线有所区别。

3、探索之路

村镇污水处理设施建设管理模式不同于城市。结合村镇分散、数量多、水量水质波动大等特点,通过大量调研和技术论证桑德于2009年提出SMART设计理念,2011年在湖南长沙县18乡镇污水处理项目中首次成功应用,2014年获"国家重点环保实用新技术",一路探索携手互联网技术于2015年成立浙江金华村镇污水智慧化运维中心。

桑德SMART理念:

S(small)规模小、占地节省,

M(modular)模块化、多功能,

A(automatic)自动化,

R(rapid)建设周期短,

T(technology)设备化。

二、村镇污水处理关键技术及案例

村镇污水处理工艺主要为生化处理,但一定要与预处理、泥水分离及生态处理办法相结合。

1、SMART-HRBC高效生物转盘工艺

适用于处理规模在500m3/d以上的单个污水厂(站)。核心设备为高效生物转盘、精密过滤设备和移动式污泥处理设施。

特点:低能耗、占地小,污泥产量少、无二次污染,投资运行费用少。

2、SMART-PFBP多级生物接触氧化工艺

适用于处理规模在500m3/d以下的单个污水厂(站)。对于污水排放要求较高的污水处理设施,会增加分级。

特点:

节地节能:该设备可全部埋地,内装有"仿水草"生物填料,曝气设置;吨水占地1平方米左右;

无人值守:巡检式;

生态结合:可种植花草,并与人工湿地、氧化塘等结合。

3、案例

户级污水处理设施

吉林村级污水处理站

全部地埋式,可实现保温;外部及周边可种花草。

湖南长沙县18乡镇污水处理设施

北京项目

截至目前,全国已有超过600个乡镇(近100个县)正在或将要享用"桑德SMART村镇污水处理系统解决方案",日处理规模超过30万吨,服务人口300多万人。项目主要分布在东南、西南及东部;西北、东北村镇污水处理设施建设率还普遍较低。未来,桑德在村镇环境治理方面将实现基于"互联网+"的村镇供排水水务一体化、城乡环境治理一体化。

小结:村镇污水处理,生物膜法(生物接触氧化法)是一个较好的选择,且要注重源头分离、资源化、能源化,并与生态相结合。

三、村镇污水运维及长效管理模式

村镇级污水治理,避免晒太阳工程,运营管理是关键,如何建立长效的运营管理模式,微水会小编发现,桑德已经经过多年的探索与建设,通过云端控制,实现少人巡检或无人值守。

1、村镇污水智慧化运维模式

云平台对大数据的积累可优化工艺设备的运行参数。利用云平台进行污水运营考虑集约化管理,通过设备集中远程控制,将管理、化验、技术平台按区域优化集中。镇级厂(站)1-2人对设备进行看护操作,村级厂(站)实现无人值守。

此外,根据不同污水处理厂(站)的重要性,现场智能化设备配置不同,标杆性站点会配备流量计、设备、监控等,无动力站点一般感知流量及厂容厂貌即可。

通过智慧化物联网运维系统,实现污水处理站点规范化、长效化运营机制,从而达到改善服务质量、降低经营成本、提高运维效率的目的。

2、长效运行管理模式

建管一体化:EPC+OM、BOT、PPP三种模式的共同点为均考虑运营。

集约化:依据村镇污水处理设施量多、单体规模小的特点,推进村镇污水处理至少以区县为单位进行打捆,且需要专业第三方进行管理。

智慧化:通过信息化管理平台,将人、车、设备、构筑物互联互通,降低人工及成本。

讨论答疑

▷问题1:刚才您提到了有个项目出水要求达到北京地标,相当于四类水,咱们的工艺是如何保证水质稳定达标的?尤其是总氮和总磷,是否需要加药?

答:北京的标准为全国最严,接近四类水(COD40mg/L、氨氮5 mg/L、总氮15mg/L、总磷0.4mg/L)。在村镇污水处理中,一般污水处理设施难达标;因此,从技术路线上考虑要尽可能资源化和能源化;个人看来,对于农村污水总磷、总氮达标不应做过多强调。

项目想要实现达标,也是可以的。一般进行多级三级处理,对碳源予以优化,碳源不足予以补充;对于除磷,系统有电解除磷装置,若达不到要求可加药强化。对于总氮总磷控制从工艺路线来讲无任何问题,但成本增加;因此不建议对总氮总磷去除过多强调,主要指标还是应关注COD和氨氮。

▷问题2:请问如何组建专业化的运维队伍?难点在哪?

答:这里强调的是要由专业的第三方管理运维团队进行污水处理厂(站)管理而非组建。

▷问题3:请问东北地区的村镇污水治理之路怎么走,您个人有哪些建议呢?

答:污水处理技术南北方均可使用,对寒冷地区主要技术瓶颈为保温,保温的方式有两种一是地埋,二是建阳光房(棚);解决保温问题后,其余基本相同。

▷问题4:想问农村站点间通过污泥车搜集处理,污泥处理费用是多少,比建设干化池投资和运行费用能省多少?生物转盘如何保证出水达到一级A?

答:经测算,一个区县村镇污水处理设施超过5个用移动式污泥处理设施经济性就具有优势;以区县为单位的村镇污水处理设施采用移动式污泥处理很有优势。

转盘本身是生化单元,如果要达到一级A,需考虑相关指标去除。对于COD和氨氮没有问题;对于总氮转盘本身有厌氧好氧交替可去除部分,如果去除要求较高,可在前加全浸没式生物转盘或填料式生物转盘(即增加缺氧段);对于总磷在后面进行加药处理。

▷问题5:请问一下贵司SMART设备在处理低碳氮比的农村污水时如何做到氨氮稳定达标呢?

答:生物膜法在村镇污水处理中优先选择的原因有,生物链长、生物易在系统中停留、本身硝化能力强,所以适合较低浓度污水处理。

▷问题6:想问就目前这些案例的运行来看,最大的问题在哪里?运行的成本是多少?

答:任何项目从建到管的过程中多少都会出现一些问题,在这一过程中,需要针对问题对系统进行改进;以SMART新麦田为例,差不多1个月进行一次改进,如果进行10次改进必然会出现一次大升级,系统越来越好。

成本与处理规模有关,以区县为单位,平均运行成本1元左右;运行成本包括人工费、电费和药剂费。

▷问题7:想问随着地方和国家标准的要求越来越严格,在一些农村污水粪大肠菌群数指标也是经常有超标的现象,不知道SMART设备是否有针对此指标的深度处理设施,如UV?

答:桑德SMART工艺配套的消毒主要是紫外消毒设备,使用设备的另一原因是去人工化,因为水务云平台对设备电信号信息方便管理;如果采用加药,需人工,成本会增加;因此用设备及电解决降人工去成本问题。

对于村镇污水消毒不建议做,但如果需要采用紫外消毒还是较好的选择。消毒标准在国际上也是较有争议的;例如村镇污水用紫外或氯消毒粪大肠菌群达标后再进入水体又超标,因此意义不是很强。

▷问题8:请问这类村镇小型装置,建议以哪种方式与政府合作?

答:村镇污水处理当下与政府合作的主要模式为PPP,很多村镇进行打捆建设,包括前期设计建设、设备、运营管理。还有一种模式为以前常采用的EPC,政府采购设备,存在建设管理、运行管理不到位。与政府合作模式还是建议EPC+OM、BOT和PPP三种,一定要注重运营管理且需交给专业的第三方。

▷问题9:请问村镇养殖场(鸡鸭鹅猪牛等)产生的污水,国家有没有要求呢?好像环保没有太关注这样的个人户呢?

答:综合排放标准对养殖场是有专门要求的。工业水对村镇污水处理影响还是非常之大,如江苏、湖南等地所做的一些项目均有工业水进入。这一部分在前期调研设计一定要考虑。对于个体户基本无人管,算是一个管理漏洞,镇方面可呼吁政府加强管理,户养殖废水不管污染环境还影响周边居民,可在政策及宣传上多重视。

▷问题10:请问桑德目前做的ppp,村镇水价是谁在支付?村民肯定不指望能缴费了,全靠国家和政府补贴吗?

答:目前村镇污水支付还主要以区县政府财政支付为主,对于村一级污水处理目前较少收污水处理费;一些经济条件较好的村镇是可以,如浙江;这种模式以后可以进行推广,但一开始还是较困难。因此,政府想要治好村镇污水财政补贴应该要加大。

▷问题11:请问农村污水的进出水水质问题是如何参照的,尤其是那种1T,2T的小型分散处理装置,很大程度上进水的冲击负荷会很大,如何解决呢?

答:户级主要为生活污水,对于水质水量波动一定要设置化粪池或调节池进行调节后生化处理。对于整个村镇的污水处理设施在前端均会设有较大的调节装置。

▷问题12:请问桑德在全县域农村污水全覆盖的项目中,运营成本中人工,药剂,电耗等各自占的比例为多少?为此桑德在工艺更新中将往哪方面发展?

答:桑德目前运营成本构成主要还是电耗和人工,可占80-90%,药剂费也占一部分,但不鼓励投加药剂,这样不经济。

未来还是坚持SMART小型化,规模小、占地少工艺技术方向;强调源头分离与生态相结合方向,并向极致化努力。

▷问题13:请问村镇污水尤其是农村,在管网敷设过程中存在哪些困难?在日常运管中,管网维护又归谁?

答:农村在管网建设实施方面是很困难的,因此在村镇污水处理中一定要调动政府积极性,如在北京的模式为政府建网、企业建厂建终端,该种模式可行,但一定要考虑厂网一体化,与政府充分沟通,保证厂网同步。

村镇污水管网日常维护大部分还在政府,其虽然简单,也需专业团队运维,建议交给专业的第三方进行维护管理,如果管网维护和终端建设交于同一家单位,效果应会更好。

▷问题14:另外,因为分散式污水就地处理,装置分散安装,那么出水口问题怎么解决。根据实地就地排放就出现很多个排放点,环保部门显然不满意,集中一起排放满足环保监测要求,就带来管网建设问题,这个怎么考虑呢?

答:分散式污水处理设施出发点是根据人口密度、经济条件来判断建设,如果全集中处理管网费用及综合成本大大提高,政府无力承担。较为分散时可参照美国模式;分散后单体水量不大,可就地利用或排放。

▷问题15:您刚才提到户级庭院式污水处理,主要是针对生活污水灰水,那如果农户黑水、灰水均有,怎样的模式合适呢?

答:重点强调先源头分离,通过生态马桶将粪尿分离收集做肥料;灰水经过装置简单处理达标排放,这样投资成本会大大降低,也实现了生活污水的资源化、能源化。

▷问题16:对于乡镇污水厂管网配套不完善,收集率低,进水水质波动大,偏远,一人一狗一厂。如何应对?对于污水处理费收费困难,如何解决?

答:如果过于分散可以建村级,分散化也可减少管网投入;再分散建户级。水质波动、收集率低修建调节池。

污水处理费收费困难是一个普遍面临的问题。针对这一问题从技术上要将污水处理厂(站)建好运行好。

结束语

作为很早之前就布局村镇污水处理的 桑德,将 技术创新、生态链、互联网+ 三大关键词作为未来重要战略发展方向,致力于打造村镇生态治理服务。

面对各地均存在村镇污水处理设置闲置现象,村镇污水处理情况不容乐观;基于这一现状,结合村镇污水特点并通过调研及技术论证,桑德于2009年创新性的提出SMART设计理念,到2011年在长沙县18个乡镇首次成功运用,再到2014年被评为国家重点新产品,现已覆盖近600个乡镇,服务人口达300多万,处理村镇污水规模超过30万吨/日。

本期微水会中,王俊安博士 先就各地村镇污水处理现状做了简要分析,指出在未来村镇污水处理将以因地制宜、循序渐进为发展趋势,并将村镇污水分为三级,指出村镇污水处理技术路线应在因地制宜的基础上基于资源化、能源化为目标。接下来就重磅内容—SMART展开介绍;其中针对村镇污水不同规模,给出了两种工艺选择,分别为 SMART-HRBC、SMART-PFBP ,就其工艺流程、核心设备、处理效果、工艺特点做了介绍。

在 " 互联网+ " 的大潮下,推行智慧化运营成为潮流和趋势,桑德村镇污水处理成功融合互联网技术,推出了了村镇污水处理智慧化运维模式,可大大降低运营人员和运营成本;实现污水处理站点规范化、长效化运营机制,从而达到改善服务质量、降低经营成本、提高运维效率的目的。

最后就 SMART新麦田 在吉林、北京、湖南、贵州、湖南等地的推广应用,且可根据处理规模将SMART工艺串联或并联使用。对于村镇污水处理要想做好,需考虑建管一体化、集约化、智慧化的长效运管模式。答疑环节,水世界群友们就运维模式、案例运行的最大弊端、SMART设备在处理低碳氮比的农村污水时如何做到氨氮稳定达标、推荐与政府合作模式、SMART设备运行成本、寒冷地区村镇污水如何治理、管网日常维护等诸多问题寻求解答,王博士以敬业之姿给予了详实回答,可谓受益匪浅。

目前村镇污水处理设施做了很多,出现"晒太阳"的也屡见不鲜。正如王俊安博士所说要想做好村镇污水处理需要去实践,且带着将其运行好的出发点。现今环境治理并不缺钱,还是一些管理机制存在问题。村镇污水处理设施在政策、技术、标准及规范上存在缺失问题,需要大家齐心协力为政府献计献策,不断推进村镇污水处理建设。

 

联系人:潘鹏

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