分散式污水处理项目建议.docx
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1、分散式污水处理项目建议一、 需求分析1、必要性分析(1)大型污水处理厂的合理补充。根据国家环境保护部2009年全国投运城镇污水处理设施清单,“十一五”期间我国投运的大量污水处理厂并没有满负荷运行,其主要原因就是污水厂及配套管网的运营管理滞后于污水厂的建设。目前城市开发区的发展速度高于市政设施建设速度,造成企业已经进驻,而污水管道尚未建设的现象,此时建设分散式中小型污水处理厂,可以解决地区优先开发面临的污水处理难问题。(2)节省管网铺设造价,经济合理。在管网建设方面来说,污水管道为重力流,并且沿流向管径、埋深逐渐增加,导致污水管网投资巨大。城市中部分地市较低区域,如小区、公园等,产生污水量小且相
2、对集中,需提升进入市政污水管网,运行费用高,建设小型污水处理设施就地处理,从长远角度看,投资合理,经济划算。(3)符合中水回用要求。将污水送至处理厂统一处理,再通过中水管道输送回来,不仅经济不合理,而且造成不必要的能源浪费。建设小型污水处理设施,就地处理、就地回用,是真正的节能减排建设。(4)国际发展趋势。国际水质学会(IAWQ)在1995年的“小型污水处理设施”学术讨论会上提出:人口当量在2000以下或流量为200m3/d以下的污水站为小型污水站,可见小型化污水处理站的建设在国际上已经成为专题研究的科目,是发展方向。2、市场前景分析(1)中小城镇及农村污水处理市场规模。2009年,我国城市污
3、水排放量为371.21亿立方米,城市污水处理率为75.3%,其中65.8%的污水在大规模污水处理厂集中进行处理,其余34.2%的污水采用分散式处理技术进行处理。按污水排放总量以每年4%的速度增长进行估算,在污水处理率和集中处理率保持不变的假设前提下,未来每年新增的污水处理规模为15亿立方米左右,其中分散式污水处理的规模在5亿立方米以上。据国家环保总局环境规划院预计,“十二五”期间我国用于生活污水治理的投资共计将达2132亿元,其中用于城镇生活污水的投资为1367亿元,用于农村生活污水的投资为765亿元。(2)高速公路服务区污水处理市场规模。“十二五”期间我国交通运输仍处于高速发展期,到“十二五
4、”末,高速公路总里程达到10.8万公里,根据规定,相邻收费站的间距不得少于50公里。据此估算,“十二五”末我国将建设完成高速公路服务区约2160个。我国大部分高速公路收费站没有建立完善的污水处理系统,且远离市区,且无市政管网统一收集处理,对局部环境造成了一定程度的污染。按照每个服务区规模100m3/d,投资按3000元/ m3计,预计我国“十二五”期间高速公路服务区生活污水处理设施投资需求为64.8亿元。(3)旅游景区污水处理市场规模。我国旅游景区大部分地形为山区,污水统一收集、处理非常困难,如何才能解决好旅游景区污水处理与再生问题,已成为旅游资源和旅游经济可持续发展的关键。目前我国建有国家级
5、风景区约227个,其他各类型风景名胜区约2222个,由于国家级风景名胜区和国家自然遗产、自然与文化双遗产景区建设规模一般较大,且近70%没有污水处理设施。按每个景区6套估算,而其他类型的风景区按每个景区4套进行估算,在旅游景区,我国共需要7175套生活污水处理装置。按照每年新建需求量70%计算,每套污水处理设施规模100m3/d,投资3000元/m3,预计我国未来三年风景区生活污水处理投资额为15.09亿元。另外位于城乡结合部的新建住宅小区、疗养院、独立别墅区、机场以及部队营区,市政污水管网无法接入,这些区域的污水处理问题急需解决,分散式的中小型污水处理设施也是最佳方案。二、 工艺技术分析1、
6、处理标准目前乡镇污水处理主要参考标准有: 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)、污水综合排放标准(GB8978)、农田灌溉水质标准(GB5084)、粪便无害化卫生标准(GB7959)、国家恶臭污染物排放标准(GB16554)、农村生活污染控制技术规范(HJ574-2010),以及部分地方政府制定的当地农村污水处理标准,主要相关排放参数见下表:污染物CODSSNH3-NTNTP一级A50105( 8)150.5一级B60208(15)201.02、工艺技术要求(1)在工艺上,基于分散点源水量小、水量与水质的波动大等污染特征,分散式中小型污水处理技术应具有抗冲击负荷能力强、布置
7、方式需灵活、产泥量小、能快速启动等要求,以满足适用环境的特殊要求。(2)在运行管理方面,工艺应操作管理简单方便。由于各种原因,偏远地区很难配备专业维护人员进行专项管理,普遍存在运行管理维护难的问题。(3)在经济方面,运行费用应低。对于广大农村、部队营区、疗养院等地区,大部分为非盈利性场所或经济欠发达地区,如不控制运行费用,将陷入建得起用不起的窘境。3、分散式中小型污水处理适用技术探讨(1)人工湿地污水处理技术人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、植物、人工介质、微生物的物理、化学、生物
8、三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。根据污水流经的方式,可分为表面流湿地(SFW)、水平潜流湿地(SSFW)、垂直潜流湿地(VFW)。人工湿地投资和运行费用低,仅为传统活性污泥法的10%-30%,运行成本主要为提升水泵所消耗的电费,约为0.05-0.10元/m3,运行中管理维护简便,同时具有景观功能。人工湿地污水处理技术在美国、德国、丹麦、英国等欧美国家应用较多,适用于地势平坦、坡地、居住相对集中的中、小村庄,主要用于处理小城镇或社区的生活污水,通过管网将各户经沼气池、化粪池、格栅井收集处理后的生活污水,通过人工湿地系统进一步处理后,直接排放或回用灌溉农田。案例:人工湿地污水处理工程
9、工程工艺:氧化塘+垂直潜流+表流湿地污水类型:城镇生活污水处理能力:3000m3/d占地面积:20000m2达标要求:GB18918-2002一级B标准 (2)厌氧无动力污水处理技术厌氧生物处理技术是在厌氧条件下,兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程。厌氧污水处理技术具有低造价、低运行费、能回收利用能源等优点,它在分散生活污水的处理中得到了越来越广泛的研究与应用。近年来,发展了越来越多的高效厌氧处理设备和技术,如升流式污泥床反应器(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)等。针对分散点源污水的特点,厌氧无动力污水处理装置采用初沉池+厌氧污泥床接触池+厌
10、氧生物滤池工艺,将全套装置埋于地下,工艺过程简单,无需专门管理,不耗能。工程实践,该污水处理装置投资约2000元/m3,处理效果较好,CODCr:50%-70%,BOD5:50%-70%,NH3-N:10%-20%,磷酸盐:20%-25%,SS:60%-70%,经处理后的污水达到二级排放标准。厌氧水解如果水解充分,有机物的去除效率比较高,但对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些。人工湿地去除氨氮和磷的效果却非常好,SS、色度很容易达标。人工湿地对进水要求比较高,必须有前处理先去除生活污水中大颗粒杂质,避免引起湿地滤料的堵塞,所以厌氧水解人工湿地处理技术在处理污水方面能够有机结合,取长补短。研究结果
11、表明,厌氧接触与生态组合处理工艺对水中有机物、SS、氨氮、总磷的去除率分别达到80%和、70%、15%以上、35%-45%,出水水质满足灌溉农田的要求,该技术对分散点源污水处理非常适宜。案例分析:东北某村庄环境综合整治示范项目无动力污水处理系统。生活污水流经格栅池、进入厌氧池,厌氧环境中的厌氧菌对污水进行处理后,污水在浮游生物如线虫、钟虫、轮虫、草覆虫等,与菌类物质如放线菌、真菌等作用下,污水中的重金属离子、富营养物质等有害物被吸收,污水得到净化。净化后的水流经清水池,加入液氯等对水进行消毒,杀灭水体中的大肠杆菌等病菌以达到灭菌的效果。最终实现了饮用水卫生合格率大于95%,污水处理率大于92%
12、,畜禽养殖废弃物治理及综合利用率大于90%的目标。(3)膜生物反应器(MBR工艺)膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。该工艺主要利用沉浸于好氧生物池内的膜分离设备,截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥浓度可达到8000-10000mg/L,污泥龄达到30天以上。膜生物反应器因其有效的截留作用,可保留世代周期较长的微生物,如硝化菌,系统内其硝化效果明显,对深度除磷脱氮提供可能。膜生物
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