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杭世珺:对我国村镇污水治理发展的思考
更新时间:2021-08-11 来源:给水排水 作者: 杭世珺

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杭世珺 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  

本文根据杭世珺总工在“2021(第五届)中国农村污水治理与饮水安全提升高峰论坛”上的发言整理而成,未经本人审阅。

2021(第五届)中国农村污水治理与饮水安全提升高峰论坛

1 村镇污水治理概况及政策指引

1.1 现状

“十三五”时期,我国村镇环境治理事业取得长足发展。截止2019年12月31日,我国建制镇:集中供水97.4%,供水普及率88.98%;有污水处理59.67%,污水处理率达到54.43%,集中处理率45.26%。行政村:集中供水78.29%,供水普及率80.98%;有污水处理33.3%。

1.2 现有执行标准

截至2020年12月30日,全国34个省、自治区、直辖市及特别行政区中,有31个发布了《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》或同等效力的地方标准或其征求意见稿,其中29个省、自治区、直辖市的标准已经正式发布。

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1.3 工艺设备的基本情况

目前村镇污水处理所采用的技术、工艺等类型较多,可以分为乡镇及以上、村庄、户三种类型。

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1.4 政策方向

“十四五”时期,我国村镇污水治理覆盖范围将持续扩大。

“十四五”规划指出:开展农村人居环境整治提升行动,稳步解决“垃圾围村”和乡村黑臭水体等突出环境问题;推进农村生活垃圾就地分类和资源化利用,以乡镇政府驻地和中心村为重点梯次推进农村生活污水治理;支持600个县整县推进人居环境整治,建设农村生活垃圾和污水处理设施;构建集污水、垃圾、固废、危废、医废处理处置设施和监测监管能力于一体的环境基础设施体系,形成由城市向建制镇和乡村延伸覆盖的环境基础设施网络;进城镇污水管网全覆盖,开展污水处理差别化精准提标,推广污泥集中焚烧无害化处理,城市污泥无害化处置率达到 90%,地级及以上缺水城市污水资源化利用率超过 25%。

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乡村振兴促进法(自2021年6月1日起施行):“因地制宜推广卫生厕所和简便易行的垃圾分类,治理农村垃圾和污水,加强乡村无障碍设施建设,鼓励和支持使用清洁能源、可再生能源,持续改善农村人居环境”、“县级以上地方人民政府应当统筹规划、建设、管护城乡道路以及垃圾污水处理”。

到2025年,建制镇污水处理规模将接近7000万m³/d,其中:建制镇集中污水处理厂处理总能力将超过4000万m³/d;污水处理站点或装置总能力将达2800万m³/d;建制镇污水处理市场空间约1500亿元(数据来源:E20水业研究中心)。

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2 现有污水处理工艺和相关技术的改进

2.1 现有污水处理工艺技术的改进

1)单一生物膜工艺

优点:增强抗冲击负荷能力;延长泥龄、产泥量少;运维管理相对简单。

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2)BioDopp迭代工艺

优点:减少能耗,增加产能;实现高品质出水。

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创新点1:空气提推实现高回流比。5~10倍大回流比,提高系统抗冲击负荷,无回流泵,节能降耗。

创新点2:工程菌驯化。利用系统中菌种,驯化微氧环境下的工程菌,污泥浓度可达4~6g/L,提高处理效果。

创新点3:曝气控制。采用曝气软管,氧利用率高,自清洗,减少维护,使用寿命长至10年。

2.2 现有管网收集技术的改进——负压真空收集技术

优点:黑、灰水分离+真空收集系统,有利于资源化;采用壁挂式和集水井真空收集系统,可灵活应用于特殊地区。

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2.3 现有建设管理模式的改进——智慧建设管理软件

南京六合项目建设过程中,围绕智慧建设管理软件制定标准化建设管理流程,对村镇管网建设进度和建设质量进行全过程管控。

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2.4 现有设施建造技术的改进——装配式建造技术

优点:减少工作界面;缩短建设周期;应急设施建设。

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2.5 现有运行控制方式的改进——单一仪表运行控制

1)利用ORP。仅通过ORP一个传感器,根据好氧池中ORP的变化,结合特有的控制逻辑实现设备运行控制,达到高品质出水。

2)利用电导率。仅通过电导率一个传感器感知进水水质,感知出水超标,识别无效运行等状态。

3 思考及建议

3.1 思考

根据“十四五”规划,我国建制镇供水比例平稳,生活污水处理比例将逐年增加,1000人以上的行政村占比将逐年增加。

针对集群的模式变化:在厂网一体综合技术评价下,分散处理可能向大集中、小集中处理转变。

污水资源化利用:处理水在灌溉季、非灌溉季的多用途分质利用、碳减排。

污泥资源化利用:优化工艺节能降耗,减少产泥量并资源化利用、碳减排。

污水处理行业能源消耗和碳排放占比1%-3%,是耗能大户,伴随着排放标准的提升,温室气体(GHG)排放呈指数式上升。村镇也是碳减排战略的重要组成,根本是模式调整(规划布局),抓手是减污降碳,思路是多措并举。

3.2 建议

1)出水标准:建议在现有基础上进一步细化

如四川、重庆、广东、新疆等省,范围大,各县市情况差异大,建议根据情况因地制宜分类指导;

个别省建议进一步明晰适用范围,按照区域划分排放限值。

2)工艺技术:建议走低碳、高效、稳定、节能的路线

继续深挖生物处理能力,优化工艺技术,减少全流程的电耗、药耗和人工;

大力提倡自动化智慧控制,确保建设质量和稳定运行;

加快推进污水再生利用和污泥或与其他废弃物综合利用的进程。

3)生产制造:一体化与装配化相结合,提高适用性

乡镇级的水厂推荐装配化建造,建设周期短,适用性更强;

分散的单户或连户推荐一体化集成设备,安装简单,标准化程度高。

4)坚定走资源化路线

污水:源头“黑水”、“灰水”分别收集,分质回用,资源化;

处理水灌溉季就近农灌、林灌等,非灌溉季就近达标分质利用。

污泥:

采用产泥量少的水处理工艺,尽可能减量化;

剩余污泥--制成有机肥还田、还林利用;

村镇市政设施统一规划、将污泥,垃圾,公厕,畜禽等固废统筹考虑,综合治理。


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