建制鎮污水處理廠設計要點
導語:建(jian)(jian)制(zhi)鎮(zhen)污(wu)水處(chu)理(li)對于深入打好(hao)黑臭水體治(zhi)理(li)攻堅戰、全(quan)面建(jian)(jian)設(she)綠水青山有(you)著重要的(de)意義(yi)。調研(yan)(yan)發(fa)現(xian)(xian)建(jian)(jian)制(zhi)鎮(zhen)污(wu)水處(chu)理(li)設(she)計(ji)和(he)(he)排(pai)放標(biao)準多(duo)數直接套用(yong)城鎮(zhen)污(wu)水處(chu)理(li)廠的(de)標(biao)準,給建(jian)(jian)制(zhi)鎮(zhen)污(wu)水處(chu)理(li)廠的(de)建(jian)(jian)設(she)和(he)(he)運行帶(dai)來了較(jiao)大(da)的(de)負擔。研(yan)(yan)究結合資料和(he)(he)現(xian)(xian)場(chang)調研(yan)(yan)發(fa)現(xian)(xian)的(de)問題,初步探討了建(jian)(jian)制(zhi)鎮(zhen)污(wu)水處(chu)理(li)廠的(de)設(she)計(ji)要點,以期(qi)為后續工(gong)程在(zai)節省占地、節約投資、優化運行等方面提供借鑒(jian)意義(yi)。
一、建制(zhi)鎮污水(shui)處理現狀
隨著生態文(wen)明建(jian)(jian)設(she)的(de)(de)(de)快速推進,近些年(nian)(nian)(nian)來(lai)建(jian)(jian)制鎮污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)發展迅速,污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠的(de)(de)(de)數量(liang)從2018年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)7 687座(zuo)增至(zhi)2022年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)15 177座(zuo),建(jian)(jian)設(she)規模從2018年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)2238.84萬m3/d增至(zhi)2021年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)3138.57萬m3/d 。《中國城(cheng)鄉建(jian)(jian)設(she)統計(ji)年(nian)(nian)(nian)鑒》顯(xian)示,截至(zhi)2022年(nian)(nian)(nian),對生活(huo)污水(shui)進行處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)建(jian)(jian)制鎮14 980個,占比77.84%,污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)率為64.86%。
圖(tu)1 建制鎮污水處理廠數量及規模(mo)
有(you)研究針對全國(guo)1 155座已建成(cheng)建制鎮污水處(chu)(chu)理廠(chang)進行了調研,結(jie)果表明建制鎮污水處(chu)(chu)理規(gui)模主要集中(zhong)在1 000~5 000m3/d,出水多執行《城鎮污水處(chu)(chu)理廠(chang)污染物(wu)排放標準》(GB 18918-2002)(下稱(cheng)國(guo)標)一級B或(huo)一級A,活(huo)性污泥法的(de)應(ying)用(yong)較為廣泛(fan)。
本研究實地(di)調研了(le)(le)長江流域的(de)(de)(de)(de)70座建(jian)制鎮污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang),對建(jian)設規模、出(chu)水(shui)(shui)標(biao)(biao)準(zhun)和處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)進行(xing)(xing)了(le)(le)統計分(fen)析。建(jian)設規模≤3000 m3/d的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)在統計項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)中(zhong)占比超(chao)90%。出(chu)水(shui)(shui)執行(xing)(xing)國標(biao)(biao)一級B的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)占比約20%,其(qi)他(ta)約80%的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)執行(xing)(xing)了(le)(le)國標(biao)(biao)一級A、《地(di)表水(shui)(shui)環境(jing)質量標(biao)(biao)準(zhun)》(GB 3838-2002)準(zhun)Ⅳ類或(huo)者更為嚴格的(de)(de)(de)(de)地(di)方標(biao)(biao)準(zhun),例如《巢(chao)(chao)湖(hu)流域城鎮污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)及重點工(gong)業(ye)(ye)行(xing)(xing)業(ye)(ye)主要水(shui)(shui)污(wu)(wu)(wu)染物排放限(xian)值》(DB 34/2710-2016)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)Ⅰ標(biao)(biao)準(zhun)。污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)均選(xuan)用(yong)(yong)了(le)(le)活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)泥法,其(qi)中(zhong)90%的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)AO或(huo)AAO工(gong)藝(yi)(yi);9%的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)MBR工(gong)藝(yi)(yi),為百噸(dun)級項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu),出(chu)水(shui)(shui)執行(xing)(xing)巢(chao)(chao)湖(hu)標(biao)(biao)準(zhun);僅(jin)1個項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)氧化溝(gou)工(gong)藝(yi)(yi)。除采(cai)(cai)用(yong)(yong)MBR工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)以外,其(qi)他(ta)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)均采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)深度(du)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)。深度(du)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)采(cai)(cai)用(yong)(yong)混凝+沉淀+過(guo)濾(lv)工(gong)藝(yi)(yi),其(qi)中(zhong)過(guo)濾(lv)工(gong)藝(yi)(yi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)濾(lv)布濾(lv)池或(huo)活(huo)性(xing)砂濾(lv)池等。43%的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)疊螺脫水(shui)(shui),12%的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)濃(nong)縮干化,6%的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)壓濾(lv)脫水(shui)(shui),其(qi)余(yu)39%的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)直接外運(yun)至其(qi)他(ta)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)。
二、調研存在問題
1.負荷率偏低(di)
調(diao)研數(shu)據顯示,千噸(dun)級(ji)(ji)的(de)污水處理廠負荷率在32%~75%,平均負荷率62%;百噸(dun)級(ji)(ji)的(de)污水處理廠負荷率在20%~50%,平均負荷率38%。調(diao)研的(de)項目多為新建項目,與部分(fen)配套管線尚未完成有一定關(guan)系,但(dan)是整體看來(lai)存在負荷率偏低的(de)問題。
2.用地(di)不集約(yue)
根據《小城鎮污水處理工程(cheng)建設標準(zhun)》(建標148-2010)的建設規(gui)模分類標準(zhun),對(dui)本次調研項(xiang)目的用(yong)地指標進行統計(ji)分析,結果見表1。
表1 平(ping)均(jun)用地(di)指(zhi)標統計
圖2 污水處理廠規模與(yu)用地
百噸級污水處(chu)(chu)理(li)廠用(yong)地(di)指(zhi)(zhi)標變化范圍大、規(gui)(gui)律性(xing)差,隨(sui)著處(chu)(chu)理(li)規(gui)(gui)模(mo)的(de)(de)增加,用(yong)地(di)指(zhi)(zhi)標有(you)明(ming)顯下(xia)降趨勢(shi),規(gui)(gui)模(mo)超出3 000m3/d時用(yong)地(di)指(zhi)(zhi)標趨于平穩。調(diao)研項目尤其是(shi)百噸級污水處(chu)(chu)理(li)廠用(yong)地(di)指(zhi)(zhi)標偏高,一方(fang)面受到建設規(gui)(gui)模(mo)較小的(de)(de)影響,另一方(fang)面也(ye)與設計思路(lu)沿用(yong)了城市污水處(chu)(chu)理(li)廠的(de)(de)設計思路(lu)、建(構(gou))筑物布局分散、道路(lu)占(zhan)地(di)面積(ji)大有(you)關。
3.工藝不適用(yong)
由于缺少(shao)運(yun)維管(guan)(guan)理人員(yuan),建制(zhi)鎮的污水處理應選(xuan)擇簡單易管(guan)(guan)理的工藝,避免增加(jia)運(yun)維難度(du)。
現(xian)場(chang)調研(yan)發現(xian),部分改造項目原設計二級處理(li)采用了(le)生物膜(mo)法,運行過程中存在生物膜(mo)培養(yang)困難、無法應(ying)對目前較(jiao)高的出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質考核標準,如GB 18918一級A,因此在提標改造工程中將生物膜(mo)法改為了(le)活性污泥(ni)法。
調(diao)研(yan)項目中有部分污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠采用了(le)人工(gong)濕地工(gong)藝,但(dan)是由(you)于運行(xing)資金的(de)(de)短缺和運維(wei)力量的(de)(de)缺失,運行(xing)效果不(bu)理(li)想(xiang),存在污(wu)堵后水(shui)流不(bu)暢(chang)、植(zhi)被無人打理(li)的(de)(de)情況(kuang)(kuang),人工(gong)濕地沒有發揮預期的(de)(de)處(chu)理(li)效果,卻給污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠的(de)(de)正常(chang)運行(xing)造成了(le)一定(ding)的(de)(de)困擾。因此(ci)人工(gong)濕地工(gong)藝的(de)(de)采用需要綜合考(kao)慮項目的(de)(de)用地和運維(wei)管理(li)能力等(deng)情況(kuang)(kuang)。
4.工(gong)程投資高(gao)
《城市污(wu)水(shui)處理(li)工程(cheng)項目建(jian)設標(biao)(biao)準(zhun)》(建(jian)標(biao)(biao)198-2022)對建(jian)設規模為1萬m3/d、出(chu)水(shui)達(da)到一級A、采用常(chang)規污(wu)泥處理(li)工藝(yi)的新建(jian)污(wu)水(shui)處理(li)廠,投資估算應控制在3 825元/(m3·d)。調(diao)研項目中(zhong)污(wu)水(shui)處理(li)廠投資估算變化(hua)范圍很大,排(pai)除個別明(ming)顯(xian)(xian)偏離的數據外,投資集中(zhong)在5 000~13 000元/(m3·d),投資較高,與處理(li)規模明(ming)顯(xian)(xian)小于1萬m3/d有直接關系(xi)。
5.經營成本高
通過現場調研了解(jie)到(dao),建制鎮污水處(chu)(chu)理廠(chang)的經營(ying)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)高(gao),普(pu)遍處(chu)(chu)于虧損(sun)的狀態。政府支付(fu)的處(chu)(chu)理費用多在2.5元(yuan)/m3以內,而實(shi)際經營(ying)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)多在3~4元(yuan)/m3,個別運行負荷率在20%~30%左右的MBR工(gong)藝,經營(ying)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)粗估(gu)甚至(zhi)高(gao)達7元(yuan)/m3。
電(dian)耗和藥(yao)耗是(shi)經營成(cheng)本的(de)重要(yao)組成(cheng)部(bu)分,這(zhe)兩部(bu)分的(de)實(shi)際(ji)經營成(cheng)本會(hui)明顯高于設(she)(she)計計算值(zhi),原因在于運(yun)(yun)行(xing)(xing)負荷率低但所有(you)處理(li)(li)設(she)(she)備需(xu)要(yao)保持(chi)運(yun)(yun)轉,導致處理(li)(li)單方水的(de)電(dian)耗偏高;缺(que)少(shao)精細化運(yun)(yun)維(wei)的(de)技術力(li)量和配套設(she)(she)施(shi),為保證出水穩定(ding)達標,污水處理(li)(li)廠運(yun)(yun)行(xing)(xing)時的(de)投藥(yao)量明顯高于實(shi)際(ji)需(xu)求,造(zao)成(cheng)了藥(yao)劑浪費。
人(ren)(ren)工(gong)薪酬是建制(zhi)鎮(zhen)污水(shui)處(chu)理(li)廠經營成本的(de)重要組成部(bu)分,雖然運營單位注重了人(ren)(ren)員精簡,例如一(yi)個水(shui)環境綜合整治項目(mu)中的(de)多個污水(shui)處(chu)理(li)廠共用巡檢技術(shu)人(ren)(ren)員和(he)機修人(ren)(ren)員,現場(chang)操(cao)作工(gong)多為周(zhou)邊居民(min),但是由于處(chu)理(li)規(gui)模小(xiao),導致(zhi)薪酬成本依舊成為經營成本中較為醒目(mu)的(de)一(yi)部(bu)分。
以調(diao)研的(de)(de)某項目(mu)為(wei)例(li),設計(ji)進水(shui)COD濃度為(wei)200mg/L,實(shi)際進水(shui)COD濃度年(nian)平(ping)均值(zhi)介于100~200 mg/L之(zhi)間,2022年(nian)全年(nian)平(ping)均值(zhi)為(wei)154 mg/L,出水(shui)執行GB 18918一(yi)級A標準,政府(fu)支付的(de)(de)處理費用為(wei)2.27元/m3。2022年(nian)污水(shui)處理廠的(de)(de)實(shi)際運維成本平(ping)均在3.1元/m3,其中電費0.84元/m3,藥劑費0.62元/m3,人工費0.92元/m3。
三、問題分析
上(shang)述(shu)調研過程中發(fa)現的(de)問題(ti),一方面與建制鎮污(wu)水(shui)處理(li)(li)廠(chang)自身規模小有必然聯系,另一方面也與缺少(shao)政策引導和針(zhen)對性(xing)技術(shu)(shu)標(biao)準(zhun)(zhun)支持,設計和排(pai)放標(biao)準(zhun)(zhun)多數直接套用城鎮污(wu)水(shui)處理(li)(li)廠(chang)的(de)高標(biao)準(zhun)(zhun)有關。除了《城鄉排(pai)水(shui)工程項目(mu)規范》(GB 55027-2022)、《室外排(pai)水(shui)設計標(biao)準(zhun)(zhun)》(GB 50014-2021)、《城鎮污(wu)水(shui)處理(li)(li)廠(chang)運行、維護及安全技術(shu)(shu)規程》(CJJ 60-2011)等(deng)通(tong)用的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)外,目(mu)前完全針(zhen)對建制鎮污(wu)水(shui)處理(li)(li)廠(chang)的(de)標(biao)準(zhun)(zhun)極(ji)少(shao)。
關于建制(zhi)鎮污(wu)水處(chu)理(li)(li)廠的設(she)(she)計(ji)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun),現行《小城鎮污(wu)水處(chu)理(li)(li)工程(cheng)(cheng)建設(she)(she)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)》(建標(biao)(biao)148-2010)的部分內容已經不(bu)(bu)再適(shi)用(yong)(yong),主要體現在:當前建制(zhi)鎮污(wu)水處(chu)理(li)(li)工程(cheng)(cheng)的出水多執行國標(biao)(biao)一級(ji)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun),極少(shao)執行本(ben)(ben)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)里提(ti)到(dao)的二(er)級(ji)和(he)(he)三級(ji)處(chu)理(li)(li)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun);相應于出水考核指(zhi)標(biao)(biao)的提(ti)升(sheng),本(ben)(ben)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)里僅有(you)污(wu)水的一級(ji)和(he)(he)二(er)級(ji)處(chu)理(li)(li),已經不(bu)(bu)能滿足(zu)當前污(wu)水處(chu)理(li)(li)工程(cheng)(cheng)出水穩定達標(biao)(biao)排放的技術(shu)需求;物價上漲外加建設(she)(she)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)的提(ti)升(sheng),現有(you)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)的主要技術(shu)經濟指(zhi)標(biao)(biao)不(bu)(bu)再適(shi)用(yong)(yong)。
關于建制鎮污水處理廠的(de)運維標準,可(ke)供借鑒的(de)僅(jin)廣東省住房和城(cheng)鄉建設廳發布的(de)《小城(cheng)鎮污水處理設施運行(xing)與維護技(ji)術規程》(DBJ/T 15-184-2020)等。
四、設(she)計要點(dian)探討
2021年(nian)出(chu)(chu)(chu)臺(tai)的(de)(de)(de)(de)《“十四(si)五”城鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)及資(zi)源化(hua)利用發展規劃》中提(ti)出(chu)(chu)(chu),建(jian)(jian)(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鎮(zhen)因地(di)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)宜采取就近(jin)集(ji)中聯建(jian)(jian)(jian)、城旁接管等方式(shi)建(jian)(jian)(jian)設污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)設施(shi),推廣(guang)“生(sheng)物+生(sheng)態”污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)。2023年(nian)出(chu)(chu)(chu)臺(tai)的(de)(de)(de)(de)《關于推進建(jian)(jian)(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鎮(zhen)生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)垃圾處(chu)(chu)理(li)設施(shi)建(jian)(jian)(jian)設和管理(li)的(de)(de)(de)(de)實(shi)施(shi)方案》鼓勵建(jian)(jian)(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鎮(zhen)研究制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)定適用于本地(di)實(shi)際情況的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)設施(shi)建(jian)(jian)(jian)設、運(yun)行等地(di)方標準規范,并提(ti)出(chu)(chu)(chu)推進建(jian)(jian)(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)資(zi)源化(hua)利用。隨著相關政策的(de)(de)(de)(de)陸續(xu)出(chu)(chu)(chu)臺(tai)實(shi)施(shi),建(jian)(jian)(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)設和運(yun)行有望發生(sheng)積極的(de)(de)(de)(de)改變。以下就建(jian)(jian)(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠的(de)(de)(de)(de)一(yi)些(xie)設計(ji)要點(dian)進行初(chu)步的(de)(de)(de)(de)探(tan)討,以期促進相關問題的(de)(de)(de)(de)解決。
1.合(he)理確(que)定(ding)規模(mo)
建(jian)制鎮污(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)負(fu)荷率偏(pian)低,造成了(le)投(tou)資和用地浪費,因此(ci)合理(li)確定建(jian)設規模(mo)是污(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)設計時需重點控制的要點之一。
污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠在建設(she)(she)過(guo)程中,預處(chu)(chu)理(li)設(she)(she)施(shi)、污泥(ni)處(chu)(chu)理(li)設(she)(she)施(shi)、生(sheng)產(chan)用(yong)房以及附屬設(she)(she)施(shi)建筑等,通常土建按遠(yuan)期(qi)規模一次建成,二級處(chu)(chu)理(li)和深度處(chu)(chu)理(li)多分階段建設(she)(she),因(yin)此合理(li)確定污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠的(de)近期(qi)和遠(yuan)期(qi)建設(she)(she)規模同樣是設(she)(she)計(ji)時需(xu)要重點關注(zhu)的(de)問題(ti)。
小(xiao)城鎮污水處理廠在(zai)確定(ding)規(gui)模時,除了(le)依據相(xiang)關(guan)規(gui)劃外,更(geng)應加強對現場的調研(yan):
(1)人(ren)口(kou)流動。隨著城鎮化發展,人(ren)口(kou)逐漸向(xiang)城市流動,建制鎮存在(zai)(zai)人(ren)口(kou)減少(shao)的(de)可能(neng)性。當建制鎮外出務工人(ren)員較多時(shi),春(chun)節期(qi)(qi)間務工人(ren)員集中返鄉會導致期(qi)(qi)間的(de)污水量(liang)明(ming)顯(xian)增(zeng)加。旅游景點在(zai)(zai)旺季的(de)處理(li)水量(liang)明(ming)顯(xian)增(zeng)加,調研某廠(chang)以“溫泉”為特色,在(zai)(zai)冬季尤(you)其是春(chun)節期(qi)(qi)間出現水量(liang)增(zeng)加的(de)現象(xiang)。調研時(shi)應重視(shi)對服務范(fan)圍(wei)內小企業(ye)、小作(zuo)坊(fang)的(de)排水量(liang)和(he)排水水質的(de)摸排。
(2)用水(shui)(shui)(shui)(shui)習慣。對于缺(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)地區,例如調研的長江上游某地,經常會出(chu)現自來(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)斷水(shui)(shui)(shui)(shui)問題,居民自家(jia)多有(you)儲水(shui)(shui)(shui)(shui)設施,平(ping)時用水(shui)(shui)(shui)(shui)較為節約,因此人(ren)均用水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)小,產生的污水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)也較少(shao),水(shui)(shui)(shui)(shui)質較濃。污水(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)進水(shui)(shui)(shui)(shui)的COD在800~1 000 mg/L,個別數據(ju)超1 000 mg/L;TN在80~100 mg/L,個別數據(ju)超100mg/L。
(3)排水(shui)(shui)體制(zhi)。多數污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠存(cun)在雨(yu)天(tian)處(chu)理(li)量(liang)增大的(de)情況:合流制(zhi)管網(wang)雨(yu)天(tian)處(chu)理(li)量(liang)增多為(wei)必然現象;分(fen)流制(zhi)管網(wang)由于混(hun)錯接和(he)管理(li)等問題,或者承擔區域內(nei)(nei)初期(qi)雨(yu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)任務時(shi),雨(yu)季(ji)污(wu)水(shui)(shui)管網(wang)的(de)水(shui)(shui)量(liang)也會有所增加。因此污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠的(de)建(jian)設(she)規模(mo),可(ke)根(gen)據其服(fu)務范圍(wei)內(nei)(nei)的(de)管網(wang)特點,區分(fen)旱(han)季(ji)和(he)雨(yu)天(tian)的(de)處(chu)理(li)能力,并同步考慮(lv)旱(han)季(ji)和(he)雨(yu)天(tian)設(she)計進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質的(de)區別。當系統內(nei)(nei)同步進行管網(wang)提質增效、黑臭水(shui)(shui)體治理(li)等相關工程時(shi),設(she)計中應(ying)充分(fen)考慮(lv)其對建(jian)設(she)規模(mo)以(yi)及進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質的(de)影響。
2.集約平面布(bu)局
建(jian)制鎮污水處理廠的建(jian)(構)筑物宜(yi)組(zu)團化和集(ji)約化布置,節省投資和占(zhan)地面(mian)積。
建筑(zhu)(zhu)物在滿足現行《建筑(zhu)(zhu)防(fang)火通用規(gui)范(fan)》(GB 55037-2022)、《建筑(zhu)(zhu)防(fang)火設(she)(she)計規(gui)范(fan)》(2018版,GB 50016-2014)的前提下,應(ying)集約化布置,具(ju)體做法包括:生(sheng)產用房(fang)就(jiu)近設(she)(she)置在構筑(zhu)(zhu)物上(shang)方;生(sheng)產用房(fang)合(he)建;管(guan)理(li)用房(fang)和(he)(he)生(sheng)活設(she)(she)施(shi)用房(fang)合(he)建;輔助生(sheng)產用房(fang)可(ke)與生(sheng)產用房(fang)合(he)建,也可(ke)與管(guan)理(li)用房(fang)、生(sheng)活設(she)(she)施(shi)用房(fang)合(he)建。對(dui)于百(bai)噸級的污(wu)水處理(li)廠(chang),廠(chang)區(qu)僅設(she)(she)置必(bi)須的建筑(zhu)(zhu)并盡量合(he)建,如(ru)配(pei)電室、鼓風機房(fang)、進出水水質監測小室、危(wei)廢暫存間、門衛(wei)和(he)(he)衛(wei)生(sheng)間等。
以某5 000m3/d的污水處(chu)(chu)理廠為例,污水處(chu)(chu)理采(cai)用(yong)“格(ge)柵+固液分離設(she)備+調節池(chi)+生物池(chi)+二沉(chen)池(chi)+高效(xiao)沉(chen)淀池(chi)+活性砂(sha)濾池(chi)+臭氧接觸(chu)池(chi)+次氯酸鈉接觸(chu)消毒”工藝(yi),污泥處(chu)(chu)理采(cai)用(yong)“脫水+好氧發酵”工藝(yi)。污水處(chu)(chu)理廠出水水質高,污泥可資(zi)源化(hua)(hua)利用(yong),處(chu)(chu)理工藝(yi)流程長,但用(yong)地指標僅(jin)為1.89 m2/(m3·d),主要(yao)得益(yi)于廠區的集約化(hua)(hua)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)和建(構)筑物的組團化(hua)(hua)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)。
圖3 某(mou)污水處理(li)廠平面布置(zhi)
3.優選(xuan)適用工藝
如前文所述,建制(zhi)鎮污水處理的運維管(guan)理力(li)(li)量薄弱,因此污水處理應(ying)選擇抗沖擊負荷能力(li)(li)強、運行穩定且(qie)運維工作量較小的工藝(yi)。在目前出水水質標(biao)準多執行國標(biao)一(yi)級A的條件下,污水處理廠一(yi)般(ban)需(xu)要(yao)設置(zhi)三(san)級處理工藝(yi)。
調節池(chi)(chi)(chi)用(yong)(yong)于緩解水量(liang)和(he)水質(zhi)沖擊對(dui)運行的負面影(ying)響,對(dui)于建(jian)制鎮污水處(chu)(chu)理廠是(shi)(shi)必(bi)不可少的。為改善后續處(chu)(chu)理單元的運行工(gong)況,保護機械設備(bei),預(yu)處(chu)(chu)理階段應設置沉砂(sha)(sha)池(chi)(chi)(chi),但是(shi)(shi)從(cong)調研結果(guo)來看(kan),多數建(jian)制鎮污水處(chu)(chu)理廠沒(mei)有(you)設置,建(jian)議(yi)采(cai)用(yong)(yong)平流沉砂(sha)(sha)池(chi)(chi)(chi)或者旋(xuan)流沉砂(sha)(sha)池(chi)(chi)(chi)。鑒于預(yu)處(chu)(chu)理構(gou)筑物尺寸(cun)小,采(cai)用(yong)(yong)混凝(ning)土結構(gou)實施難度大(da),也可采(cai)用(yong)(yong)預(yu)處(chu)(chu)理一體(ti)(ti)化設備(bei),取代傳統的細格柵(zha)、沉砂(sha)(sha)池(chi)(chi)(chi)和(he)配套的砂(sha)(sha)水分離系統,減少運維的工(gong)作量(liang)。
二(er)級處(chu)理(li)(li)工藝(yi)段(duan)(duan)(duan),結(jie)合資(zi)料調研和現場(chang)運(yun)(yun)(yun)維人員(yuan)的(de)(de)意見,AAO工藝(yi)可作(zuo)為優選之一,一方面(mian)可高效去除有機物、氮(dan)和磷(lin)(lin),滿(man)足高標準(zhun)的(de)(de)出水(shui)水(shui)質(zhi)要求,另一方面(mian)運(yun)(yun)(yun)維管理(li)(li)的(de)(de)工作(zuo)量(liang)相對(dui)較(jiao)(jiao)(jiao)小。SBR工藝(yi)自(zi)控(kong)程度高,設備較(jiao)(jiao)(jiao)少,無需設置二(er)沉池,對(dui)于(yu)建(jian)制鎮(zhen)污水(shui)處(chu)理(li)(li)廠(chang)也有較(jiao)(jiao)(jiao)好的(de)(de)適(shi)用性。MBR工藝(yi)適(shi)用于(yu)對(dui)出水(shui)水(shui)質(zhi)要求高、用地(di)緊張、經濟條件(jian)相對(dui)較(jiao)(jiao)(jiao)好、運(yun)(yun)(yun)維管理(li)(li)水(shui)平(ping)較(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)地(di)區(qu)。建(jian)制鎮(zhen)污水(shui)處(chu)理(li)(li)廠(chang)對(dui)氮(dan)和磷(lin)(lin)的(de)(de)去除宜在(zai)二(er)級處(chu)理(li)(li)階段(duan)(duan)(duan)完成(cheng),避免在(zai)深度處(chu)理(li)(li)階段(duan)(duan)(duan)設置專有的(de)(de)脫氮(dan)除磷(lin)(lin)單元(yuan),如氣浮、反硝化濾池等,增加運(yun)(yun)(yun)維管理(li)(li)的(de)(de)工作(zuo)量(liang)。
深(shen)度處理(li)單元主要用(yong)于去除固體(ti)懸浮(fu)物(wu),多采(cai)用(yong)混凝、沉淀和(he)過濾(lv)工藝,對(dui)于結(jie)構較為復雜的處理(li)單元,例如高效沉淀池或者連續流砂濾(lv)池等(deng),可采(cai)用(yong)一體(ti)化裝(zhuang)備。在用(yong)地允許(xu)且有較為充足的運(yun)維管(guan)理(li)力量(liang)時,可采(cai)用(yong)人工濕地進一步(bu)提升(sheng)出水(shui)水(shui)質,建議設(she)置在消毒工藝之后。
消毒可根(gen)據尾水(shui)的用途(tu),采用紫外消毒或者次氯酸鈉消毒。
4.推進遠(yuan)程控制
現(xian)場少人(無人)值(zhi)守是節約人力資源、降低(di)經營成本的(de)重要舉措(cuo)。設計(ji)中(zhong)(zhong)除了選擇運維工作量小的(de)工藝以外,在(zai)設備選型方(fang)面也應(ying)優(you)選對運維管理需求少的(de)型式,并提(ti)高(gao)自動(dong)化(hua)控制水平,為遠程集中(zhong)(zhong)控制設置(zhi)必要的(de)設施。
在(zai)電(dian)氣(qi)設(she)備選(xuan)(xuan)(xuan)型(xing)(xing)上,變配電(dian)系統設(she)備主(zhu)回路優先選(xuan)(xuan)(xuan)擇操作流程簡單、性能(neng)穩定可(ke)靠(kao)、具備一定免維護功能(neng)的設(she)備;控制回路配置故(gu)障自診斷(duan)及設(she)備健康度自評(ping)估功能(neng);功率因數補償(chang)選(xuan)(xuan)(xuan)用模塊化補償(chang)裝置,具備故(gu)障后通過便捷更換后快速(su)恢復生產的能(neng)力(li);低壓變頻電(dian)抗器選(xuan)(xuan)(xuan)用變頻器內置型(xing)(xing)等。
對(dui)(dui)一個(ge)區域內的(de)(de)(de)多座建制(zhi)鎮污(wu)水處理廠,可選擇(ze)其中(zhong)一個(ge)規模較大的(de)(de)(de)設置集(ji)(ji)中(zhong)控制(zhi)中(zhong)心(xin),對(dui)(dui)其他污(wu)水處理廠進(jin)行(xing)遠程控制(zhi)和管(guan)理,提高(gao)管(guan)理效率且降低經(jing)營成(cheng)本。集(ji)(ji)中(zhong)控制(zhi)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)建設,應以經(jing)濟(ji)實用為原則,滿(man)足對(dui)(dui)進(jin)出(chu)水水質水量(liang)的(de)(de)(de)實時了解、對(dui)(dui)重要(yao)設備運行(xing)狀(zhuang)態的(de)(de)(de)監控、對(dui)(dui)現場重要(yao)生(sheng)產部位的(de)(de)(de)視頻(pin)監控、指令的(de)(de)(de)下(xia)達、日常報(bao)(bao)表的(de)(de)(de)線上填(tian)報(bao)(bao)等。
五(wu)、結語
建(jian)制(zhi)(zhi)鎮污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)對于深入打好黑(hei)臭水(shui)體治理(li)(li)攻堅(jian)戰、全面建(jian)設(she)綠(lv)水(shui)青山有著重要的(de)(de)(de)意義。調(diao)研(yan)發現,由于缺少針(zhen)對性強的(de)(de)(de)設(she)計(ji)和運維標(biao)準的(de)(de)(de)支撐(cheng),以及現階(jie)段較高的(de)(de)(de)出(chu)水(shui)考核指標(biao)要求,導致現狀建(jian)制(zhi)(zhi)鎮污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠存在(zai)運行負荷率(lv)低、用地不集約、投資和經營成本(ben)高等問題。近幾(ji)年出(chu)臺的(de)(de)(de)國家政策(ce)在(zai)積極推(tui)進(jin)建(jian)制(zhi)(zhi)鎮污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)建(jian)設(she)和因地制(zhi)(zhi)宜的(de)(de)(de)污水(shui)資源(yuan)化利(li)用,但是配套(tao)的(de)(de)(de)技術標(biao)準體系有待完(wan)善,因此建(jian)議根據政策(ce)的(de)(de)(de)調(diao)整和技術需求,進(jin)一步完(wan)善建(jian)制(zhi)(zhi)鎮污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)和資源(yuan)化利(li)用的(de)(de)(de)技術標(biao)準體系,促進(jin)建(jian)制(zhi)(zhi)鎮水(shui)環境的(de)(de)(de)可持續(xu)發展。本(ben)研(yan)究結合調(diao)研(yan)結果(guo),初步探(tan)討(tao)了建(jian)制(zhi)(zhi)鎮污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)在(zai)設(she)計(ji)過程中應關注的(de)(de)(de)要點,以期為后續(xu)工程提供(gong)參考。
聲明:本文轉自給水排水,作者雷(lei)轟、張俊等。本文版(ban)權(quan)歸原(yuan)作者所有,不代表本網站(zhan)觀(guan)點,僅供(gong)學習交流之用(yong),不做商業(ye)用(yong)途。如文中的(de)內容、圖(tu)片、音頻、視頻等存(cun)在第三方的(de)在先知識產權(quan),請及(ji)時聯系我(wo)們刪(shan)除。