9、城市河湖黑臭治理新技术研究与应用-环能德美张科

城市河湖黑臭治理新技术研究与应用四川环能德美科技股份有限公司副总经理四川联合环保产业技术研究院常务副院长张科中国水生态之殇河湖水体黑臭现状河湖水体黑臭现状河湖水体黑臭、富营养化和藻华频发已经成为我国水环境的突出问题，在城镇地区的河道的黑臭化已经成为水生态文明建设中最为棘手的问题。河湖水体黑臭现状症结据统计，我国城镇仍有约20%的污水直排和溢流，是造成河湖黑臭问题80%的主要症结。这20%的污水包括污水处理厂的溢流水、分散点源污水、管网待压溢流污水、雨污合流制面源污水等。形成直排的原因有污水处理厂处理能力不足、收集系统不完善、事故、检修等，部分污水处理厂成了排污大户。这部分污水直接排入沟渠、河湖，造成大片城乡区域的民众深受河湖、沟渠的黑臭影响。这关键的20%是黑臭症结所在，进入河湖就似将墨汁滴入清水，污染扩展整个河湖，浓度太高，自然生态难以可持续降解黑臭污染，民生危机，清清的河湖离我们远去。黑臭综合污染指数评价体系现阶段城市河湖水体由于受污染严重，产生的水体黑臭现象完全无法满足景观性，传统的评价方法既不能有效评价水体现状，在实际应用中也对于黑臭水体的治理和削减技术无法提供有效的指导要求。项目致黑因子主要控制项目致臭因子主要控制项目参照标准致黑因子在黑臭水体中权重比例50%50%主要控制项目悬浮物（SS）色度（稀释倍数）化学需氧量（COD）氨氮（以N计）总磷（以P计）控制项目权重比例60%40%35%35%30%生活饮用水类二级水源水质标准5mg/L不应有明显的其他异色20mg/L1mg/L0.2mg/L黑臭水体概况黑臭水体原水指标200mg/L200倍300mg/L30mg/L8mg/L平均值/标准值Pi40200153040黑色综合污染指数（Pbci）104---臭味综合污染指数（Poci）---27.8黑臭综合污染指数（Pbo）65.9黑臭综合污染指数评价体系：参照生活饮用水类二级水源地水质标准和地表水三类为基准黑臭综合污染指数划分等级黑臭综合污染指数（Pbo）水质状况分级依据Pbo≤1无黑臭控制项目检出值在标准内1Pbo≤5弱黑臭大部分控制项目检出值招标5Pbo≤25微黑臭所有控制项目检出值招标数倍Pbo25恶黑臭所有控制项目检出值超标几十倍或更高短期内改善水质解决黑臭问题，确保周边居民的和谐生活，满足水生态系统的水质要求恢复河湖水系统生态功能，长期强化水生态构建和保持水生态保护与修复的基本需求：河湖水生态的治理需求水量型缺水水质型缺水富营养化水体黑臭水是生命之源、生产之要、生态之基础，水生态文明城市建设是贯彻科学发展，践行生态文明，建设美丽中国的重大举措。实践水生态文明城市建设水资源的良性循环和可持续性利用完整的水生态体系优美的水生态环境城在水中、水在城中、人在绿中---人、水、城相依相伴、和谐共生的城市面貌和聚居环境；---人工环境与自然环境协调发展，物理空间和文化空间有机融合河湖水体黑臭治理新技术治理河湖水体黑臭现状新思路等待建好纳污管网、收集污水再做达标处理的貌似系统解决方案，往往由于各种原因一拖再拖不能尽快实施，不能成为当前不采取措施控制水污染的理由。必须即刻采取行动控制这种局面，全面覆盖污染，去除污染，改善水质。污染治理全覆盖应急措施常态化常态处理，就是修建纳污管网、建设城市污水处理厂。应急处理，就是在尚未修建好以上基础设施的时候，也要采取应急处理措施，尽可能的去除污染，改善水质。应采用应急处理与常态处理相结合的思路，不可因无法完全达标而不处理。堵漏优于提标！项目致黑因子主要控制项目致臭因子主要控制项目一级强化处理效果出水指标30mg/L50倍120mg/L25mg/L0.5mg/L平均值/标准值Pi6506252.5黑色综合污染指数（Pbci）23.6--臭味综合污染指数（Poci）--11.6黑臭综合污染指数（Pbo）17.6二级处理效果出水指标10mg/L30倍50mg/L5mg/L0.5mg/L平均值/标准值Pi2302.552.5黑色综合污染指数（Pbci）13.2--臭味综合污染指数（Poci）--3.4黑臭综合污染指数（Pbo）8.3三级处理效果出水指标10mg/L10倍10mg/L1.5mg/L0.3mg/L二级级强化去除率2100.51.51.5黑色综合污染指数（Pbci）5.2--臭味综合污染指数（Poci）--1.2黑臭综合污染指数（Pbo）3.2河湖黑臭治理新技术模式黑臭综合削减技术评价体系：参照生活饮用水类二级水源地水质标准和地表水三类为基准根据黑臭综合削减技术评价体系：一级强化处理技术对黑臭综合污染指数由65.9削减至17.6，削减率为73.3%二级处理技术对黑臭综合污染指数由65.9削减至8.3，削减率为87.4%三级处理能对黑臭综合污染指数由65.9削减至3.2，削减率为95.1%全面覆盖处理污染，三级处理最好，二级处理是常态处理，同时也需要一级强化应急处理和移动式处理，以补充固定处理之不足。抑制了主要黑臭，河湖综合生态自净能力就能提高，整体水环境会显著改善。河湖水体黑臭复合治理新技术河湖黑臭一级强化治理新技术水解强化一级强化超磁分离一级强化预曝气一级强化生物絮凝吸附一级强化化学一级强化化学生物联合一级强化市政污水处理中的一级强化类技术可分为水解强化、预曝气强化、化学混絮凝、生物絮凝吸附、超磁分离等多种，但对于河湖黑臭一级强化处理，有以下要求：能够实现处理水量大，占地面积较小净化处理效果好，投资和运行成本适中受进水水质波动和环境因素影响小作用效果快，短时间内能实现黑臭的削减超磁分离水体净化技术由于普通的河湖水体、工业废水、市政污水中非溶解态污染物一般不带磁性，该技术的就是将不带磁性的污染物赋予磁性，然后通过超磁分离设备进行固液分离，使水体净化。（工艺原理示意见下图）高效的混絮凝反应，极高的磁种回收率---高密度的均匀微絮团，形成带磁核的最优化絮凝反应，药剂实用量较常见工艺节省。极快的磁吸附固液分离速率，是重力沉淀的数百倍---一般为4～6分钟，是加砂高速沉淀及高密度沉淀等水力停留时间的1/10～1/20。高度紧凑的结构，极小的占地面积---仅为传统工艺的1/6～1/8，目前占地最小的混凝分离设备，可实现移动车载式。卓越的出水水质，耐负荷和水量波动冲击能力强---SS去除率90~95%，藻类去除率≥95%，TP去除率80~90%，COD去除率40%~60%。低碳节能，运行费用低，自动化程度高---系统装机容量小，耗电量低，磁种回收率可达98%以上；自动化程度高，运行启动快，维护检修简单。分离污泥含水率低，无需污泥浓缩直接脱水---设备连续排出的污泥含水率≤92%，可直接进入污泥脱水机处理。超磁分离技术优势固定式处理系统（可实现地下、半地下和地面）车载式处理系统12超磁技术应用形式超磁体外透析设备系列型号处理水量（m3/d）占地面积（m×m）运行功率（kw）备注MDD-2500250010×3.211.2移动式MDD-5000500012×3.2111.32移动式MDD-10000100007.5×6.8（11×7）12.12构筑式或移动式MDD-20000200009.3×7.8（16×7）16.42构筑式或移动式MDD-300003000010.5×821.12构筑式MDD-500005000022×8.541.64构筑式MDD-10000010000041×9.583.28构筑式区域河湖水环境治理、修复与保持城市及郊野黑臭河道水质净化富营养化及藻华湖泊的透析净化小流域的面污染源治理城市景观水的水质水量提升环境污染公害的应急处理工业废水、市政污水点源处理根据移动超磁水体净化站的技术特点，可在以下水环境治理方面得到广泛应用：移动超磁水体净化站针对现阶段河湖水体黑臭治理的空白，在EPC、BT、BOO、BOOT等传统的治理模式外，提出了一系列新型的应急合同环境服务模式，并在工程中得到了实施应用，为解决河湖水体黑臭的问题提供实施保障。治理河湖水体黑臭新模式模式适用范围使用设备适用水量建设运营移交模式（BOT）新建污水处理厂污水处理厂相关设备10000m3/d以上应急设备租赁运营模式（ESL）黑臭河湖的污水应急处理、污水处理厂溢流应急处理应急移动式超磁分离成套设备等3000m3/d以上应急设备购买运营模式（BTO）未进入管网的分散点源污水应急处理一体化小型污水处理处理设备100~3000m3/d建设运营移交与设备购买营运结合模式（BOT+BTO）区域污水连片应急处理应急移动式超磁分离成套设备；一体化小型污水处理处理设备等10000m3/d以上超磁透析保护+原位生态修复该技术率先利用高效物化分离与原位生态修复方法相结合，以超磁透析保护为治水“西医科技”，以原位生态修复为治水“中医调理”，树“中西医结合”高效水质净化技术之典范。凭借创新科技对河湖污染水治理辅以透析保护，弥补了单纯生态修复方法降解能力和占地面积限制之不足，短期见效快，长期易保持。复合工艺：单纯水生态修复超磁体外透析+原位生态修复景观性有较好的景观效果，需要大面积栽植植物来削减污染负荷，降低水体中部分有机污染物浓度，挥发臭气逐步减少，透明度不高有较好的景观效果，提前除臭，适度的水生植被，确保生态措施持续有效，洁净美观、水体清澈见底节水性需不断换水保持足够的活性仅需对自然蒸发和渗漏补充水，节水3倍以上恢复时间见效慢，稳定生态需半年以上，对P、N的处理效果有限，污染重时，三月都不能恢复生态处理水量大，见效快，易保持，两周即可恢复生态水，复制“蓝色经典”进水污染处理效果受来水水质污染负荷波动和季节影响较大，除磷效果不明显有效去除悬浮物、磷酸盐，抗污染波动能力强，受气候影响小，有效除磷、控藻投运费用有一定的投资弹性同样效果，透析回用，与单纯水生态修复投资运行费用接近占地植被过密影响景观，植被过稀影响效果，占水面面积大水生植被适度，超磁处理绝大部分水质污染物（80%以上），占地小水利部评价意见：“超磁透析保护与原位生态修复”技术整体达到国际先进水平，其中超磁透析技术可快速高效去除悬浮物和磷，已经达到国际领先水平。BAF+超磁分离“硝化BAF+反硝化BAF+超磁分离”复合技术工艺是一种新型的针对于深度水质提升的技术工艺，可以进一步实现污水处理厂一级A标排水提升至地表四类水质，或实现河道污水的水质净化。该复合技术工艺具有地面积小、有机负荷高、氧传输效率高、出水水质好、易操作管理、自动化程度高等优势，与常见的膜技术相比，具有投资运行费用低、运行维护简便等特点。硝化BAF反硝化BAF超磁分离污水厂一级A排水/河道五类污水地表四类水超磁分离+组装式接触氧化“超磁分离+组装式接触氧化”复合技术工艺是一种新型的针对于黑臭地表水净化的技术工艺。超磁分离可高效削减黑臭水体中的悬浮物、TP、COD等污染负荷，再与组装式的接触氧化技术相结合，进一步去除氨氮等污染物，可短时间内提升河湖水质。该复合技术工艺具有地面积小、可移动性、可现场组装拆卸、出水水质好、无需复杂土建、易操作管理、自动化程度高等优势，尤其适用于城市黑臭河道土地资源匮乏，需求紧迫的地区。超磁分离组装式接触氧化黑臭河道污水出水河湖水体黑臭分散点源截污治理新技术SMBR分散点源一元化处理技术SMBR分散点源一元化处理技术装备是一种集膜生物反应器（MBR）和序批式活性污泥技术（SBR）于一体的撬装式污水处理技术装备。可根据需求设计为地埋、半地埋、地面3种设备结构形式。可根据河湖黑臭点源进出水水质不同需求适当添加预处理工艺环节。可实现河湖黑臭污水的高效净化，在适当投资运行成本的条件下，达到河湖景观回用的标准。可应用于河湖黑臭支流、沟渠污水的处理，提升河湖水源水质，增加水环境生态基流的补充。可实现居民小区、学校、酒店及小型企事业单位生活污水的处理，补充河湖水资源，循环利用水资源。可应用于村镇分散式污水的处理和净化。设备型号表S-MBR一元化污水处理设备型号表示方法及示例设备型号S-MBR