07-村庄污水处理技术案例分析-陈梅雪

村庄污水处理技术案例分析陈梅雪住房和城乡建设部村镇司污水治理处2016.9.20北京提纲村庄污水及其处理现状我国村庄污水处理技术案例分析国外主要农村污水处理技术•部门行动地区行动内容成就住房城乡建设部村庄整治投入数百亿元，共整治15万个行政村（截至2010年底）环境保护部农村环境综合整治投入近60亿元，共整治4万个村镇（截至2010年底）农业部农村清洁工程“十一五”期间每年投入约2000万元，共整治了1100个示范村卫生部农村卫生厕所改造每年投入近亿元，2010年底卫生厕所改造率达65%村镇污水处理概况2010年，全国村镇污水总产生量136.2亿吨占全国生活污水排放总量的22.9%单位：亿吨2010年各省（自治区、直辖市）村镇污水的处理情况村镇污水处理概况村庄生活污水townvillageT&VcitySV(108m3/a)3.65.69.233.0COD(106t/a)2.65.48.08.6N(106t/a)0.51.11.60.97P(106t/a)0.040.070.11城市与农村生活污水负荷住建部农村污水处理技术北方研究中心2011年统计•村庄污水处理设施每年递增1%•至2014年底达到13%左右村镇污水处理概况村镇污水处理率低，地区差异明显村镇污水处理概况提纲村庄污水及其处理现状我国村庄污水处理技术案例分析国外主要农村污水处理技术城乡给排水水质水量差异一、农村生活污水处理常用技术城市居民用水量标准类型东北东南华北西北西南华南经济条件好，有独立淋浴、水冲厕所、洗衣机，旅游区80-13590～200100~14575～14080-160100～180经济条件较好，有独立厨房和淋浴设施40-9080～10040~8050～9060-12060～120经济条件一般，有简单卫生设施40-7060～9030~5030～6040-8050～80无水冲式厕所和淋浴设备，水井较远，需自挑水20-4040～7020~4020～3520-5040～60不同农村地区参考用水量（L/人.d）城乡给排水水质水量差异一、农村生活污水处理常用技术•污水排放系数的差异极大，目前给不出一个折算系数。根据对一些地区的调查，生活污水排水量一般为总用水量的40%～80%。有洗衣污水室外泼洒、厨房污水喂猪等习惯的地方可取下限值，排水设施完善的地方可取上限值。•水质：（单位mg/L)•一般75-220（L/人·日）•城市综合日用水量，还包括公共建筑用水。•污水量根据供水量折算，80%-90%。•水质：（单位mg/L)主要指标SSCODBOD5NH3-NTP建议取值范围100-200100-45070-30020-902.0-7.0主要指标SSCODBOD5NH3-NTP范围130-240300-400140-18030-403.5-6.0城镇农村污水收集方式一、农村生活污水处理常用技术城镇农村•污水排放是时刻变化的，城市污水管网计算最大流量时，时变化系数（Kh）、日变化系数（Kd），总变化系数是时变化系数（Kh）乘以日变化系数。流量越小，系数越大。•重力流，不满流（0.55-0.75）。重要一点是有最小管径（为避免管道堵塞）和最小设计坡度（最小300、塑料管0.002、其他管0.003）•农村污水本身量小（收集粪便黑水更少）等特点，如按城市设计，一是日、时变化系数没有定额值（最小5l/s），二是保证最小管径和坡度，就变成沉淀池。排放标准一、农村生活污水处理常用技术城镇农村•一是综合排放标准。污水综合排放标准（GB8978-1996）；•二是行业排放标准。城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）,我们常说的一级A、一级B就是这的；•船舶、纺织、钢铁等就是有行业排放标准遵循行业排放标准，没有的遵循综合排放标准。水质指标：物理：色度、悬浮物（SS）等，化学：有机物（化学需氧量、生物需氧量，B/C一般0.4-0.65，小于0.3就很难生化处理了）、总氮、总磷，生物：细菌总数、总大肠菌群。污水处理技术及分类一、农村生活污水处理常用技术物理处理法：沉淀、气浮、过滤等化学处理法：混凝、中和、吸附、电解、氧化还原等生物化学法：利用好氧微生物作用的好氧法和厌氧微生物作用的厌氧法，前者主要有活性污泥法、生物膜法（针对城镇污水）、后者针对高浓度污水（如污泥、工厂有机污水）。污水处理技术及分类一、农村生活污水处理常用技术物理处理法：沉淀、气浮、过滤等化学处理法：混凝、中和、吸附、电解、氧化还原等生物化学法：利用好氧微生物作用的好氧法和厌氧微生物作用的厌氧法，前者主要有活性污泥法、生物膜法（针对城镇污水）、后者针对高浓度污水（如污泥、工厂有机污水）。污染物去除技术•活性污泥法：通过活性污泥微生物吸附和代谢去除有机物，控制因素：营养物质、溶解氧（出口不低于2）、水温（15-30）等。–生物脱氮：在有氧条件下（O），有机氮化物在氨化菌、硝化菌的作用下，变为亚硝酸、硝酸氮；在缺氧条件下（A），反硝化菌将亚硝酸、硝酸氮变成氮气，这一过程是需要有机物，（农村污水浓度低，脱氮效果欠佳）。–生物除磷：：在厌氧条件下（A）污泥放磷、在好氧条件下（O）污泥吸磷，然后通过污泥排放将磷除去。我们常说的A2O工艺,就是A（厌氧）-A（缺氧）-O（好氧）一、农村生活污水处理常用技术•所谓的工艺就是控制好氧、缺氧、厌氧的条件。污水量、浓度低，难以保证微生物代谢脱氮除磷本身就是一对矛盾体，要控制在精确范围对设备、温度、药剂和操作人员要求高除磷一般需要排泥，农村设备一般不或一年排泥等。•一级处理（格栅、沉淀等物理方法，一般去除BOD30%）•二级处理（去除有机物BOD/COD、去除90%）•三级处理（脱氮除磷），一般农村污水二级处理即可。一、农村生活污水处理常用技术污染物去除技术•生物膜法：–生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等一、农村生活污水处理常用技术生物转盘净化槽污染物去除技术一、农村生活污水处理常用技术污水自然处理：稳定塘（氧化塘）占地大、受季节、气温和日照影响，防渗要求，有气味和蚊蝇等。土地处理系统占地大，如何保证稳定、正常运行是关键人工湿地占地大、受季节影响大、易堵等污染物去除技术一、农村生活污水处理常用技术消毒与回用：一般有液氯、次氯酸钠、臭氧、紫外线等紫外氯消毒排水去向一、农村生活污水处理常用技术城镇农村•排放水体•再生利用•资源化利用●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●案例调查的基本情况•浙江、江苏、山东、北京、上海等地的工程案例数量约占总数的90%•西北和东北地区的案例相对较少2009年第一次调查：•村庄污水处理技术应用概况•推荐适用技术2011年第二次调查：•村庄污水处理技术应用实效•存在问题及解决方案现场调研由专业运营公司运行维护的污水处理设施现场考察由村委会运行维护的污水处理设施COD去除氨氮去除AerationprocessBio+EcoTreatment村庄污水处理技术应用问题1----技术选择模式主体技术管理模式污水站没有专人运行1-2专人或兼职专业公司模式1MBR2316接触氧化95115活性污泥143017模式2厌氧+人工湿地5005厌氧+塘1001厌氧+土地4004模式3活性污泥+人工湿地2103活性污泥+塘0011接触氧化+人工湿地639接触氧化+土地处理0101运行管理情况统计村庄污水处理技术应用问题2----运行管理《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）村庄污水处理技术应用问题3----排水标准•目前农村没有配套建设剩余污泥处理的设备和设施。宜通过相关的政策法规，引导农村污水处理设施配套建设剩余污泥处理的设备和设施；同时研发适用于小型污水处理设施的污泥处置和资源化的模式和设备。村庄污水处理技术应用问题4---配套管网及污泥处置•预处理技术–化粪池•生物处理技术–生物膜法–活性污泥法–厌氧技术•生态处理技术–人工湿地–土地渗滤村庄污水处理技术类型0%20%40%60%80%100%化粪池沼气池厌氧生物膜接触氧化池活性污泥MBR人工湿地氧化塘土地处理我国村庄污水处理技术案例分析024681012141618﹤11-5050-100100-200200-500500-1000规模(m3/d)设施数量（座）•处理规模•单元技术Influent单元技术:预处理技术-化粪池thefirsttankthethirdtankeffluentthesecondtank•投资及运行成本低•维护简便•气味问题•不能有效去除氮磷及病原微生物•地下水潜在的污染源1m³,2m³,5m³,10m³,15m³/day单元技术:活性污泥法•适用于村庄污水处理站•可实现无人值守管理•去除COD、氨氮等污染物•剩余污泥管理•专业化管理单元技术:生物膜法•适用于单户、联户及村庄污水处理站•可实现无人值守管理•去除COD、氨氮等污染物•剩余污泥管理•专业化管理单元技术:人工湿地户用小型系统0.2-5m3/dWater-proofWetlandGrassWaterdistributionPlantEffluentWaterbody•建设成本较低•作为深度处理技术可去除P•需要预处理工艺•运行维护管理技术覆盖层碎石(Ф10-30)粗虑层砾石(Ф5-10)细滤层精虑层Ф75mmФ110mmAA’PVC管单元技术:土地渗滤处理•建设和运行维护简单•成本较低•需要土地，可能污染地下水•出水水质不稳定以COD去除为主以去除氨氮为主厌氧、好氧技术生物、生物与生态组合村庄污水处理技术案例:厌氧池+梯级生物滤池12346875101191215m3•d-1HRT:10-20minHRT:10-20minHRT:30-60minHRT:20-30minitemCODBOD5NH4+-NTNTPSSInfluent40015025404200Effluent6020820120Unit：mg/L•利用地形节约能耗•N/P去除•臭味问题案例:生物转盘+植物床3～10t/d，CODconcentrationis100～100mg/L•气候温暖地区•植物管理•60m3/d，for900persons•floorarea:250m2案例:村庄污水处理站WasterwaterScreenBiofilterConstructedwetlandDischarge•出水水质良好•管理•处理的水量为0.5～10m3/d案例:太阳能驱动一体化污水处理设备部分现场的图片如图2-5所示：太阳能板安装位置太阳能板污水处理设施设备内部浙江省余杭区径山镇前溪村•有效降低运行成本，为解决农村污水处理设施“建得起，用不起”的问题提供了一种可行的方案;•应进一步降低投资和评估太阳能光伏产电技术用于污水处理的稳定性.CODcr去除率89%，NH3-N去除率92%。项目CODBOD氨氮总磷悬浮物大肠杆菌进水10954961897.364462100出水301220.20.3836120案例:好氧-厌氧耦合污泥减量小型污水处理一体化设备1吨/天污水处理设备2吨/天生活污水处理设备3吨/天污水处理设备7吨/天污水处理设备进水及出水水质情况对比表单位：mg/L•青岛即墨市李家岭村、蓝家庄村，青岛崂山地区水源地•处理的水量为0.5～50m3/d•本案例通过生物反应控制剩余污泥的产率，为分散型污水处理设施的剩余污泥处理提供了一种思路。•各级生物间的种群平衡需在长期工程运行中进一步验证。案例:厌氧-好氧一体分散生活污水处理设备常熟市尚湖镇常兴村•该技术厌氧/缺氧/好氧串联，可有效的去除污水中的污染物。•投资和运行费用较高。处理的水量为0.5～50m3/d案例:厌氧+好氧+砂滤北京市的通州区和密云县等28个村的41座污水处理站AAOOBBRR污污水水处处理理工工艺艺化化粪粪池池厌厌氧氧