村鎮(zhèn)分散污水處理技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用

村鎮(zhèn)分散污水處理技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用同濟大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院2015年5月人口居住相對分散污水水質(zhì)、水量波動性大排水管網(wǎng)不健全，排水方式多樣缺乏污水處理專業(yè)人員污水中碳氮和磷要同步處理工藝與設(shè)備抗沖擊負荷能力要強，運行要可靠、穩(wěn)定工藝與設(shè)備造價和運行費用要低工藝與設(shè)備運行、維護要簡單方便與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)：主要表現(xiàn)在臭味控制和景觀方面農(nóng)村分散式污水處理技術(shù)處理難點和關(guān)鍵技術(shù)污水水質(zhì)指標水質(zhì)指標指標排放標準CODcr(mg/L)A50，B60NH3-N(mg/L)A5,B8TP(mg/L)A0.5，B1SS(mg/L)A10，B20一、南方村鎮(zhèn)分散生活污水治理適用技術(shù)

—“生物+生態(tài)”處理工藝厭氧生物/調(diào)節(jié)一體化池+組合式生物濾池+復(fù)合人工濕地處理工藝厭氧生物/調(diào)節(jié)一體化池+組合式生物濾池+復(fù)合人工濕地處理工藝投資費用及占地面積規(guī)模（m3/d）投資費用（萬元）占地面積（m2）規(guī)模（m3/d）投資費用（萬元）占地面積（m2）規(guī)模（m3/d）投資費用（萬元）占地面積（m2）104.2510010039.9621922573.13335208.3011011043.8422825080.003543012.3013012047.7123527586.633754015.8016013048.5024530094.504005019.6018014051.07257325102.384306023.4019015053.40268350110.254607027.3020016056.00280500157.505908031.2020517560.462951000300.0011269035.1021020066.00315現(xiàn)有國內(nèi)主要分散污水處理工藝技術(shù)情況一覽表工藝類型一體化程度占地面積建設(shè)成本運行成本處理效果可靠性管理與維護適用性化糞池一體化小1000~2000元/座低，不耗能GB7959－1987可靠3~12個月清淘一次。糞便沼氣池一體化小2000~4000元/座低，不耗能第二類污染物容許排放濃度可靠定期檢查、維修（4至8年）。糞便、養(yǎng)殖業(yè)廢水厭氧+穩(wěn)定塘建設(shè)高：30~/戶低：300~400元/戶低：0.025~0.1元/戶.d二級受氣候影響定期打撈植物和清理底泥廢棄的坑洼池塘、河道。厭氧-人工濕地/土地處理建設(shè)中：6~/戶低：400~800元/戶低：0.025~0.1元/戶.d二級好厭氧池定期排泥，植物養(yǎng)護/d<水量≤/d改良A/A/O建設(shè)小：占地面積1.0~/戶較高高：0.4~0.8元/戶.d一級B較好需專業(yè)人員經(jīng)濟發(fā)達，污水管網(wǎng)普及率高，土地約束；處理水量大于500m3/d改良氧化溝建設(shè)小：占地面積1.0~1.5m2/戶較高高：0.4~0.8元/戶.d一級B較好需專業(yè)人員厭氧濾池+接觸氧化法(日本小型污水凈化槽)建設(shè)/可一體化?。赫嫉孛娣e1.0~/戶高：1500~2500元/戶高：0.4~0.8元/戶.d一級B好需人員管護100m3/d<水量≤/dMBR系統(tǒng)組成復(fù)雜，可模塊化小投資高高可回用好自動控制；需專業(yè)人員經(jīng)濟發(fā)達、水質(zhì)要求高、土地約束厭氧濾池+復(fù)合式生物滴濾池建設(shè)/可一體化小，占地面積1.5~2.5m2/戶。中低一級B好，對進水的波動適用性強無需專人管理適用性廣；特別適用于南方丘陵地區(qū)崇明廟鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理工程崇明建設(shè)鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理工程華勵振環(huán)保簡介公司愿景產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向：1、水十條之第一條第2點：城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施應(yīng)于2017年底前全面達到一級A排放標準；2、水十條之第四條第11點：重點推廣再生水安全回用——推動產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。二、水深度處理技術(shù)-立式纖維濾布濾池城市污水廠提標升級改造市政污水深度處理與回用工業(yè)廢水深度處理與回用游泳池循環(huán)水處理循環(huán)冷卻水處理應(yīng)用領(lǐng)域目前實際工程案例有：應(yīng)用于印染廠氣浮工藝后過濾，市政污水廠沉淀工藝后深度過濾，湖泊河道整治預(yù)處理過濾、膜處理（超濾、鈉濾、反滲透等）的前置預(yù)處理。功能：去除SS、不溶性COD濾池介紹濾池發(fā)展歷程均質(zhì)濾料濾池慢濾池虹吸濾池四閥快濾池雙閥快濾池無閥濾池纖維濾布濾池轉(zhuǎn)盤濾池立式濾池深層過濾淺層過濾濾池介紹過濾技術(shù)以壓力差為推動力，截留水中粒徑在0.02-10mm之間的懸浮顆粒物，根據(jù)濾料層的厚度分為：淺層過濾：采用纖維、篩網(wǎng)等濾材（濾布、鋼絲網(wǎng)等，孔徑1-10μm）深層過濾：采用顆粒濾材（石英砂、無煙煤等，粒徑0.5-1.2mm）

淺層過濾（厚約0.01-3cm)深層過濾(厚約0.4-1.5m)節(jié)能設(shè)備應(yīng)用立式纖維濾池在某污水廠工程案例中的布置點濾池結(jié)構(gòu)立式纖維濾布濾池濾池結(jié)構(gòu)濾布聚酯纖維材料，濾層厚20mm，過濾精度≤8μm，濾速4~6m/h，SS去除率70%~80%濾片及集水干管濾片分布于出水組件兩側(cè)，采用插拔式結(jié)構(gòu)，便于更換和拆卸移動清洗吸泥裝置濾池結(jié)構(gòu)及工作流程濾布工作原理(1)干燥狀態(tài)

(2)浸濕狀態(tài)（3）過濾狀態(tài)（4）反抽吸狀態(tài)(1)沖洗前(2)沖洗中(3)沖洗后纖維濾池過濾纖維濾池清洗上海曲陽污水處理廠（鋼結(jié)構(gòu)）中石化中原油田城市污水廠濾池（鋼砼結(jié)構(gòu)，水量大、施工期長）濾池外觀（鋼砼結(jié)構(gòu)）設(shè)備選型運行參數(shù)選型方法：過濾面積=設(shè)計流量/平均濾速，濾速選取根據(jù)實際工藝流程及參數(shù)確定項目進水水質(zhì)出水水質(zhì)過濾速度清洗強度運行費用清洗耗水量水頭損失參數(shù)SS≤30mg/L(市政污水)SS≤5mg/L濁度≤2NTU4~6m3/m2?h0.1~0.3L/m2?S0.0002-0.001元/噸0.5~5.0%0.1~0.3m產(chǎn)品規(guī)格節(jié)能濾速慢出水好濾池比較指標V型濾池（砂濾池）立式纖維濾布濾池結(jié)構(gòu)尺寸濾料石英砂、無煙煤等分散顆粒，笨重，需篩選，填裝更換困難親水性纖維材質(zhì)，質(zhì)輕層薄，更換清洗方便過濾面積池體平面面積即過濾面積，過濾面積小濾料多層立式布置，過濾面積相比增大5倍以上占地面積附屬設(shè)施（反洗水池、反洗泵房等）多，占地面積大所有附屬設(shè)施均有機整合于濾池內(nèi)，占地面積小池深4.0-5.0m，高程水力連接困難，導(dǎo)致土方開挖量大，增加投資3.0-3.2m，高程水力連接容易，土方開挖量小，省人力物力反洗用水量需儲備專門的反洗水，反洗程序多，單獨水洗后還須氣水聯(lián)合反洗，反洗水用水量占日處理水量的8%反洗裝置設(shè)于過濾區(qū)內(nèi)，無需配備獨立的反洗設(shè)施，反洗水用水量占日處理水量的1%濾速濾速高（8m/h以上），濾料在過濾和反洗過程中劇烈碰撞，易碎濾速低（4-6m/h），層流狀態(tài)過濾，出水效果穩(wěn)定水頭損失濾料較厚，水頭損失大，2.0m左右層流過濾，濾布輕薄，水流緩慢，水頭損失小，0.1-0.3m工作方式間歇過濾（反洗時不能過濾，反洗和過濾不能同時進行）連續(xù)過濾（反洗時不停止過濾，反洗和過濾同時進行）管理維護運行維護配件繁多，特別是水下管配件、轉(zhuǎn)換閥門多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易造成機械故障，維護困難結(jié)構(gòu)簡潔，濾池內(nèi)部無任何閥門，需要維護的機械設(shè)備基本上位于水面上，操作維護簡便濾料更換濾層較厚，配件較多，需額外使用機械設(shè)備來操作，更換繁瑣濾片插拔式結(jié)構(gòu)，可快速更換，手工操作，無需任何機械設(shè)備，節(jié)省人力物力施工工期多采用鋼砼結(jié)構(gòu)，附屬設(shè)施和管配件繁多，濾料填裝耗時長，施工工期長可采用一體化鋼結(jié)構(gòu)，運至現(xiàn)場接入進出水管即可，或采用鋼砼結(jié)構(gòu)時，由于采用模塊化標準件，構(gòu)件基本上在工廠制作完成，現(xiàn)場安裝時間短費用投資費用≥200元/噸水（含設(shè)備和土建）≤150元/噸水（含設(shè)備和土建），若為鋼結(jié)構(gòu)，則投資更省運行費用需水洗、氣洗，能耗高，噸水運行費用在0.01元僅水洗，能耗少，噸水運行費用在0.001元運行成本分析運行成本分析：濾布濾池系統(tǒng)運行成本主要由電能消耗費用組成以25000m3/d處理規(guī)模為例（不包括人工、折舊損耗等費用），節(jié)能效果顯著序號設(shè)備名稱數(shù)量（套）功率（kw）單位費用（元/kw·h）日運行時間（h）日處理費用（元）1驅(qū)動電機20.751.01.52.252反沖洗泵2111.01.5333自控系統(tǒng)10.051.0241.24合計(元/d）36.455日處理水量（t/d）250006噸水運行費用(元/t)0.0014立式纖維濾布濾池特點總結(jié)A采用專用濾布，提升處理效果濾布一般可使用5年左右，強度高，耐腐蝕性強，更換費用在設(shè)備總投資的2%以內(nèi)出水SS≤5mg/L，濁度≤0.5~2NTUB占地面積小，耗能少采用層狀立式設(shè)計，比傳統(tǒng)砂濾池過濾面積增大5~8倍，占地面積減小70%利用待濾水清洗，無需儲存反洗水，耗水量節(jié)省80%，耗電量節(jié)省90%C自動化程度高，運行穩(wěn)定設(shè)備簡潔緊湊，附屬設(shè)施少，全自動化控制，基本實現(xiàn)無人值守D核心部件模塊化，易于組裝和維護，易擴展處理能力立式濾片模塊化，插拔式安裝，拆卸、組裝、檢修方便，施工周期短，可為傳統(tǒng)砂濾池施工周期的25%以上立式纖維濾池特點：立式纖維濾布濾池技術(shù)推廣上海市曲陽污水處理廠提標改造示范5000t/d上海市松江區(qū)新浜污水處理廠12000t/d中石化中原油田基地污水廠提標改造工程60000t/d西安翻譯學(xué)院污水處理站2000t/d成都銀鷺集團污水處理廠一期工程12000t/d山東東營利二溝河道整治項目20000t/d內(nèi)蒙鄂爾多斯市圖克工業(yè)園區(qū)中天合創(chuàng)凈水廠10000t/d江蘇沭陽胡集鎮(zhèn)污水處理站3000t/d濟南遙墻機場污水處理站3000t/d黑龍江省齊齊哈爾市甘南縣興十四村污水處理工程5000t/d湖北省鐘祥市分散污水處理項目800、1500t/d工藝介紹工藝介紹三、村鎮(zhèn)多相循環(huán)污水處理工藝BIO-FAST多相循環(huán)污水處理工藝是同濟大學(xué)研發(fā)并改進的一種新型一體化污水處理系統(tǒng)，尤其適合分散式污水處理。多相循環(huán)污水處理工藝采用生物膜與活性污泥相結(jié)合的技術(shù)，主要由多相循環(huán)主反應(yīng)系統(tǒng)和深度過濾兩個模塊組成。該工藝處理規(guī)模為0.5m3/d-1000m3/d，具有免維護、高穩(wěn)定性、高處理效率、使用壽命長、運行費用低等優(yōu)點?？刹捎冒氲叵率交蚵竦匕惭b，也可采用一體化結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，配合景觀可建成休閑廣場，與自然環(huán)境融為一體。構(gòu)造原理一級B污水進入格柵單元，除去浮油及大塊雜物筒式格柵濾除顆粒物高分子填料形成致密的生物膜傘曝裝置泵入大量氧氣立式纖維濾布濾池一級A技術(shù)層面指標生物接觸氧化法普通生物濾池（非曝氣）人工濕地人工快滲運行維護較復(fù)雜，需專業(yè)人員協(xié)助較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜對外界環(huán)境影響埋地下，、無氣味、無噪音地面上，有臭味地面上，有一定臭味地面上，有臭味氣候適應(yīng)性適應(yīng)性強寒冷氣候有影響寒冷氣候有影響寒冷氣候有影響，填料易堵塞處理效果較差，二級或一級B不穩(wěn)定好，一級A或一級B只適合深度處理，一級A較差，一級B不穩(wěn)定，二級Bio-FAST多相循環(huán)工藝簡單，1個普通農(nóng)民管理即可埋地下、無氣味、無噪音適應(yīng)性強好，一級A或一級B投資層面優(yōu)勢分析指標Bio-FAST多相循環(huán)工藝生物接觸氧化法普通生物濾池（非曝氣）人工濕地人工快滲投資費用較低800-2000元/戶低900～1100元/戶較高1500～2500

元/戶較低1300～2200元/戶低800～1600元/戶能耗費用0.05～0.08元/噸水0.3～0.4元/噸水0.2～0.3元/噸水0～0.1元/噸水0.09～0.12元/噸水維護費用極低，鼓風機約8年；填料可使用30年以上較高，約1-2年填料需更換較高，布水器易堵塞，約1-2年需大修或更換較高，填料礫石層易堵塞，后續(xù)需補種部分植物較高，砂石濾料易堵塞，每年需翻新更換應(yīng)用情況