广西山区农村生活污水处理工艺探讨
2019-08-06刘荧深圳市铁汉生态环境股份有限公司
文_刘荧 深圳市铁汉生态环境股份有限公司
广西地区的农村多数被大山环绕,而山区的农村山多、地少、路窄、经济欠发达,要开展农村生活污水处理难度非常大,只有合适的污水处理工艺、合适的工程模式及有力的政府机制才能高效、顺利地处理广西地区的山区农村生活污水。
1 农村生活污水处理项目存在的问题
1.1 国内农村生活污水处理项目存在的问题
目前农村生活污水处理还存在没有统一的国家规范,没有成熟的工艺技术,没有长期的项目经验等严重问题。主要问题包括:
①多数项目沿用城镇污水处理工艺,没有因地制宜,根据当地的实际情况选择适宜工艺。②多数沿用《城镇污水处理厂污染物排放标准》,指标偏高。③缺少运行人员。④水量水质变化大。⑤单位能耗较高。
1.2 广西地区农村生活污水处理项目存在的问题
目前广西农村生活污水总体处理水平远落后于我国长三角、珠三角地区,主要问题有以下几个方面。
①顶层设计不够,体制不顺,主体不明。②农村生活污水处理设施建设费用由专项资金拨付,但后期维护和运行费用责任主体不清。③工艺技术论证、技术经济性比较和建设投资测算等专业性论证不够。
2 国内农村生活污水处理项目的技术对策
我国农村生活污水处理目前还面临着非常严峻的问题,必须处理好目前存在的问题,才能进一步提高我国农村生活污水的处理水平。具体对策如下。
①强农村生活污水处理关键技术研发,完善技术标准体系。②推进分类收集和资源化利用。③强化生活污水处理设施的监督管理,落实设施运维资金。
3 国内农村生活污水处理项目工艺应用分析
3.1 PPP项目库中农村生活污水典型项目统计分析
(1)对已经中标实施的10个农村生活污水处理项目,共4148个站点统计分析显示,人工湿地的工艺应用占比最高,一体化设备应用占比第二(其中一体化设备未明确工艺)。
(2)对目前入库(不含中标)的37个项目共17372个站点的可行性研究报告统计分析:一体化设备应用占比第一,人工湿地的工艺占比第二(见图1和图2)。
通过以上分析可以看出:一体化设备、人工湿地是目前国内农村生活污水处理项目应用广泛的工艺之一。
3.2 项目各相关方诉求分析
根据对多个农村生活污水处理项目相关各方面的诉求进行分析,各方对农村生活污水处理诉求如下。
(1)政府方
①站点用地紧缺,用地性质调整困难,尽可能采用站点面积小的工艺。②因地制宜,采用具有景观效果以及出水稳定达标的工艺。③采用运行费用尽可能低的工艺,减少政府财政缺口补贴支出。④处理工艺要求低能耗或无能耗。
(2)施工方
尽可能采用施工周期短的工艺;对于运输条件差的站点尽可能采用无需商品砼的工艺,便于成本和质量的把控。
(3)运行方
①调试周期短,项目快速进入运行期。②运行稳定,操作简便的工艺。③能够实现智慧运营的工艺。
(4)当地居民
景观效果好,与当地文化、建筑等容易融合的工艺;噪音小、臭味小、出水水质好的工艺。
3.3 广西地区农村生活污水处理项目使用工艺分析
根据《广西农村生活污水处理技术指南》,目前广西地区主要推荐农村生活污水处理项目使用的工艺如下。
①人工湿地;②土地快速渗滤;③兼氧塘;④厌氧生物滤池+兼性塘;⑤厌氧生物滤池+人工湿地;⑥厌氧生物滤池+土地快速渗滤;⑦生物接触氧化+好氧塘;⑧生物接触氧化+人工湿地;⑨生物接触氧化+土地快速渗滤;⑩厌氧生物滤池+氧化沟A/O法+人工湿地脱氮除磷活性污泥法/SBR+人工湿地;脱氮除磷活性污泥法/SBR+土地快渗;脱氮除磷活性污泥法/SBR+好氧塘。
通过对《广西农村生活污水处理技术指南》分析可知,主要推荐使用的工艺是:生态法或活性污泥法/生物膜法+生态法。
4 “水解酸化+拼接式人工湿地”工艺的选择理由
4.1 传统农村生活污水项目人工湿地问题及影响
①布水系统的布水难以均匀,容易造成填料局部短流。②人工湿地填料布置不水平,导致水生植物生长不均匀,出水水质不稳定。③受气候影响较大,直接影响湿地的处理效果。④占地面积大,尤其在用地紧张的地区,限制湿地的发展。⑤基质易堵塞,影响湿地的寿命及稳定性。⑥易受植物、基质等的影响,影响湿地对污水的净化效果。⑦管理不合理,影响湿地的处理效果,造成堵塞,缩短寿命。⑧设计缺乏规范化,设计不合理,限制其推广。⑨生态服务功能单一,不能完全发挥湿地的生态服务功能。⑩农村污水人工湿地工程量少,主要有当地村民施工,工程质量差。
4.2 拼接式人工湿地工艺
拼接式人工湿地是在传统人工湿地的基础上,对湿地的结构、填料、布水系统、集水系统、水生植物等进行有机拼接,模块之间相互独立,互不影响,可以根据实际的项目规模、项目用地形状等进行组合成为人工湿地。
拼接式人工湿地工艺的优点如下。
①湿地结构在PC构件厂进行加工成标准件,降低的农村生活污水项目土建施工技术水平低、质量无法保障的风险。②湿地结构采用材质机械力高、化学稳定性好强的新型材料,使用寿命长,后期结构渗漏风险大大减少。③采用水解酸化作为预处理,一方面可以去除进水中的一部分SS,避免造成湿地基质堵塞,增加湿地填料使用寿命;另一方面可以提高污水的可生化性,降解部分有机污染物,减轻湿地处理负荷,并为湿地提供稳定的进水水质。④可以对填料堵塞的任一人工湿地进行清理,而不影响整个站点的正常运行。⑤可以在不同的站点用地形状进行拼接组合,减少征地困难。⑥湿地模块制作成模块化,不需要重型运输,非常适合山区交通条件差的污水处理站点。
5 结语
本文主要分析了当前国内及广西地区农村生活污水工程存在的问题,分析了“水解酸化+拼接式人工湿地”工艺的优越性,总结出如下观点。
(1)农村生活污水处理工程的工艺选择应因地制宜,选择低能耗或无能耗、低维护,抗冲击负荷强的处理工艺。
(2)农村生活污水处理工程工艺推荐:一体化设备或生态处理工艺。
(3)“水解酸化+拼接式人工湿地”能在一定程度上解决农村生活污水项目由于施工队伍技术水平低导致工程施工质量低、由于运输条件差无法运输商品砼、运营成本高、维护困难、等问题,满足《广西农村生活污水处理技术指南》的工艺选择要求,是广西山区农村生活污水处理项目最适合的处理工艺之一。