7月7日—9日青岛水环境综合治理大会 参观项目
摘要:山东省日照市某镇域内行政村存在生活污水横流、乱排乱倒现象,污染了周边水体,影响了农村人居生活环境。为解决此问题,该镇因地制宜、统筹规划,对镇域内23个居住相对集中且污水排放量较高的单村或联村,采用青岛欧仁环境科技有限公司的3D-RBC立体结构生物转盘技术建设污水处理站进行集中处理。该项目采用专业化污水处理团队与国企联合运营、智慧水务云平台远程物联网运营,实行镇督导、村落实、运营班组实施的管理运营模式。自2020年10月开始运行至今,3D-RBC立体结构生物转盘技术处理效果较好,在进水COD、氨氮分别为168.0~387.8、23.1~93.2 mg/L的条件下,出水COD和氨氮分别为16.6~47.5、0.9~4.4 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。该项目采用3D-RBC立体结构生物转盘一体化设备,无需风机曝气,生化部分吨水占地0.12m2/m3污水,生物转盘吨水电耗为0.12kW·h/m3污水。3D-RBC立体结构生物转盘技术具有占地面积小、运行成本低、操作简便、运行稳定的优点;采用智慧水务云平台运营系统,可大大提高运营效率。
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项目概况
山东省日照市某镇域内行政村存在生活污水横流、乱排乱倒现象,污染了周边水体,影响了农村人居生活环境。为解决农村生活污水问题,保证周边流域水体安全,提升农村人居环境水平,全面助力乡村振兴,青岛欧仁环境科技有限公司采用污水“分离、分流、纳管、净化”(黑水与灰水分离、雨水与污水分流、污水纳管、3D-RBC立体结构生物转盘技术净化)模式,高效治理“三水”(厕所粪污、厨房污水、洗涤污水)。该项目采用集设计、建设、运营、维护“四维一体”的模式,同时引入专业化污水处理团队与国企联合,对农村生活污水进行综合整治。在运营方面,建设了农村污水运营中心,采用物联网系统对镇域内的污水处理站点进行集中化智能管理,远程操控,科学维护。该项目已建成3D-RBC立体结构生物转盘工艺污水处理站23座,近期污水处理总规模为1500m3/d,主要包括:格栅渠、调节池、3D-RBC一体化生物转盘设备、景观池、污泥池等构筑物。
根据前期调研实测进水COD在112.00~392.60mg/L、NH3-N在26.10~66.72mg/L、TP在3.36~5.78mg/L,结合实测数据确定该工程设计进水水质见表1。该工程设计出水水质执行山东省《农村生活污水处理处置设施水污染物排放标准》(DB37/3693—2019)中的一级标准,具体见表1。
表1 设计进水和出水水质
项目 |
COD(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
TP(mg/L) |
pH值 |
进水 |
≤500 |
≤80 |
≤6 |
6~9 |
出水 |
≤60 |
≤8(15) |
≤1.5 |
6~9 |
注:括号内的数值为水温≤12℃时的排放限值。 |
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工艺流程
该项目各个站点比较分散,缺乏相对专业的技术运维人员,宜选用施工简便、运维方便、自动化程度高的一体化设备。与污水处理市场上常用的生化工艺(常规活性污泥法、A/O工艺、SBR、MBR等)相比,3D-RBC立体结构生物转盘工艺施工周期短、操作运维简单、单位运行成本低。结合该污水站的实际情况,最终确定选用3D-RBC立体结构生物转盘工艺。污水处理工艺流程见下图。
污水处理工艺流程
3D-RBC立体结构生物转盘一体化设备
污水从调节池经潜污泵提升进入3D-RBC立体结构生物转盘中,盘片约有40%的部分浸没在污水中,驱动电机带动轴一起转动,盘片带动污水与空气交替接触从而吸收空气中的氧气,并与污水中的有机物接触,在生物转盘盘片表面附着生长一层生物膜,通过生物膜去除污水中的污染物。
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工程调试运行
该项目于2020年10月陆续调试运行,调试方案如下:
①各建(构)筑物注入清水;
②对潜污泵、3D-RBC立体结构生物转盘设备进行单机运行调试,并对三相电机进行正反转检查与调整;
③按照先后顺序依次运行调节池潜污泵、3D-RBC立体结构生物转盘一体化设备等,对污水处理系统进行联动调试;
④3D-RBC立体结构生物转盘设备在连续进水情况下,3 ~5天盘片出现了挂膜迹象;5 ~15天盘片上生物膜逐渐增多增厚,15 ~30天盘片上均匀附着一层生物膜,此时生物转盘设备的污水处理效果达到较好状态;
⑤出水流经景观池后排放。
经过1个月左右的稳定运行,系统运行状态良好,出水各指标均达到排放标准,具体见表2。
表2 实际进、出水水质
项目 |
COD(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
TP(mg/L) |
pH值 |
进水 |
385.20 |
65.27 |
3.22 |
7 |
出水 |
45.20 |
4.05 |
0.39 |
7 |
标准 |
≤60 |
≤8(15) |
≤1.5 |
6~9 |
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运营模式
该项目针对每个村的实际情况,因地制宜,分类施策,探索出污水治理模式——推广“分离、分流、纳管、净化”(黑水与灰水分离、雨水与污水分流、污水纳管、生物转盘工艺净化)模式,高效治理“三水”(厕所粪污、厨房污水、洗涤污水)。由政府投资建设三格式化粪池、污水收集管网、3D-RBC立体结构生物转盘工艺污水站等设施;配备吸污车辆,设立长效运维专项资金,采用专业化污水处理团队与国企联合运维,实行镇督导、村落实、运维班组实施的管理运维模式。
污水收集管网
3D-RBC立体结构生物转盘污水站
在处理利用方面,厕所粪污即黑水经三格式化粪池处理后,部分达到无害化处理要求的粪液就地就近就农利用;其余部分与厨房污水、洗涤污水等其他生活污水汇流,经污水管网收集至3D-RBC立体结构生物转盘工艺污水站进行净化处理,污水处理后达标排放或用于农田灌溉。粪渣、粪皮与其他农业农村有机废弃物一起堆泡成农家肥,或转运至有机肥企业用于肥料生产。污水站产生的污泥经脱水后运至河山污水处理厂协同污泥处理,污泥干化后可用于市政绿化用肥料。
在项目运营方面,采用专业化污水处理团队与国企联合运维,实行镇督导、村落实、运维班组实施的管理运维模式。运维团队引入物联网技术对污水站进行智能化管理,采用物联网+智慧云平台运营管理模式,通过物联网和3G/4G/5G技术,将生活污水处理站点数据实时传递到监控室的集中监控中心,以实现对系统的统一监控和分布式管理。通过电脑或手机客户端即可远程监测和调控污水处理终端的运行情况,实现各工艺单元设备运行数据的实时采集,保障污水站运行稳定性,减少运维人员的日常巡检工作。该项目的运营示意图如下。
3D-RBC立体结构生物转盘应用示意图
欧仁智慧云平台应用方式示意图
欧仁智慧云平台电脑端操作界面
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运行费用
运行费用主要包括电费、人工费、药剂费等。主要设备及能耗见下表(以300m3/d为例)。
表3 主要设备电耗
设备名称 |
数量 |
单机功率/ kW |
使用功率/ kW |
运行时间/ (h/d) |
耗电量/ (kW∙h/d) |
|
总数 |
备用 |
|||||
调节池提升泵 |
2 |
1 |
0.25 |
0.20 |
24.00 |
4.80 |
3D-RBC生物转盘 |
1 |
0 |
3.52 |
1.54 |
24.00 |
36.96 |
加药系统 |
1 |
0 |
0.80 |
0.64 |
24.00 |
15.36 |
总计 |
57.12 |
|||||
注:以上未包括路灯、照明等污水站用电。 |
①电费E1:按0.8元计算折合吨水电费,E1=57.12×0.8÷300=0.152元/(吨·水)。
②药剂费E2:PAC投加量为8L/h,PAC浓度为5%,单价按2000元/吨计算,E2=8L/h×5%×24×21 ÷500=0.013元/(吨·水)。
③人工费E3:该项目总污水量为1500m3/d,由3名运营人员负责运营,工资为4000元/月,E3=4000×3人÷30÷1500=0.27元/(吨·水)。
综上,吨水直接运行费用为:E1+E2+E3=0.435元/(吨·水)。
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项目总结
(1)农村水环境连片整治项目雨污分流问题
①问题:存在雨污不分流、雨污分流不彻底、雨季时雨水大量混入、旱季时地下水混入或污水外渗造成污水量少、养殖废水或食品加工废水等非生活污水混入等问题;
②解决措施:一方面由专业的施工队伍进行雨污分流管网铺设施工,另一方面管网施工过程中要加强过程监督管理,保证施工质量,防止非生活污水接入污水收集管网。
(2)农村水环境连片整治项目污水站选址问题
污水站选址尽量选取地势低洼处,可减少污水提升,节约能耗;同时应当考虑减少占地,尽量远离居民房屋、便于污水收集管网铺设等。
(3)农村水环境连片整治项目建成后,现场缺乏专业技术人员,不利于后续的运营工作。建议采用政府购买运营服务,聘请专业的污水处理团队负责运营工作,形成污水治理项目长效运营机制,保证农村水环境连片整治项目长效有序运营。
青岛欧仁环境科技有限公司源于山东科技大学环境保护科学技术研究所和山东科技大学科技开发公司。2003年,山东科大将有关环境工程的技术进行整合并吸纳社会资本成立青岛欧仁环境科技有限公司。 如今,青岛欧仁公司是国家级大学科技园——山东科技大学科技园骨干企业,青岛环保产业常务理事单位,承担了大批污水项目治理。 |
3D-RBC立体结构生物转盘 3D-RBC立体结构生物转盘是我公司在引进美国、德国等国技术的基础上,经自主研发生产的更适用中国国情的污水处理设备。设备可实现系列化、模块化,运行维护简单,实现了无人值守、耗电费用低、寿命长、污泥产生量少(可实现数月不排泥)等优点,出水可达到一级A或一级B等排放标准。并且引进物联网技术,将设备的运行情况可以传输到设定的网络终端设备,方便对设备运行情况进行诊断、监控,也为设备的不定期检修提供依据。 |
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滤布滤池 取代二沉池,生物转盘出水进入滤池后,在压差的作用下,通过微孔滤布进入滤盘,固体悬浮物被截留在滤布外侧,滤液通过滤盘向出水管汇集并经出水口排出滤池。 |
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