分散式污水处理实践与思考

分散式污水处理实践与思考

何海周、袁金梅、王保胜、盛阳春、沈礼明
江苏力鼎环保装备有限公司   江苏苏州

【摘要】分散式污水处理是建设美丽新农村重要的一环,同时也是国内污水处理的一种理念和方法,近年来得到快速发展,但因为中国地域广大,经济发展不均衡等原因导致我国分散式污水治理复杂多变。根据我国分散式污水发展的现状,探讨实践中发现的问题,并针对实践中的问题发散性思考,对完善我国分散式污水处理运行机制,促进我国环保产业发展具有一定指导意义。

【关键词】力鼎环保、改良型A/O(MBBR工艺)、EPCO模式、263舰队、智慧水务

一、分散式污水处理现状

分散式污水处理是对污水就地处理,达标排放或回用。根据目前的相关政策,处于城市边缘或村镇、排水管网不完善、无集中污水处理厂的地区,使用生物处理技术在污水处理时可以因地制宜,灵活多样。分散式污水处理技术已成为生活污水处理的一种理念和方法。我国分散式污水处理研究和应用始于20世纪80年代末[1],各种形式各异的微动力低能耗一体化污水处理装置得到应用。

分散式污水处理发展经过萌芽、初步发展、快速发展和持续稳定发展,已经建成了相对成熟的产业运行机制。我国环保产业运行机制适宜政府主导模式,将农村分散污水治理视为与城市集中污水治理同等重要的永久性基础设施的建设,统筹规划,立足长远,建立集中建设、服务于管理的农村分散污水治理的实施体系[2]。

目前,分散式污水存在涉及面广、顶层设计不足、治理技术百花齐放,操作模式多元化,责任主体多样性,考核办法复杂化,信息建设相对落后等问题。基于分散场景的污水治理特点,我们倾向于把“稳定”作为选择的最重要因素,也就是常说“能稳定的天天正常运行着,才是分散式污水处理的主流模式”

二、我国分散式污水处理实践过程中的问题

(一)顶层设计不足

区域综合环境治理,涉及面广技术路线复杂,政府需从顶层设计入手,下一盘棋思维,合理布局合理规划合理实施有效运营,需要一套完整的因区制宜高效综合且专业的系统解决方案。不能行政割裂碎片化的不间断实施,必须系统施治。

当下区域环境综合治理涉及海绵城市、污水厂提标改造、黑臭河道治理、农村污水点源治理、农业面源污染控制、工业废水处理、垃圾处理、大气治理等若干专业交叉并行。从政府的维度需要合纵连横,规划先行,从行业的维度更需要价值链协同科学分工,通过组合工艺包的方式,做好统一规划,统一建设,统一招标,统一运营;

区域环境规划要多组织专家论证,现场调研,本着可持续发展,因地制宜的提出综合解决设计方案,行业的维度需要从不同细分领域精选,要在行业里处于优秀领跑企业,具备自主原创性知识技术、大量的成熟应用案例的企业择优合作。

(二)源头收集困难

因为农村水系、道路等原因,大部分农村被河流或道路分割的比较分散,每个自然村落小到十几户,多到六七十户不等,距离城市污水管网较远,不能直接纳入市政管道,而且房屋不是那么的有序,相对错乱,增大了污水管网施工的难度。目前农村污水的雨污合流现象比较常见。居民的生活污水基本没有经过处理直接排放到了就近水域,造成了周边环境的污染。因此需要根据每个村庄的情况进行单独的污水收集、污水处理。

(三)工艺选择不清

对于农村污水治理,江苏在全国相对来说起步比较早,早期来说在国家大的背景下前期推行的工艺种类比较多样,可算是“五花八门”如:MBR、生物转盘、滴滤池、纯生态湿地等水处理工艺,对于各地政府来说,生活污水处理工艺的选择也是没有标准,困难重重。

农村人居环境整治事关民生幸福、社会和谐与城乡统筹发展的一项重要内容。为巩固我国农村人居环境整治成果,根据《中共中央办公厅国务院办公厅关于印发<农村人居环境整治三年行动方案>的通知》(中办发〔2018〕5号)、《中共江苏省委江苏省人民政府关于贯彻落实乡村振兴战略的实施意见》(苏发〔2018〕1号)、《中共江苏省委办公厅江苏省人民政府办公厅关于印发<江苏省农村人居环境整治三年行动实施方案>的通知》(苏办发〔2018〕23号)精神等的中央及省委省政府的一些政策要求驱使下,随着近年来推行的统一规划、统一设计、统一建设、统一运营之后,整体苏南农村污水治理项目均以区县打包(EPC+O)模式,政府随着项目后续的长效运营意识强化后(如冬季保温、电费、易维护等),最终对工艺选择趋向于1~2种。

(四)操作模式模糊

综合江苏多年农村污水实施经验和观察,区县从试点到整体打包,从四个统一(统一规划、统一设计、统一建设、统一运营)的转变,在事务性质上分三个类型:项目设计,建设,运营;从商业模式上有两种PPP、EPCO。采取PPP模式,通过这些年实际推进情况来看,由于本身收费机制不健全,依托地方财政为主,实施主体多为大型施工企业强化建设利润,对于长期运营本身不看重,项目融资难,地方矛盾协调量大,投资主体的专业性不够,层层分包质量无法把控等一系列问题,造成项目落地效果不理想。

(五)收费机制不全

行业从专项资金建设,以奖代补的模式自2007年以来,由国家住建部、环保部、财政部等多部委,省级层面有住建厅、环保厅、水利厅、农委等不同条口,区县级有住建局、环保局、水利局等组织实施,通过中央资金+地方配套为主,采取试点,走政府采购或者工程招投标标的形式,采取专项资金统筹拨付的方式落实推进了部分区域重点项目的实施。但是其中管网资金缺口非常大,地方配套压力艰巨,造成传统项目的厂站分离,先有场后有管网不断健全完善的现状需求,从而也造成了一批晒太阳工程,没有水进入或者进入水浓度低的问题。

从运营维度看结合行业经验发现,省级及以上的专项资金很少,更多依托地方财政为主,区县乡镇村结合的方式,普遍广大区县财政紧张,建设资金不足还未得到合理解决,运营可持续投入资金更是没有着落,其中区县和乡镇2级政府的资金压力更大。

(六)责任主体不明

因农村水环境的污染严重引起各界的重视,这些年来各地陆续投入农村生活污水治理,取得了不错的成就,但也陆续发现了一些问题,较为突出的就是“重建设、轻运维”。造成了很多的污水管网、污水厂站均未运行,设施“晒太阳”情况较为普遍。形成这种情况的主要原因为责任主体不明确。

农村污水治理经过了多年的实施,前期有美丽乡村项目、覆盖拉网式项目,近期的农村环境连片整治项目,负责主管的部门有建设局、环保局、水务局等,具体实施基本为地方乡镇或者村庄,造成了同一个区域,工艺选择种类繁多,建设质量参差不齐。建设完成后没有运维管理单位,或有地方村委环卫或电工进行管理,专业知识的缺乏加之监督考核的缺失,造成多数管道破损、场站荒废等现象。

(七)考核办法不清

因没有统一的运维管理,出现建设完成后无运维、运维人员缺失、专业能力不足等现象,造成运维工作的缺失或严重不足。一些地方有相关的运维主体单位,但运维效果依然不佳,主要是缺少有效的考核办法,执行起来没力度。

(八)信息建设不足

目前对于省级、市级及区县的信息化平台建设比较匮乏,技术水平不高,功能要求不全,没有真正考虑到以集团公司领导、运维人员、技术人员三方业务需求考虑,存在表面展示为主,未体现出运维需求的核心,没有产生运维效益。

三、分散式污水处理思考

(一)顶层设计的江苏模式

江苏省企业根据2016年江苏省省委、省政府提出《二减六治三提升》专项行动方案后,依托江苏省宏观经济研究院、E20环境平台、江苏省(宜兴) 环保产业技术研究院,始于2017年江苏力鼎环保装备有限公司发起,南京天河水环境科技有限公司、苏州易柯露环保科技有限公司3家牵头,联合5家优秀领跑企业【苏州嘉诺环境工程有限公司、苏州市苏创环境科技发展有限公司、苏州依斯倍环保装备科技有限公司、苏州普丰净环保有限公司、舒朋士环境科技(常州)股份有限公司】成立江苏263舰队,全称【江苏省发改委宏观经济学会环境与资源开发专委会】,于2019年在苏州由江苏省宏观经济研究院副院长、江苏省宏观经济学会副秘书长李晓清颁发授牌成立。 在2020年3月19号通过强强联手新增联合舰队创始人7家【联合水务有限公司、环保水圈、中铁城乡环保有限公司、苏州青澜实业有限公司、苏州嘉诺环境工程有限公司、张家口东萱生泰环保科技有限公司、浙江大学生态修复研究中心】,通过不断在全国面向智库、优秀细分领跑技术、协作单位3个方阵不断汇聚优秀精英力量,从顶层设计入手,为区域环境综合问题提供真正高效有价值、能落地的系统方案探索。

智库方阵参与顶层方案设计-优秀细分领跑技术方阵协同-协作单位投资落地的三位一体模式,可以从区域综合环境治理从顶层设计方案入手:围绕区域水环境、垃圾资源化、监测检测展开具体;汇集工业废水、农村污水、河道治理、污水厂提标改造、管网、污泥干化、垃圾渗滤液处理、农业、施工建设等不同专业累计60家以上不同技术差异化协同;项目商业模式可以EPCO或者PPP模式整体提供打包。

分散式污水处理实践与思考-1
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(二)完善污水收集系统

经过数年的乡镇及农村生活污水处理项目的实施,主要分为污水收集系统、污水厂站处理系统、运营维护管理系统等。力鼎环保总结了一些目前中国农村现状及解决办法。因为农村的特殊性,距离污水厂管网较远、被水系隔断、雨污合流等现象,所以源头收集较为关键:收集的水源、水质、管道的施工质量、水量的稳定性等。

分散式污水处理实践与思考-3

1.收集的水源、水质:农户卫生间、厨房污水及院落中的洗涤废水(洗衣机、洗菜、淘米等)做到应接尽接。院落中的雨水应接入雨水管道或直接就近排入周边河道,不得接入污水管道。农家乐的厨房污水必须经过隔油池进入污水管道。内部接纳管需严格执行以下要求:粪便污水进入化粪池、厨房污水经隔油池(普通农户可不设,农家乐必须设置)进入污水管道,其它杂用水直接进入污水管。若各用户原有内部管网不完善的,房屋原有的出户管不够长,增设污水接纳井,将污水接纳井内污水排入村内污水管。

因污水收集基本靠污水自流进入污水站(特殊地方可以增加提升泵站进行提升流水),管道设计及施工时应充分考虑地方的地形地势,确认好污水厂站的建设位置及高程,确保居民污水可以从收集点顺利流进污水站区。

2.施工质量:施工过程中,应避免与雨水管道的错接、混接,确保接入的水源源头为农村生活污水。窨井的标高需掌握准确,避免出现汛期井口被淹的现象,导致雨水的进入。污水渗漏或地下水的进入,管道及窨井施工应严格按照国家规范施工,避免出现焊接不密实、漏放橡胶圈、管道扭曲、成品塑料井倾斜等现象,造成管与管之间或管与井直接存在缝隙,最终导致污水渗漏而收不到水,或者是大量的地下水甚至河水经过缝隙进入管道,形成场站水量过大无法处理。

管道内杂物过多,生活污水接入管道前需严格控制化粪池、隔油池等单元的质量,避免出现大量杂物拥堵在管道内,造成管道堵塞或杂物进入污水厂站,造成的污水站无法正常运行的情况。

3.保证处理水量的稳定性:因农村的特殊性,水量通常情况下并不稳定,工作日污水少、节假日污水多、白天污水少、早晚时间段污水多等,为保证污水经过处理达标后排放,则需要在进入处理单元之前有一个调节功能,有效容积不应该小于该污水站的日处理规模的50%,如该站处理能力为200T/D,则调节池的有效容积不应小于100m3。

调节池前应有隔栅井功能,或者用提篮格栅,或者用粗细格栅网片,材质应为SS304材料,或者FRP材料,孔间距不大于10mm,保证管道过来的杂物被拦截,对水泵起到保护功能。通过液位控制和电控PLC控制水泵的启停,在保证提升污水至处理单元均匀的情况下,尽量减少水泵的启闭次数,增加水泵的使用寿命。

严控非生活污水的进入农村经常会有一些小型食品加工厂、豆腐作坊、个体户作业坊等,产生一定量的非生活污水,不经任何处理直接排放,造成污水水质严重超标,远远超出生活污水范畴,污水处理站无法进行达标处理,此类非生活污水水源应做到禁止接入,或者经过预处理后接入,避免出现污水浓度过高的现象。

(三)选择适合分散式污水处理的工艺

根据污水处理项目相关要求及当地情况,力鼎环保建议污水处理工艺一般按如下原则:

1)符合国家和地方环境保护政策和相关法律法规、标准及规范,因地制宜;

2)工艺技术先进、高效节能,处理效率高,出水稳定达标;

3)处理设施安全、成熟,并尽量减少工程投资成本,降低运行费用;

4)最大限度地降低操作管理和维修技术难度;

5)污水处理设施具有较强的抗水量、水质冲击负荷能力;

6)污水处理设施运行时不产生臭气及噪声等二次污染;

7)采用可靠的控制系统,提高污水处理站的自动化水平;

8)优先选择国内先进、可靠、高效、成熟的污水处理专用设备。

1.预处理工艺选择

当前分散式污水处理预处理工艺选择出户化粪池结合格栅调节池。

出户化粪池,内部设有隔板,隔板上的孔上下错位,不易形成短流,并将整下罐体分成三部分,一级厌氧室、二级厌氧室和澄清室,是利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的处理设备。

格栅调节池,这是污水处理站的必备工艺段。格栅用于截留大块的呈悬浮状态的污染物,对后续构筑物或水泵机组具有保护作用,同时可降低后续工艺污堵的风险。生活污水,其水量波动性较大,应选用足够停留时间的调节池(6-8小时)作为前级处理单元保证后续工艺连续运行和出水要求。

2.主体生化处理工艺对比

根据生活污水处理站进水水质特点和出水水质要求,应选择具有生物除磷脱氮工艺生化处理工艺,其类型和实施方式多种多样,各具特点,其适用范围和应用的边界条件也存在差异。下面从市面诸多工艺中筛选出MBR 膜工艺、混凝沉淀+组合式人工湿地工艺、 SBR工艺、改良型AO(MBBR)工艺进行技术性能及经济效益比较,从中筛选推荐更实用农村特点的推荐方案。

MBR 膜工艺

MBR膜工艺利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现泥水分离。一方面,膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大大增加,达到很高的水平,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明,得到高质量的产水。膜池设置 MBR 膜组件系统及配套的出水、清洗、曝气等系统。MBR膜区内的曝气有两个作用,一是用于膜组件周围的气水振荡,保持膜表面清洁,二是为提供生物降解所需要的氧气。通过膜的高效截留作用,大部分细菌及悬浮物均被截流在曝气池中,可以有效截留硝化菌,使硝化反应顺利进行,有效去除氨氮;同时可以截留难降解的大分子有机物,延长其在反应器中的停留时间,使污染物得到最大限度的降解。剩余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出,可控制系统内活性污泥的浓度和污泥龄。

其主要特点简述如下:

占地面积小,工艺流程短,出水水质稳定。

系统自动化程度较高,操作需要专业运营技术人员;

动力设备多,380V供电,运行能耗很高。

系统清洗费用更高,清洗时间长;

膜产品质量3- 5寿命,需要不定期的更换,更换费用高。

(2)混凝沉淀+组合式人工湿地工艺

混凝沉淀池,用于对进入人工湿地的污水进行混凝预沉淀,减轻后续单元的 SS 处理负荷。

污泥浓缩干化池,用于污泥停留进行消化浓缩,最后由人工将泥运走,用于生态农业施肥。

快速渗滤湿地,布置于潜流湿地之前,一起到截流微小悬浮物和强化处理的效果。

调节池,用于平衡水量波动,位于快速渗滤湿地和潜流湿地之间,可均衡约 6.5 h 的水量。

潜流湿地,为合理划分湿地以提高处理效率,潜流湿地主要由以下部分组成:进出水管道,块石层,土壤层,填料层,土工膜,排气管,检查井等。

表面流湿地,由于潜流湿地在处理污水中氮磷的效率不高,为保证出水质量,在潜流湿地后设置了一块表面流湿地,以强化对氮磷的去除。

植物选择,每个池以君迁子、油柿、垂柳,水曲柳、金银花等耐水湿的植物为主,配以菖蒲,水葱,美人蕉,香根草等常见湿地植物,由于各处理单元池内填料较厚,水位相对较低,可以种植一些相对耐水肥性差的普通植物,种植时先割开土壤层下覆盖的透水无纺布,将部分植物根系放在其下,而后覆土回填,种植过程中应尽量避免将土壤颗粒带入无纺布层以下。植物定植初期应有支撑,防止强风吹袭而倒伏。表面流湿地主要种植菖蒲,水葱,美人蕉,香根草,黄花鸢尾等集污水处理与观赏为一体的植物,定植行距为 0.1m。

其主要特点简述如下:

占地面积大,工艺流程长,出水水质受原水浓度波动大。

植物受项目地气温影响大,较适合南方地区;

易堵塞,每半年到1年需要人工翻料1次,人工成本高;

植物需要定期收割,至少1次/年;

运行费用低,动力设备少,无需曝气。

(3)SBR工艺

SBR 工艺(Sequencing Batch Reactor)即序批式活性污泥法工艺,是污水生物处理法中的一种。SBR 工艺中,曝气池和沉淀池合二为一,即生化处理与泥水分离在同一反应池中进行。污水分批次进入反应池,然后按顺序进行反应、沉淀、排除上清液和闲置完成一个运行操作周期。SBR 工艺适合当前好氧生物处理工艺的发展趋势,是一种简易、高效、低耗的污水处理工艺,在国内外得到了较为广泛的应用。

SBR工艺的一个重要特征是在反应池的进水处工艺每一操作循环通常由四个阶段组成,即进水/曝气、沉淀、滗水、闲置(视运行条件而定)。在曝气/进水阶段,池子中的水位由最低开始上升,同时进行曝气,完成生物降解过程;在沉淀阶段,停止进水和曝气,在无进水水力干扰、静止环境中进行泥水分离;滗水阶段,由移动式撇水装置排除池中上清液,使池中水位下降至设定的最低水位。

其主要特点简述如下:

工艺流程简单,集曝气与沉淀于一池,占地面积少,运行费用低;

可变容积的运行提高了对水质、水量波动的适应性和操作运行的灵活性,运行稳定;

良好的污泥沉淀性能。该工艺沉淀阶段不进水,保证了污泥沉降时无水力干扰,沉淀效果好;

反应池的入口设置生物选择器,并进行污泥回流(回流量为日平均流量的 20%),可有效地抑制丝状菌的生长和繁殖,防止污泥膨胀的发生;

良好的脱氮除磷性能,但是操作非常复杂;

自动化程度较高,维护要求高,运行对自动控制依赖性强;

滗水设施的可靠性对出水水质影响较大;

(4)改良型A/O(MBBR)工艺

改良型A/O(MBBR)工艺采用的生物膜法,借助载体填料及利用污水中的污染物质挂膜生长,随水质及环境的变化,生物膜定期新陈代谢,膜泥沉降性能较好。采用生物填料(∅25×10 mm),活性生物填料比表面积大、附着生物量多,加速填料挂膜;依靠生物膜处理,可省污泥回流;高效脱碳除氨氮,提高出水水质。

正常运行时,填料悬浮在水中,每一颗生物填料都能作为微生物的载体,每一个载体都是一个微型反应器,填料内部生长厌氧茵,产生反硝化作用可以脱氮,外部生长好氧菌,使得硝化和反硝化同时存在的特性,大大提高了降解效率。整体工艺流程简单、操作简易,设备在通水通电的情况下能够全自动运行,自动化程度高,无需人值守。

工艺流程短,低能耗节省占地,根据不同水质需求,在高分子材料中融合不同种类有利于微生物快速成附着生长的微量元素,经过特殊工艺改性、构造而成,具有比表面积大、亲水性好、流动性好、生物活性高、易挂膜、处理效果好、使用寿命长等优点。

另外,较传统活性污泥法来讲,耐冲击性强,且不易流失,微生物更为稳定。

其主要特点简述如下:

工艺技术先进、高效节能,处理效率高,出水稳定达标;

处理设施安全、成熟,并尽量减少工程投资成本,降低运行费用;

最大限度地降低操作管理和维修技术难度;

污水处理设施具有较强的抗水量、水质冲击负荷能力;

污水处理设施运行时不产生臭气及噪声等二次污染;

采用生物膜法,污泥产量低;

优先选择国内先进、可靠、高效、成熟的污水处理专用设备。

生化处理工艺方案特点汇总比选如下表

工艺对比分析汇总表
对比方向MBR工艺混凝沉淀+组合式人工湿地SBR改良型A/O(MBBR)
能耗动力设备多,380V供电,功率大,能耗高耗电量极小,基本不耗电能,运行电费很低。能耗较低低能耗,动力设备少,装机功率小,220V供电
污泥量污泥产量较大,需定期外排。混凝沉淀污泥量大,人工湿地产泥量少,但易堵塞。污泥产量较大,需定期外排。采用生物膜法,污泥产量低
占地面积占地面积较小,多为地上式占地面积很大占地面积大占地面积低,且全地埋式建设,节省土地
出水水质出水水质良好,能满足排放要求。能满足排放要求,但冬季受温度影响,水质较差。出水SS高,需后置过滤设备出水水质良好,稳定满足设计要求。
投资成本一次性设备投资建设费用高一次性基建投资费用高一次性基建费用高投资成本低
运营维护膜片定期清洗,更换膜片费用高昂填料需要定期人工疏通,清洗,植物需定期收割,人工费用高。运行工艺复杂,较难控制运行简单,无人值守

3.结论建议 

由于农村污水的收费机制的因素影响,必须回归到长效运营来考虑,运营省才是最为关键的因素,一些高能耗、高维护的工艺将不太适用农村污水。

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通过上述几种工艺方案对比分析,可以看出MBR工艺、混凝沉淀+组合式人工湿地工艺、改良型A/O(SBBR)工艺、SBR工艺等其他工艺各自有不同的优势与不足。然而从能耗、低维护、低运营成本综合考虑:改良型A/O(MBBR) 污水处理技术装置处理工艺,投资小,能耗低、占地小、保温性强、安装快、易维护、出水稳定、运行简便,24h×365d无需专人值守等显著优势,是可以优先选择作为生活污水处理整县整村推进的主流工艺。

最终农村污水处理,可根据当地对尾水排放的要求不同,后端可增加景观湿地、中水回用等作为后段选配单元。

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4.操作采用EPCO模式

EPCO模式的亮点在关于设计:项目前期政府委托第三方专业设计,做到因地制宜选型合理设计,遵守三个基本原则:优先接管,小型集中,分散补充;这样就很好规避了一些投资主体在中标后因为不专业或者自身设备选型单一造成重建设轻运营,一刀切现象发生;关于建设分2个板块:1是管网,考虑该项目复杂性强,地方矛盾协调量大,建议甲方做好甲供材,施工给到乡镇村按图,采取第三方监理机构参与,就可以做到快速实施减少协调。避免了一家单位实施难推进慢的情况发生;2是设备,可以采取以区为单位走政府采购公共平台招标含含运营3~5年。通过当地设立区县运营中心结合地方的考核标准做到季度考核可量化执行,确保整体项目有质有量。

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以昆山市农村生活污水治理一期、二期工程为例:

主体工艺采用调节池提升泵站+一体化生物接触氧化处理装置(A²O)+人工湿地;设计规模为单个站区日处理5T~100T范围不等;采购方式为政府公开采购 (设计、新建、运营)。该项目力鼎环保承建了污水处理站67座,改造老旧污水处理站12座,分布在张浦镇、千灯镇、巴城镇、周市镇、高新区等所辖乡村,均已完成并进入3年运维阶段。

运营方式为力鼎环保设立昆山运营分公司,搭载远程平台线上实现远程巡检 +现场人工精准运维,确保覆盖范围内所有站区实现了全天候、无人值守、高效运行。运营接受甲方季度考核100分制度详见《昆山分散污水运营管理办法》并通过。本项目有效的接合了生化处理+生态处理模式,通过在本地设立运行维护中心,采取线上线下相结合的第三方运营托管方式,实现了区域运维落地有声。

该项目实现农村区域环境污染物的排放量大大降低,稳定达标出水,农村分散污水年总污染物削减量达到:CODcr 119.22 吨/年,BOD 64.58 吨/年,NH3-N 13.41吨/年,TN 12.42吨/年,TP 1.49吨/年,SS 39.74吨/年,减轻了对河湖及周边环境的污染,为建设美丽乡村及提升农村居住环境做出了巨大改善。

该项目荣获2017年度中国农村污水治理优秀案例; 2016年度/2017年度苏州市农村污水治理考核第1名;2017年度村镇污水区县运维典范奖;同时十三届全国政协副主席,九三学社中央常务副主席邵鸿同志、十九届中央候补委员,省委常委、苏州市委书记周乃翔同志、 江苏省住房和城乡建设厅厅长周岚同志、昆山市委书记杜小刚同志等多位领导先后莅临考察指导。

5.转换收费机制

从运营维度看结合行业经验发现,省级及以上的专项资金很少,更多依托地方财政为主,区县乡镇村结合的方式,普遍广大区县财政紧张,建设资金不足还未得到合理解决,运营可持续投入资金更是没有着落,其中区县和乡镇2级政府的资金压力更大,从行业成熟经验来看有4个方式可供自由选择:

通过第三方提供整体打包运营,采取优质资产置换的方式进行经营性贴补;

通过经营性与公益性场景区分,做到有效收集的合理收费客户培养;

通过镇村供排水一体化模式从后期自来水费中得到合理取值贴补生活污水处理费;

我们提倡国家和地方多走尾水利用,可以通过有机蔬菜、景观补水等方式化污水为资源,而非粗略的排放造成处理成本无法循环,提倡处理闭环回用,鼓励社会各界围绕运营收费机制不全多从商业角度提供更具有可行性的解决方案,为地方降低支出成本,让这份环境是也得以可持续有序发展。

6.明确责任主体

建设阶段以建设局、水务局、环保局为上级行政主管,有较强的强制力,对项目实施起到主导作用。根据区县农村的具体情况制作详细的规划,制作明确的实施方法,过程中进行监督和指导,确保项目能在规定的期限内圆满的实施。

乡镇和村委为地方政府,对于地方人文、环境较为熟悉,对收集管网的建设和污水厂站的土建施工起到重要作用。过程中涉及到各村不同的环境、居民的沟通协调工作等。这边面由乡镇统一招标实施便于管理和掌控。

地方水务集团、污水厂,代表了污水处理的专业性,应参与项目的设计、招标、技术指导、污水处理设备的采购等,避免出现设计出现漏洞、理论实践不统一、设备采购性价比失调等现象。

设计单位,根据主管部门的要求、参考水务集团或污水厂的专业性建议,实地勘察各村现场情况,设计出来可行性施工图纸,明确相关规范和要求,避免出现套图脱离实际的情况。

土建施工单位,根据招投标文件、施工图纸等,严格按照规范进行施工,积极与乡镇、村委、居民做好沟通协调工作,做到安全文明施工,避免出现偷工减料现象,做到安全质量进度的齐头并进。

设备单位根据设备招投标要求提供合格的处理设备,积极对接好各参建单位,指导配套土建单位的施工工作,负责安装调试完成,确保设备的正常运行,出水达标。

运维阶段明确考核主管单位由地方行政主管单位主导,指导运管单位制定考核标准,定期对运管单位、运维单位进行考核检查,进行监督工作。

运管单位建议由地方水务集团或污水厂负责实施,根据污水厂站和收集管网的运维管理进行方案的编制、招标、运维过程考核管理、水质检测等工作实施。

运维单位包括管网运维单位和污水站运维单位,统一由一家运维单位实施亦可单位进行运维工作的实施,根据运管单位的考核要求、招标文件的要求进行运维工作的开展,建设运维中心、运维管理平台、配备人员、机械、编制运维制度、实施性运维方案,定期进行管网和厂站的运维管理工作,接收运管单位的考核。

地方政府镇、村等配合运管单位和运维单位的现场工作,如地方矛盾的协调、特殊情况的处理等。

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老站点的运维统一管理,因涉及主管单位、建设单位的不同,工艺的不同等情况,建议统一交接至运管单位进行养护管理,做好交接工作。

管网部分,由原建设单位和运管单位、运维单位逐一排查,罗列出影响运维工作的相关问题,由原建设单位组织整改完善后移交。

站区部分,需原建设单位提供相关施工图纸、工艺图纸等档案资料,根据现状运维单位提出改造方案,由原建设单位进行改造,经运行验收和水质验收后移交至运维单位。或统一由运管单位组织改造,各乡镇落实好相关改造资金。

7.制定统一的考核办法

应由主管部门和运管单位根据区域的污水管网情况和厂站建设情况、运维要求制定可实施的运维考核办法,根据明确的考核办法、考核要求进行招标。运维单位中标后,积极响应运维要求和考核办法。运维款的支付与考核成绩结合起来支付。确保奖惩有制度,将运维工作切实有效的开展。

分散式污水处理实践与思考-8

考核内容应由水质管理、生产运行管理、设备运行维护、信息档案、安全管理、站容站貌组成。

农村污水治理项目的核心是确保排水水质的达标,因此水质管理尤其重要,需要求运维单位进行每个月的检测,根据检测情况及时掌握各站点出水水质,遇到异常及时调试整改。

运管单位和主管单位定期进行抽检,根据抽检的水质结果判断运维单位的运维效果。结合运维单位自检出水情况、相关资料,主管单位、运管单位抽检的出水水质合格率,考核运维单位实验室、检测能力的情况,最终汇总为水质管理的得分。

生产运行管理工作的开展需要有详细的运维方案,需要有专业的运维人员进行实施。考核时,检查运维单位的人员配备情况、专业能力情况,方案的可行性、调试方案、应急预案等,进行逐一检查打分,汇总为生产运行管理的得分。

设备运行维护为运行管理过程中的重要部分,工作开展的力度直接影响运维成果。随机抽检站区进行考核,从污水处理站的工艺运行情况,从收集系统、到提升系统、处理设施、电控系统、人工湿地等各个单元进行检查考核打分,确保每个单元在运维过程中得到有效的运行维护;查阅现场运维操作规程、运维记录,此项资料为运维是否有序开展的有力证明文件考核;检查站区各动力部件、仪表的运行性能情况,确保各部件良好运行,根据设备完好率进行考核;检查备品备件仓库,出入库资料的准确性,确保备品备件充足。

信息档案结合运维管理平台,远程平台需详细反应现场厂站的运转情况,包括水泵、风机的运转情况,流量计、电表等仪表的数据信息、厂站的摄像信息、巡检记录、维修记录、水质数据等,从以上方面对平台的使用效果进行考核;检查相关的运维存档资料:检查运维管理日常资料的整理归档,主要包括工艺方案、改造方案、应急预案、巡检记录、维修记录、水质报告等归档的资料,是否齐全,根据情况进行考核。

安全管理明确有无安全管理机构,有无专门安全员,检查安全应急方案,组织安全培训等记录。结合安全方面的工作进行考核。

站容站貌的管理从安全警示标志是否齐全、站区围栏、站区绿化、站区道路、站区介绍等情况检查运维管理的开展成果,避免出现杂草丛生、安全标识缺失等情况进行考核。

由运管单位主持、主管单位监督每月(每季度)进行一次考核,进行打分,汇总到季度得分,最终汇总到年度得分。

根据考核结果支付运维款。每季度考核一次,按照考核结果每半年支付相对应的运维款。

8.建设信息化智慧运维平台

信息化智慧运维平台建设能够满足集团公司领导、运维人员、技术人员三方业务工作需求,提升生产效率、增强集团公司运维把控能力与决策能力可实现对村镇污水处理站点进行管理,以及对设施的日常运维管理需求、宏观把控需求,政府/甲方行政单位对集团公司的监管,以及现场维护人员通过移动端对集团公司设施进行日常维护工作的需求而获取出的项目需求。

系统网络架构

根据系统的应用需求和部署模式,提供标准化的数据采集设备和云端数据对接方案,中央集中运营监测管理平台通过有线、无线互联网通道实现对现场设备的远程监控与数据跟踪,同时支持智能移动应用终端通过移动网络实现跨区域对现场数据的查询、监测、分析等工作。

数据采集可不依托原有建设环境,考虑到资产复用,原有已建成的有线网络、防火墙可再次利用,未接入的厂站如果没有视频数据传输可考虑采用无线4G方式接入,如有视频则建议采用有线方式传输。有线网络供应商没有特别要求,建议采用电信网络或原网络供应商,可兼容专线和4G无线混合接入模式。

总部集中控制中心的建设,与传统SCADA不同,无需单独安装组态软件,可直接访问Web实现集中监控,所以本方案无需特别强调实现多少个监控中心以及监控中心的选址问题,也无需固定的公网IP。

分散式污水处理实践与思考-9
系统硬件与网络架构图

对于外地偏远的厂站,可直接联系当地的电信运营商申请固定带宽的互联网有限网络即可完成数据采集接入问题,采用力鼎iCloudDAT智能数据采集仪系列产品均可实现数据采集快速接入工作,不受地域限制。

在污水处理站的自控系统中接入力鼎iCloudDAT系列智能数据采集仪,可直接对接上位机组态软件,同时也可以直接接入到现场工控网络,在不影响现有PLC的稳定运行的前提下,完成生产运行数据的实时自动采集工作。该设备借助数据间采集中间件,将采集到的数据实时传输给服务器,为系统平台提供展现、分析、辅助决策等提供基础数据支撑。

智能移动终端应用结合运维管理系统更好的为管理人员提供服务,凭借这智能移动终端的便捷性为管理人员提供实时数据监测和运维管理,app门户是面向不同层面客户的应用。

移动APP(IOS/Android)为针对企业现场维护人员提高运维效率与上报运维数据所使用的工具,有助于企业平台管理人员对现场运维人员的监控。

分散式污水处理实践与思考-10

通过4G无线标准化的数据采集设备和阿里云端数据对接方案,中央集中运营监测管理平台通过互联网通道实现对现场设备的数据跟踪,同时支持IOS、安卓移动应用终端通过移动网络实现跨区域对现场数据的查询、监测、告警、远程控制、曲线分析、视频画面监控、地图导航、考勤管理、巡检路线规划等工作,目前根据不同的业务要求,自动生成15种以上不同运维数据格式报表,为后续运维数据分析提供有力的数据支撑。

结束语

我国分散式污水产业市场巨大,分散式污水产业大有作为。在政府主导下,积极推进分散式场景污水处理的发展,出台合适我国国情的分散式污水产业政策,构建从顶层设计着手,加强源头收集管理,择优选择工艺技术,明确操作模式,转换收费机制,明确责任主体,统一考核办法,建设信息化智能运维平台。在完善的政策及法律、法规体系指导下,使污染治理市场化运作,争取分散式污水产业更加稳定的发展。

【参考文献】

[1]李无双,王洪阳,潘淑君·农村分散式生活污水现状与处理技术进展[J],天津农业科学2008,14(6):75-77.

[2]岳丹丹,李晓东,黄佳丽,刘晋,刁士民,张巍然·中国分散式污水产业化现状及展望·环境保护与循环经济2015,10(4):

作者介绍:

分散式污水处理实践与思考-1

何海周,力鼎环保&江苏263舰队创始人,中新苏州工业园区领军人才,复旦大学和台湾大学EMBA,创办江苏力鼎环保装备有限公司,发起成立江苏省宏观经济学会环境与资源开发专委会。落地区县打包“昆山EPC+O经典模式”,并成功复制到江阴、金坛、江都、南京等城市,引发行业有广泛参观学习;在分享行业“分散式污水处理实践与思考”专题,线上收听人数超过3万+;带领团队确定5化战术8字精神,每年以不低于30%的增速快速成长,实现建设规模5万吨/天,运营规模3万吨/天;完成全国布局和建立了设备销售和运营的双轮驱动业务模式,确定“做一城、立一城”的核心发展理念;带领“江苏263舰队”先后走进广东、北京、上海、南京、杭州完成上百家头部机构的参访,践行行业重构+深度链接;在行业内外构建了良好的生态引领效应,受业界广泛认可。

企业介绍:

江苏力鼎环保装备有限公司,深处中国环境产业分散污水细分领域,扎根中国最前沿分散污水市场-苏南,定位高端分散式污水处理装备服务商,践行“做一城、立一城”坚实客户承诺,通过十多年、上千个项目案例的一线实践探索,经系统思考提炼《分散式污水处理实践与思考》专题,着眼行业政策、商业模式、工艺技术、真实案例等要素,分别从“项目建设”和“项目运营”2个维度,提炼8点建议办法和若干精华,力鼎环保倡导:“重建重管”,装备需本着“经久耐用”为设计基本原则,运营要本着费用要“省”为可持续原则,规划要本着“优先接管、小型集中为主、净化槽补充“为设计基本原则,操作要本着以区县为基本单位,在四个统一“统一规划、统一设计、统计建设、统一运营”的基本思想下,商业模式建议EPCO”,围绕“设计、建设、运营”3件核心事务做科学分工。

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3 个讨论关于 “分散式污水处理实践与思考

  1. HYLS干式环保制砂楼智能绿色作业,金山银山不如绿水青山。具体:https://m.hygongcheng.com/product/zhishaji/hyls-zhi-sha-ji.html

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