1、第 1 页第 1 页面向农村污水特点的处理技术面向农村污水特点的处理技术研发研发及及在福建地区的应用在福建地区的应用2017年9月21日第 2 页第 2 页汇报汇报提纲提纲一、农村污水治理的困难与困惑一、农村污水治理的困难与困惑二二、针对农村污水特点的生物处理、针对农村污水特点的生物处理技术技术三、针对农村污水特点的节能三、针对农村污水特点的节能技术技术四、成果应用与推广四、成果应用与推广五、体会与思考五、体会与思考第 3 页第 3 页 3 2农村农村污水治理的困难与困惑污水治理的困难与困惑缺乏完善的污水收集系统 水量小排放分散水质复杂 1 5技术选择偏离实际需求 6处理设施无法长期有效运行
2、4 水质水量随地区和时间变化差异较大进、出水标准随意指定第 4 页第 4 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑福建农村特点与特色福建农村特点与特色村落小区域大量集中、紧凑自然村多，距离远、地势起伏大各地经济发展不平衡，居住形态差别大山区水冲厕所及化粪池普及率低雨污合流，排污排水无规划“风水塘”多，成“污水塘”城市化进程对农村影响巨大第 5 页第 5 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑缺乏完善的污水收集系统缺乏完善的污水收集系统污水直排居多，借用排水系统村内排水沟发黑发及臭现象严重生活垃圾及散养家禽加剧水体污染新村排水排污无规划，分流后再合流第 6 页第 6 页农村
3、污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑福建农村水质水量排放规律福建农村水质水量排放规律r 雨污合流的排水系统，主要靠地表明沟与暗渠排水，排水沟内无地表水汇入r 早、中、晚三个排水高峰，高峰期污水浓度较高，零点到清晨基本无排水。人均污水量46.7 L/(capd)，最大时变化系数2.99r 水质C/N比例失调，高氮低碳，上午排放污水中污染物浓度较高指标CODCrNH4+-NTNTP单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L范围69.10-146.4023.92-59.5124.21-108.672.35-5.05平均值107.8044.8351.263.83第 7 页第 7 页农村污水治理的困难
4、与困惑农村污水治理的困难与困惑福建农村水质水量排放规律福建农村水质水量排放规律指标CODCrNH4+-NTNTP单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L范围162.80-442.4050.16-82.3251.26-83.074.12-8.08平均值307.7264.1065.455.95r 雨污分流，接浴室、厨房、洗衣池和化粪池的出水r 排水量有早晚两个排水高峰和中午小高峰，晚高峰基本持续到凌晨。人均污水量为76.6 L（capd），最大时变化系数1.85r 与雨污合流制相比，C/N比例较高，各污染物浓度特别是有机物浓度高第 8 页第 8 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑设计人
5、均水量偏离实际设计人均水量偏离实际许多处理设施按城市排水量设计，导致实际水量远低于设计水量区域区域村庄类型村庄类型用水量用水量（L/capd）排水量（均值）排水量（均值）（L/capd）城郊城郊经济条件好，室内卫生设施齐全120150120平原平原经济条件较好，卫生设施较齐全9012090半山区半山区 经济条件一般，简单的卫生设施8010080山区山区无卫生间和淋浴设备，利用地表水洗涤609060厦门市同安区农村的排水量福建省地方标准行业用水定额（DB35/T772-2013）建议取值90150L/capd第 9 页第 9 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑进、进、出水标准随意
6、指定出水标准随意指定排放标准主要污染物浓度限值（mg/L）污水厂二级城镇污水处理厂综合排放标准（GB18918-2002）二级标准CODCr100，NH4+-N25（30），TP3，SS30农灌蔬菜农田灌溉水质标准（GB5084-2005）蔬菜类标准CODCr100，SS60综合二级污水综合排放标准（GB8978-1996）二级标准CODCr150，NH4+-N25，TP1，SS150综合三级污水综合排放标准（GB8978-1996）三级标准CODCr500，SS400自规定一设计单位自行规定出水标准CODCr300，TKN30，TP10自规定二设计单位自行规定出水标准CODCr300，TKN
7、30，TP10，SS200第 10 页第 10 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑进、进、出水标准随意指定出水标准随意指定2015年出水标准出水标准适用情况适用情况农田灌溉水标准（GB5084-2005）出水不直接排入一般溪流水体，日处理规模在200吨及以下水污染物排放标准（DB35/322-2011）出水直接排入一般溪流水体，日处理规模在200吨及以下城镇污水处理厂综合排放标准（GB18918-2002）一级A标准日处理规模在200吨以上的集中式污水处理设施2017年出水标准出水标准适用情况适用情况城镇污水处理厂综合排放标准（GB18918-2002）一级A标准所有处理设施第
8、 11 页第 11 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑技术选择偏离实际需求技术选择偏离实际需求第 12 页第 12 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理设施无法长期有效运行处理设施无法长期有效运行第 13 页第 13 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理效果参差不齐，差强人意处理效果参差不齐，差强人意“厌氧+人工湿地”雨污合流、截流 进水水质较好 湿地植物长势很好 出水水量大、清澈 执行农灌-水作标准进水已达到排放标准CODCrNH4+-NTNTPpH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水50.032.3133.152.257.18出水10
9、.015.2315.852.176.87第 14 页第 14 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理效果参差不齐，差强人意处理效果参差不齐，差强人意“厌氧+人工湿地”污水入户收集 部分住户无化粪池 出水清澈但氨氮味浓 湿地面积较大 执行国标一级B氨氮、总氮和总磷超标CODCrNH4+-NTNTPpH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水240.048.0756.644.847.15出水34.240.2444.063.607.19第 15 页第 15 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理效果参差不齐，差强人意处理效果参差不齐，差强人意“厌氧+人工湿地”污水入户
10、收集 处理站所处位置较低 湿地位置更低 暴雨会淹没全区域 尾水排放需动力提升 湿地内的植物枯死多 执行国标一级B氨氮、总氮和总磷超标CODCrNH4+-NTNTPpH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水135.739.2740.883.567.06出水41.425.2525.532.806.98第 16 页第 16 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理效果参差不齐，差强人意处理效果参差不齐，差强人意“A/O+人工湿地”，无曝气 有收集输送管，无入户管 进水很清、无出水 处理站的绿化无人管理 防渗膜裸露在外，施工粗糙 执行地标一级进水COD太低CODCrNH4+-NTNTP
11、pH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水10.08.5430.372.296.95出水NA1.3311.581.497.38第 17 页第 17 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理效果参差不齐，差强人意处理效果参差不齐，差强人意“三化池+人工湿地”地标，标准不明CODCrNH4+-NTNTPpH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水347.161.8169.646.637.28出水31.417.6518.841.416.79第 18 页第 18 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理效果参差不齐，差强人意处理效果参差不齐，差强人意“水解酸化+接触氧化+
12、人工湿地”实际无接触氧化工艺 进水、出水均较脏 出水发黑、湿地植物长势差 执行地标二级COD、氨氮和总磷超标CODCrNH4+-NTNTPpH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水117.148.2553.195.397.18出水72.943.8947.935.237.24第 19 页第 19 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理效果参差不齐，差强人意处理效果参差不齐，差强人意“厌氧+生物滤池+人工湿地”生物滤池滤料与人工湿地填料均为多孔性材料 水泵提升 村内人口越来越少、水量少 进水脏、出水清澈 执行国标一级A氨氮和总氮超标CODCrNH4+-NTNTPpH单位mg/Lm
13、g/Lmg/Lmg/L进水148.688.4689.698.187.78出水4.38.8047.990.109.65第 20 页第 20 页农村污水治理的困难与困惑农村污水治理的困难与困惑处理效果参差不齐，差强人意处理效果参差不齐，差强人意“厌氧+生物滤池+人工湿地”生物滤池滤料与人工湿地填料均为多孔性材料 水泵提升（二次提升）执行国标一级A氨氮、总氮和总磷超标CODCrNH4+-NTNTPpH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水145.759.5669.647.357.48出水14.314.1934.034.208.98第 21 页第 21 页针对农村污水特点针对农村污水特点的技术的技术
14、农村污水处理的技术要求农村污水处理的技术要求 满足出水标准 运行稳定 能耗尽量低 管理尽量简便第 22 页第 22 页针对农村污水特点针对农村污水特点的生物处理技术的生物处理技术改进型改进型分段进水多段分段进水多段A/O技术技术O1A2O2A3O3A4O4进水出水 多级A/O串联，省掉混合液回流 生物膜法，适应农村污水水质水量变化大的特点，且省去污泥回流泵 多点进水，利用反硝化作用降解COD，节省曝气能耗，提高TN 去除率 多点进水，“削峰填谷”，降低原水冲击第 23 页第 23 页针对农村污水特点的生物处理针对农村污水特点的生物处理技术技术工艺模型计算工艺模型计算参数说明参数说明参数参数表达
15、式表达式原水水量分配系数好氧池容积缺氧池容积脱氮率ir1.321nirrrrriOVTKNCODOLTKNLCODQrV11iAVNNOiALQTKNrVi311iAAabVViniinnnababrQQQ11111第 24 页第 24 页针对农村污水特点的生物处理针对农村污水特点的生物处理技术技术改进工艺的优势及适应性分析改进工艺的优势及适应性分析 a取值为5 传统多段A/O工艺回流比取50%传统A/O工艺总回流比取250%均不额外投加碳源 多段A/O工艺脱氮率显著高于传统单级A/O 在低C/N比的进水条件下，改进型多段A/O工艺与传统多段A/O工艺相比脱氮率相近 相比传统多段A/O工艺，改
16、进型多段A/O工艺省去污泥回流泵，节省能耗 采用生物膜法，抵抗水质波动的能力更强 改进型分段进水多段A/O工艺更适于处理农村生活污水第 25 页第 25 页反应器1反应器2反应器3反应器1各段池容及进水分配比例根据理论模型设计，进水COD/TN=3.75，为低碳氮比进水反应器2各段池容及进水分配比例根据理论模型设计，进水COD/TN=7，为高碳氮比进水反应器3各段池容及进水分配比例不按理论模型设计，进水COD/TN=3.75池区 有效容积/LO1 13A2 9.5O2/A3 12.5O3/A4 17O4 22池区 有效容积/LO1 21.5A2 12.5O2/A3 9O3/A4 6.5O4 4
17、.5池区 有效容积/LO1 9.6A1 4.8O2 4.8A2 2.4O3 8.4a=5针对农村污水特点的生物处理技术研发针对农村污水特点的生物处理技术研发理论模型的实验验证理论模型的实验验证第 26 页第 26 页理理论论模模型型的的实实验验验验证证反应器1反应器2反应器3 按模型参数设计的反应器运行稳定，其脱氮率变化规律与模型计算一致，而未按模型参数设计的反应器运行不稳定，COD和TN去除率波动很大 实验所得脱氮率小于模型预测值，这是因为模型按理想情况进行假设，而没有：1）考虑硝化段DO对反硝化段的影响；2）没有考虑反硝化段没有搅拌而导致的短流现象针对农村污水特点的技术研发针对农村污水特点
18、的技术研发第 27 页第 27 页 经过优化硝化段曝气方式，延长反硝化段停留时间后，脱氮率明显提高，可达60%以上。说明理论模型对反应器设计有很好的指导作用，但需进行参数修正 进水C/N从1-7变化时，COD去除率维持在80%以上，而脱氮率随C/N增加而升高。说明系统抵抗水质波动能力较强，适于农村污水的处理反应器1反应器2进水C/N=1、2、3进水C/N=5、6、7针对农村污水特点的生物处理技术研发针对农村污水特点的生物处理技术研发理论模型的实验验证理论模型的实验验证水质波动条件下的脱氮效能试验水质波动条件下的脱氮效能试验第 28 页第 28 页厦门市集美区下庄村示范工程厦门市集美区下庄村示范
19、工程下庄社区共有约225户，共有常住人口约900人、流动人口约600人；属于闽南地区的典型传统村落服务人口：1500人 处理规模：150m3/d处理技术：分段进水多段A/O技术+潜流湿地格栅调节池提升井沉淀池除磷湿地分段进水多段 A/O反应器第 29 页第 29 页厦门市集美区下庄村示范工程厦门市集美区下庄村示范工程第 30 页第 30 页下庄村示范工程下庄村示范工程第 31 页第 31 页下庄村示范工程下庄村示范工程l 经过分段进水多段A/O和湿地处理后，出水CODCr、NH4+-N、TN达到一级A标准l TP达到一级B标准l 比传统A/O工艺节省电耗约30%第 32 页第 32 页下庄村示
20、范工程下庄村示范工程项目建成后受到厦门市委、市政府的高度评价，厦门市委市政府组织各区各部门参观该示范工程第 33 页第 33 页针对农村污水特点针对农村污水特点的节能技术的节能技术具有水质水量调节功能的无动力生化预处理装置具有水质水量调节功能的无动力生化预处理装置第 34 页第 34 页针对农村污水特点针对农村污水特点的节能技术的节能技术研发研发具有水质水量调节功能的无动力生化预处理装置具有水质水量调节功能的无动力生化预处理装置第 35 页第 35 页针对农村污水特点针对农村污水特点的节能技术的节能技术研发研发采用小型空气泵替换传统鼓风机采用小型空气泵替换传统鼓风机鼓风机是污水处理系统的重要设
21、备之一鼓风机在生活污水处理的能耗占比最大每36个月需要更换润滑油，且噪音大 小型空气泵为膜片式供氧，无润滑系统 风压较低，能耗低、噪音低，不扰民 每23年更换一次膜片，费用低在0.2kgf/cm2的风压下 回转式鼓风机的单位时间单位能耗的供气量为0.550.62m3 小型空气泵的单位时间单位能耗的供气量为1.5m3第 36 页第 36 页针对农村污水特点针对农村污水特点的节能技术的节能技术研发研发采用小型空气泵替换传统鼓风机采用小型空气泵替换传统鼓风机降低好氧池的有效水深，设计1.51.8m的有效水深，使小型空气泵能正常工作第 37 页第 37 页针对农村污水特点针对农村污水特点的节能技术的节
22、能技术研发研发太阳能太阳能-市电联用市电联用并网式光伏发电站 总发电效率约0.65 全年发电量=全年光照时间(h)机组功率(kw)总发电效率 发电优先供污水站使用，余电并入电网 并网系统无需蓄电池，使用寿命长 建设成本约1.5万元/kw第 38 页第 38 页成果应用与推广成果应用与推广（福建中科同恒环保规划设计有限公司）（福建中科同恒环保规划设计有限公司）项目所在地处理规模福建省厦门市翔安区董水村150m/d福建省漳州市漳浦县长桥镇镇区500m/d漳浦县马坪镇镇区200m/d漳浦县石榴镇镇区500m/d漳浦县西城村500m/d漳浦县盘陀镇镇区1500m/d漳浦县盘陀镇上洞村100m/d云霄县
23、马铺乡镇区200m/d长泰县坂里乡丹岩村100m/d福建省龙岩市永定县初溪村150m/d第 39 页第 39 页成果应用与推广成果应用与推广厦门市翔安区董水村(120m3/d)云霄县马铺乡(200m3/d)漳浦县马坪镇马圩村(200m3/d)龙岩永定县初溪土楼(150m3/d)漳浦县盘陀镇上洞村(1500m3/d)厦门市后溪镇官地社(50m3/d)第 40 页第 40 页成果应用与推广成果应用与推广工程信息地址：龙岩漳平市梧溪村处理规模：80m3/d服务人口：约1000人主体工艺：分段进水多段A/O+生态除磷+小型空气泵曝气出水标准：城镇污水处理厂综合排放标准（GB18918-2002）一级B
24、第 41 页第 41 页工程案例工程案例工程信息地址：马铺乡马铺村处理规模：200m3/d服务人口：约2800人主体工艺：分段进水多段A/O+生态除磷+可视化远程监控+太阳能发电出水标准：城镇污水处理厂综合排放标准（GB18918-2002）一级B成果应用与推广成果应用与推广第 42 页第 42 页工程案例工程案例工程信息地址：泸沽湖小洛水村处理规模：120m3/d服务人口：约1500人主体工艺：分段进水多段A/O+强化除磷+生态+物联网远程监控出水标准：城镇污水处理厂综合排放标准（GB18918-2002）一级A成果应用与推广成果应用与推广第 43 页第 43 页工程案例工程案例体会与思考体会与思考 村镇发展规划很重要 水量、水质是基础 出水标准是依据 污水收集方式是前提 工艺设计要科学 管理维护是保障
