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城镇黑臭河道治理控源截污方法初探
发布时间:2016-07-08  ▏作者:管理员  ▏阅读:

本文简要介绍了自然河道污染现状与河道治理相关政策措施,指出了控源截污在河道长效治理中的重要作用,并总结了现有河道控源截污措施存在的一些问题。围绕相关问题,对比分析了两种较为适合治理中小规模污水的方法,并结合《城市黑臭水体整治工作指南》中强调的河道综合治理要求,提出一种适合城镇中小规模污水截流治理的方法。

2015年4月,国务院印发了关于城市河道水污染防治行动计划—“水十条”,明确提出了城市黑臭水体整治的目标和时间节点。强调在2017年年底前全面实现河面无大面积漂浮物,河岸无垃圾,无违法排污口,并于2020年年底前完成黑臭水体治理目标。各直辖市、省会城市、计划单列市建成区要于2017年年底前基本消除黑臭水体。2015年8月28日,建设部等四部委印发了《城市黑臭水体整治工作指南》,明确了河道治理的方向,充分显示出政府治理黑臭水体的行动和决心。继相关政策发布后,大小规模的黑臭河道治理被提上日程,这为各污水治理企业带来了巨大的商机。

1.我国黑臭水体污染基本概况

统计显示我国295座地级及以上城市中,仅77座没有发现黑臭水体,其余218座共排查出黑臭河、湖、塘1861段(个),水体黑臭城市占总数的74%。

1.1黑臭水体类型

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河流1595条,占总数的85.7%;湖泊、塘266个占14.3%。

1.2黑臭水体分布

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南方有1197段(个),占64.3%;北方有664段(个),占35.7%。总体呈现南多北少的趋势。

2.我国黑臭水体治理现状

2.1河道治理要求

我国黑臭河道分布广、污染大、跨地域、水质情况复杂,治理已刻不容缓。但是需要强调的是黑臭水体治理要避免陷入重治理、轻保持,重晚期、轻长效的误区,重视长效治理模式,针对不同河道特点,将现有技术集成整合,才能达到较好的治理效果。《黑臭水体治理工作指南》中也已明确了河道治理要求,须从源头上治理讲究长效性,防止采取应急性表面措施。现阶段我国在河道治理上并未取得较大成功,技术还不够成熟,总结国外河道治理成功经验,了解到河道治理应走“控源截污、内源治理、活水循环、清水补给、水质净化、生态修复”的综合技术路线,并遵循“适用性、综合性、经济性、长效性和安全性”等原则。

2.2河道治理方向

河道治理得从源头治理开始,源头未能较好治理,那么河道水体净化改善将成为“镜中花”。在总治理策略上,应遵循“截污—治水—生态恢复”的总体思路。我们还应明确的是,黑臭水体治理并不是一项一蹴而就的事情,既要开展控源、截污、减排和生态修复的工程,创造环境社会和经济价值;又要重视挖掘和建立长效经营管理机制,最终要以经济社会价值作为河道治理成果唯一评判标准!

随着《城市黑臭水体整治工作指南》、《海绵城市建设指南》的相继颁布,明确截污重要性,并在政策层面对河道治理工作起到了很大的支撑作用。但是,光靠政策层面的支持还远远不够,更需要各水净化企业不断加强截污技术与水体综合治理技术的升级与创新,并形成统一的治理思路,做好源头控源截污工作,实现河道治理技术的快速发展。

2.3河道截污难题

河道水体治理得先从截污开始,但就我国截污处理情况看,还远远达不到河道治理截污的要求。当然存在这个现象是有客观原因的,主要表现在以下几个方面:

一、城镇建成区污水处理率不够

数据显示截至2014年年底,我国城市污水处理率约为90%,县级污水处理率达到82%,村级污水处理率约为10%。改革发展关键时期,我国污水处理设施和设备未能紧跟社会发展的需求,有相当一部分的污水直接排入河流水体,致使全国70%以上的河流呈现劣Ⅴ类水质,河体自净能力大大降低,水生态环境遭到严重的破坏,城市污水处理率还有待进一步提高。

二、城市建成区污水未能得到有效控制

1.污水直排问题严重。据中国城市规划设计研究院的多地考察,很多河流甚至没有进行截污;

2.合流制的溢流污染。以南湖为例,一到下雨时期,七毫米的雨就会导致污水横流,其核心问题就是合流制的溢流问题。我国六百多个城市有10.7万公里的合流制的管网,这部分管网对我们城市水环境的改善是较大隐患;

3.初期雨水污染。初期雨水水质较差,其污染能力和污水相差无几,经常导致一场雨后环境回到解放前的现象;

4.管网的错接和混接的问题。我国多处没有明确的分流制或合流制,大多是混流系统。如石家庄某项目中,管道前面实行分流,在过铁路时却合成一根管,堪称无用功。从北京、南宁、海口等地区的黑臭水体治理规划及实践中发现,建成区截污还有很多遗漏的排污口,污水未能完全收集。

因此,当务之急是要解决城市建成区未截污的直排污水与初期雨水,推进市政污水收集管网建设,阻止污水未经处理直接进入河道,减轻河道治污压力。

三、城市建成区新增污水处理问题

城市建成区新增污水处理主要有两种方式,一是运输到就近污水厂处理,二是就地建设污水厂进行处理。

采用污水运输到就近污水厂处理方式,那么首先需要考虑的是污水厂规划容纳量问题,现在运行的污水厂有的已经达到或者快要达到饱和容量,不宜新增加污水处理量。其次是收集点到污水厂段的管网建设资金问题,一般污水厂管网建设费用约占污水厂建设运行总费用的50%,地形复杂地区费用更高。

而就地建设污水厂,那么会涉及到污水厂选址、扰民、征地、管网建设、环境相融与后期维护等问题,更需谨慎实施。

四、污水厂尾水回补景观难以实现

污水厂处理后的尾水可考虑用作景观水。而回补景观水水质,需要达到地表Ⅲ类或者Ⅳ类水标准,我国大部分污水厂出水水质还达不到这个标准,出水高标准阻碍了污水厂尾水综合利用,但若不对尾水进行后续再次净化处理,直接排放也会对河道造成严重的污染。故需要对现行污水厂提标改造,导致当地政府财政压力增加,在某些地区可能出现无资金改造的问题。

总的来说,要完成好当前城区建成区污水截污工程,应该综合考虑截污措施的适应性,尽量采用低运行费、高效率、中小规模、省地、出水水质高和与环境相融的截污技术。我国现阶段中小规模污水处理技术多种多样,较为成熟的主要有传统MBR生物膜技术与PASG污水处理技术,下面简要介绍PASG技术,并与MBR技术做一个简单比较,突出各自特点,为选择适宜截污技术做一个参考。

3.PASG截污技术

3.1技术原理

PASG技术的主工艺由两级生化处理构成:第一级为厌氧生化处理,第二级为综合生化处理。

厌氧池内装放塑料组合式填料,填料采用加密悬挂安装。厌氧微生物附着于填料表面生长,当废水经推流通过填料层时,在填料表面的厌氧生物膜作用下,废水中的有机物被降解。第一级厌氧生化池对于废水中的CODcr去除率能达到60%-80%。

综合生化池处理系统具有很强的生物脱氮和治理微污染的能力,对低浓度的生活污水处理效果尤为突出。池内填充颗粒状硬质催化填料,硬质催化填料由洁净的碎石为基础材料,经过表面处理后,与生物促进剂颗粒和缓释生物酶转移剂颗粒等均匀混合,接种优势菌种制得。

由鼓风机以无压的方式给综合生化池进行供氧,并以调频方式,由FUSION自动控制系统控制供氧量。通过控制污水的溶解氧浓度,在综合生化池中营造出溶解氧梯度分布环境,实现菌膜的厌氧、兼氧、好氧三种共生状态,以去除污水中的NH3-N并深度去除CODcr;同时综合生化池出水以一定比例回流至厌氧池,利用厌氧池的缺氧环境及碳源,将污水中的硝氮还原成氮气并脱离水体,最终经综合生化处理系统处理后的出水稳定达标排放。

3.2工艺流程

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废水经污水管网收集后进入调节隔渣池,通过调节隔渣池的格栅去除废水中的粗大颗粒物,然后将均匀混合后的污水由水泵提升至厌氧生化池进行处理。

厌氧生化处理后的废水一部分通过格栅冲洗泵返回,以便对调节隔渣池和厌氧生化池的格栅网进行反冲洗,另一部分通过工艺控制泵提升后进入第二级综合生化池。

3.3 PASG技术特点

 1)就地分散治理

PASG技术适宜处理污水规模在50t/d~50000t/d范围内,模块化设计,灵活多变,可实现就地分散治理,减少了沿程收集管网建设,缩减污水厂建设费用。

2)抗冲击负荷强

PASG工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低,降低了污泥处理费用。

3)设施适宜地埋

PASG技术采用前端厌氧,后端兼氧、好氧相结合的微生物治理措施。厌氧段需要保持与氧气的隔离状态,地埋式可以有效隔绝氧气,保持厌氧微生物的活性;另外PASG整套工艺设施检修设备少,除机泵外,其它设备不需检修,适宜采用地埋式。地埋可以减少地表土地资源占用、减少污水厂臭气、蚊蝇的产生,美化污水厂周边环境,与景观结合度强,不扰民,适合在城市建成区以及乡镇建设。

4)运行费用低廉

PASG技术运行费用低至0.2~0.3元/吨水,且运营过程无需更换填料,不仅减轻污水厂运营压力,而且减少用户支付污水处理的排污费用,全面实现“建得起,用得起”长效路线。

5)出水水质稳定

PASG技术出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级A标准以上要求,可实现污水尾水洗车、浇灌等循环利用,有效避免处理尾水对河体造成严重的二次污染。

6)自动化程度高

PASG技术采用高技术网络管理的FUSION控制平台,可实时监测污水厂运行情况,远程控制完全实现无人职守,节约人工成本,使得运行管理更加方便。

4.PASG技术与传统MBR工艺的区别

4.1共同点:

PASG技术与MBR技术在运行稳定性强,出水水质高,污泥产量低等方面都有共同的特性。MBR膜生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积节省,该工艺流程简单不受设置场所限制,可做成地上式、半地下式和地下式;而PASG技术采用两级生化治理措施适合地埋,节约地表土地资源,地表可复耕、做景观、做公园能与环境和谐相融;另外,MBR工艺运行控制灵活稳定,采用微机自动控制,操作管理方便,而PASG技术则采用FUSION控制系统,可实现远程监控和操作,减少了运行过程中人力资源的投入。

4.2区别点:

MBR技术治理比较快速,且出水水质好,出水可以回用,为特殊污水的治理提供了一种简单快捷的方式,但 MBR膜维护、更换的成本较高,限制了其大规模使用范围。而PASG技术具有低成本、低运行费、高效处理、极少占用地表土地资源等优势,适合某些中小规模河道截污治理。

5.结论

从上面分析可以看出,地埋式高出水标准的中小规模污水厂,可解决当前城市建成区污水分散,新建污水厂困难,征地扰民,管网建设费用高昂,政府财政紧缺等难题。PASG技术具备以上优势,适用于建成区中小规模分散污水的控源截污。但是针对大规模的污水截污处理,还需要挖掘开发出更加适宜的治理技术。

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