曲波：面向超凈排放的農村污染綜合整治思路與技術探討

時間：2020-04-24 09:34

來源：JIEI創新實驗室

　　需求：排水基礎設施不完善下如何實現超凈排放？

　　雄安新區設立以來，環境治理被提到了新的歷史高度。根據總書記要求，雄安新區將是一個“藍綠交織、清新明亮、水城共融”的生態城市。而淀中村是其中的重要組成部分，淀中村污染治理是擺在當前的重要任務之一。

　　根據相關要求，淀區農村污水入淀要達到“準四類”，這與現有排放標準相比是一個巨大的提升，為淀區農村污水處理的模式和技術帶來了新的挑戰。

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　　基于保定生態環境局的統計數據顯示，淀中村生活污染是白洋淀重要的污染源之一。而淀區目前的治污實際情況并不樂觀：

　　作為經濟欠發達地區，大部分居民沒有完善的室內排水系統。在2015年新農村建設期間，配套建設的污水處理系統，采用村組集中處理模式，污水處理站目前大部分不能正常運行，排放也不能達標。

　　淀中村還有另外一個特點，在華北地區也較為普遍，就是大部分居民使用公共廁所。隨著生產生活方式轉變，糞便不再被農用，轉運成為難題，導致大部分糞尿進入污水處理系統，極大地增加了污水處理系統負荷。

　　我國農村污水處理存在的一個通病，忽視剩余污泥處理處置。大量剩余污泥積存在處理系統中，也嚴重影響污水處理設施的運行效果。

　　對此，我們分析認為，淀中村污水治理迫切需要解決的問題和技術需求包括：

　　現有的污水處理系統不能夠達到原先的設計標準，與“準四類”的差距更大，迫切需要污水處理系統的提升技術。

　　糞便和剩余污泥等高含水有機廢棄物就地處置技術。

　　思路與關鍵技術：公廁作為控污關鍵點，協同處置污水、糞便、污泥；降負荷基礎上強化污水處理系統

　　針對這些問題，我們提出了一套農村生活污水與公廁糞便、剩余污泥等高含水有機廢棄物協同處置的技術思路。這個技術路線緊緊抓住公廁為淀中村控污關鍵點，按照源頭分離理念，就地處置和資源化，大幅度削減進入污水處理系統的負荷；在這個前提下強化現有的污水處理系統，以及增加深度處理和生態屏障，使得污水排放達到入淀標準。

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　　1.針對公廁尿液，結合當地新建的旅游型2A級公廁，進行源頭分離，就地處理

　　將便池的尿液在源頭上進行分離，不再進入化糞池，利用電化學輔助的氮磷回收技術，實現氮磷資源化。具體地說，就是采用廉價的鎂礦石為鎂鹽，通過電化學的輔助，在電極板上形成鳥糞石，通過定期的倒極，使沉積在電極上的鳥糞石脫落、沉淀，進行回收。這樣可以削減進入污水系統中的氮磷負荷，同時也能回收一定的資源。

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　　2.對于針糞便和剩余污泥，采用車載式一體化設備，就地實現脫水、干化、造粒，直接生產有機肥

　　首先結合氯化鋁、生石灰以及蘆葦粉碎物聯合調理絮凝，機械脫水，之后增加了熱力干化和造粒工序，直接將糞便和剩余污泥轉化為有機肥。

　　我們設計將絮凝、脫水、干化、造粒的設備整合到一臺車上，通過燃油供電形成車載式的成套設備，可以兼顧剩余污泥的處置和資源化。一臺設備設計每小時處理一立方米的糞便或者污泥，可服務20個村。

　　3.對常規污水處理系統，置備高效脫氮復合微生物菌劑，強化脫氮

　　在常規的污水處理系統里面，置備高效脫氮復合微生物菌劑，通過固態的微生物集群技術，既保證了菌群的持續活性，又為菌群繁殖和持續釋放提供了條件。根據研究，加量5%左右，可以使出水總氮濃度穩定地小于10毫克/升。

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　　4.針對尾水深度處理，我們研發了負載反硝化菌黏土改性火山巖生物填料構建了反硝化生物濾池

　　與常規曝氣生物濾池相比，運行費用預計可減少30%左右，反沖洗的周期延長10倍。

　　5.模塊化人工濕地，形成入淀前生態屏障

　　尾水的深度處理后，采用模塊化的人工濕地，形成一個入淀前的生態屏障，通過“植被-基質”系統的植被攔截、滯留沉淀、基質吸附、微生物降解等作用，實現微量污染物進一步的去除，確保達標排放。

　　6.工程示范

　　目前，我們研發的這套組合技術，在雄安新區淀中村—橋東村進行了工程示范，包括污水處理系統130方和40方2套，公廁3座。

　　示范工程在2019年底建成通水，由于疫情的原因，現在還沒有驗收。我們目前也沒有系統的第三方監測數據。示范單位自己進行的監測結果顯示，深度處理工藝段出水，已經能夠達到準四類標準。我們研究團隊在19年工程建設前后，對環村水域進行了對比監測，結果也表明，工程運行前后，環村水域水質有一定改善。疫情結束后，我們還要對示范工程進行詳細的評估。

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