洱海,是云南的第二大淡水湖,被譽為云貴高原的明珠。為保護洱海水生態(tài),削減入湖污染負荷,大理州政府全力落實洱海保護治理“七大行動”。從歷史經(jīng)驗來看,“就湖治湖”、“就水治水”難以從源頭上系統(tǒng)性地解決水質惡化及流域周邊生態(tài)環(huán)境綜合修復等系列問題,因此從根源上破解治水難題尤為重要。
洱源縣是洱海的源頭,為洱海提供了59%以上的地表徑流水量。2016年11月,為響應大理州委、州政府關于洱海保護治理“七大行動”的號召 ,備受矚目的洱源縣(洱海流域)城鎮(zhèn)及村落污水收集處理工程正式破土動工,洱源縣政府通過采用我國自主開發(fā)的創(chuàng)新膜技術和膜設備,順利完成“不讓一滴污水流入洱海”的任務,并創(chuàng)造了“三全一高”的洱源模式。
因地制宜選擇MBR技術路線
我國的農村地區(qū),村民居住相對分散,生活污水人均排放量較小,農村生活污水成分卻又十分復雜。同時,我國的農村生活污水處理起步較晚,存在著污水收集不徹底、技術應用和排放要求不匹配、管網(wǎng)設置不合理、治理設施不健全等不足。
而洱源縣(洱海流域)城鎮(zhèn)及村落污水收集處理工程非常龐大,項目范圍覆蓋6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)48個行政村共279個自然村,其治理復雜程度可想而知。作為洱海源頭的洱源縣,其村鎮(zhèn)的截污治污工作成功與否,又將是影響全流域治理洱海水環(huán)境整體成效的關鍵節(jié)點,因此,因地制宜的摸索出一套行之有效的污水收集和處理系統(tǒng)至關重要。
為此,洱源縣政府聯(lián)手我國首批進軍農村污水治理領域的高科技環(huán)保企業(yè)碧水源,該公司不但擁有世界領先的膜工藝水處理技術,同時兼具豐富的水環(huán)境敏感地區(qū)的治理經(jīng)驗,成功參與過太湖流域、滇池流域、巢湖流域、南水北調丹江口水源保護地的治理。
經(jīng)研究,該項目確定了選擇當前已非常成熟的MBR工藝作為主要技術路線,按照“集中規(guī)?;幚?rdquo;的設計原則,一次規(guī)劃,分兩期實施,共計新建6個鎮(zhèn)級污水處理廠和53個智能一體化污水凈化系統(tǒng)(ICWT)的處理站點,建設配套污水管網(wǎng)892公里,總日處理水量2.39萬噸。
污水收集系統(tǒng)實現(xiàn)“三全”
經(jīng)過前期充分的調研,由于該項目覆蓋的洱源縣村鎮(zhèn)人口較少,分布廣泛且分散,大部分沒有污水排放管網(wǎng)。農村生活污水濃度高,水質波動大,氮、磷含量高,可生化性強。并且,農村污水來源廣泛,除了來自廁所、廚房產生的污水外,還有家庭清潔、衣物洗滌、飼養(yǎng)禽畜產生的污水等。
針對當?shù)剞r村污水的以上特點,碧水源建設了自農戶至水廠的管網(wǎng)收集系統(tǒng),實現(xiàn)了農村污水治理的“全覆蓋”。對農村的洗滌污水、糞便污水、禽畜污水、餐廚污水采用化糞池進行“四水共收”,實現(xiàn)了農村污水治理的“全收集”。
同時,針對較為集中的村鎮(zhèn),鋪設了三級污水收集管網(wǎng),即入戶收集管——村落連接管——污水主干管。從農戶化糞池接入收集管,進入村落連接管,村與村之間通過交匯井和提升泵站接入污水主干管,最終進入鎮(zhèn)級再生水廠進行處理。
而對于偏遠、分散的村落,則鋪設二級污水收集管網(wǎng),即入戶收集管——污水干管。從農戶化糞池接入收集管,進入污水干管,最終進入ICWT進行處理。
對偏遠、分散的村落,采用ICWT一體化污水處理設備
污水處理系統(tǒng)達到高標準
據(jù)介紹,該工程選擇的技術路線是采用由碧水源自主研發(fā)的MBR膜生物反應器技術,該技術脫氮除磷效果好,其膜絲具有永久親水性、強度高、壽命長、通量大的特點,出水主要指標優(yōu)于一級A標準,部分指標達到地表IV類水標準,節(jié)省土地約50%,已成為解決我國“水臟”問題的支撐技術。
為了達到洱海治理的目標,該工程中的鎮(zhèn)級再生水廠和農村污水處理站點均采用同一核心技術,針對不同村鎮(zhèn)分布的特點采用不同處理方式,實現(xiàn)了農村污水治理的“高標準”處理。
其中,在生活污水較為集中的6個鄉(xiāng)鎮(zhèn),碧水源共建設6座鎮(zhèn)級再生水廠,采用 “AAO+MBR”的主體工藝,對收集的污水進行處理,出水可進行再生利用。并在洱源縣新水源廠設置了數(shù)據(jù)管理中心,對水質數(shù)據(jù)進行實時在線監(jiān)控和智能展示。
洱源縣新水源廠
而在較為偏遠、分散的村落,碧水源則建設了53座污水處理站點,采用其自主研發(fā)的、以MBR膜生物反應器為核心的小型集成設備ICWT,同時配套預處理設施和人工濕地,ICWT處理后的水進入人工濕地進一步處理后達標排入河道。
智能一體化污水處理廠站
MBR技術經(jīng)濟可行 智慧水務節(jié)約運營開支
近幾年來,MBR工程建設及運行實踐表明,其能耗更少、運行費用更低,MBR工藝的噸水工程建設直接費用在2000~3000元,基本與傳統(tǒng)一級A工藝持平;MBR工藝的污水處理的直接運行費僅為0.45~0.6元/ m³,比傳統(tǒng)一級A工藝高出不到10%,按此推算,即費用高出不足0.06元/m³。
但采用MBR技術新建和提標升級的污水處理廠可將排放標準提高至地表IV類及以上的高品質再生水,主要污染物CODcr排放量削減了40%,氨氮削減了70%,總氮削減了33%,總磷削減40%,將對我國消除地區(qū)黑臭水體、改善整體環(huán)境質量起到極大的促進作用。
縱觀全國各地,大多數(shù)水環(huán)境容量小、水環(huán)境敏感的地區(qū),經(jīng)濟也較為發(fā)達,對新建高標準出水的污水處理廠或者對其進行提標改造具備經(jīng)濟基礎,足以支撐MBR等新技術的運行費用。
值得一提的是,在洱源縣村鎮(zhèn)污水治理工程中,碧水源還建立了智慧水廠運營管理平臺,以洱源第二再生水廠建立污水處理數(shù)據(jù)管理中心,覆蓋項目涉及的所有鎮(zhèn)級污水處理廠和污水處理站點,實現(xiàn)污水處理廠站的設備管理、生產過程監(jiān)控和運行數(shù)據(jù)分析等管理功能,達到整合水廠站點數(shù)據(jù)信息資源、滿足集中運營需求、便于遠程管理、節(jié)約運營開支的目的。