盛誉
南京市市政设计研究院有限责任公司江苏南京210008
摘要:近年来随着我国城镇化的推进,乡镇污水的收集处理工作得到关注。本文结合安徽某县的乡镇污水项目的建设情况,从规模确定、水质预测、工艺选择、管网建设等方面进行分析总结,为类似乡镇污水系统建设工程的规划设计提供指导。
关键词:乡镇污水规划设计分析总结
我国乡镇区域基础设施建设相对落后、地域广阔且居住分散,故其污水收集管网的收集和处理设施较为缺乏。近年来,随着城镇化的推进,乡镇污水收集处理工作取得了一定的成果,但由于乡镇污水在组成成分与排放方式上与城市污水有所不同[1],故不能单纯参考城市污水收集处理系统的建设方式,需要结合乡镇污水的特点,探寻具有针对性的乡镇污水收集处理思路。本文基于安徽某县乡镇污水收集处理项目,总结其规划建设过程中的相关经验,为我国乡镇污水设施建设提供一定参考。
1某县乡镇污水处理概况
1.1某县概况
某县位于安徽省中部,其西北高,东南低,中北部属江淮丘陵,江淮分水岭自西向东横穿而过,中西部有一系列低山,地形起伏多变,岗冲相间,落差较大。县境总人口87.6万人,主导产业为汽车、家电、装备制造、电子信息、生物医药、农副产品加工等。
1.2污水设施概况
该县所处的重点流域在“十二五”期间全面开启了水污染防治工作,其中乡镇污水处理厂及配套管网的建设是其重要成果之一,在此期间该县7个乡镇建成8座污水处理厂站,规模从300t/d~5000t/d不等,并配套建设污水主次干管约80km,支管网约40km。
1.2.1污水处理设施
除规模较小的处理站采用MBR一体化设备外,本项目其余各乡镇污水处理厂站均采用“预处理+AAO生化池+纤维滤池”工艺,污水处理厂站尾水进入后续人工湿地进一步净化。
1.2.2污水收集系统
本项目各乡镇污水收集系统建设由主次干管建设和支管网建设两部分组成,其中:污水主次干管主要结合各镇区规划路网进行布置,并按照远期污水处理厂规模配套建设,管径为DN400~1000;支管网主要结合现状镇区老街及集中建成小区进行建设,尽可能保证现状镇区的污水收集,管径为DN200~300。
2典型问题分析
2.1设计规模
我国乡镇污水处理设施运行负荷率普遍较低,除了管网建设存在不足外,其设计规模预测的不合理也是重要原因,因此在处理规模预测时应当充分考虑乡镇污水的特点。规模预测首先应确定合理的用水指标和规划人口,不能盲目参照城市用水习惯选取用水定额,对乡镇规划中的人口预测内容也应进行合理分析和取值。
本项目的水量预测采用分类预测法,用水指标选取较贴合乡镇实际,并未盲目取值,但由于乡镇外出务工人员较多,实际留守人口较少且用水节俭,加之工业企业发展与总规存在较大差距,故项目建成后的一两年,8座污水处理厂站中仅有4座运行负荷率在60%以上。此外在确定规模时也应充分考虑各乡镇地下水渗入量的异同,本项目4座运行负荷率较高的厂站中有2座所在的乡镇处于圩区,由于其地下水位较高及乡镇管道施工质量等因素,导致地下水渗入量较大,据测算占比达20%以上。
2.2设计水质
乡镇污水主要以当地居民、作坊的生活污水及小微型企业的生产废水组成,一般具有易生化处理、氮磷含量较高、不含重金属及有毒有害物质等特点[2]。对本项目各厂站进水水质分析,发现其主要与乡镇工业发展程度及种类有关:本项目大多工业欠发达乡镇进水水质符合生活污水的特性,总体污染物浓度偏低,COD为120mg/L左右;部分工业发达乡镇,由于进水中掺杂相当比例的工业废水,其污染物浓度相对较高,如距离县城较近、建有工业园的X镇,其进水COD达300mg/L且可生化性较差,而建有食品加工园的F镇,其进水COD达350mg/L、BOD达200mg/L,可生化性较好。
此外,由于地下水较丰富,本项目2个圩区乡镇进水浓度低于其余岗冲乡镇,因此地下水渗入量亦是进水水质的一个重要影响因素。
2.3处理工艺
对于乡镇污水处理技术的选择,应当优先考虑建设及运行费用低、抗冲击负荷能力强、操作及维护简单、污泥产量较少的工艺。
由于居民生活作息时间较为趋同,且乡镇企业生产作业存在不连续性[3],为应对来水水量及水质冲击的负荷,本项目各污水处理厂站均设有调节池。本项目所采用的AAO工艺停留时间15h,基本可有效应对乡镇污水,处理效果稳定,其沉淀池与生化池合建,布局紧凑节省占地。本项目深度处理工艺选用模块化纤维滤池,一定程度上减少了土建成本,且便于后期扩建。本项目污泥处理采用各乡镇叠螺脱水后外运至中心厂板框压滤的方式,目前由于本项目污染物浓度相对较低,故产泥量较少,叠螺脱水机及板框压滤机运行效果良好。
2.4收集系统
对于乡镇污水收集系统的建设,关键是做到因地制宜,有机结合镇区现状和规划发展方向,在确保对现状污水有效收集的前提下合理规划管网系统。
本项目结合镇区人口分布及发展情况,合理布置近远期主次干管,以分流制为主,优先收集人口集中的新建社区生活污水,并对老镇区污水收集适当考虑截流式合流制形式,在部分区域无法增设一套独立的污水管网系统的情况下,保证老街区域旱季污水不下河。本项目7个乡镇的老镇区共建有10处截流井,均为对现状老街排污量较大的明沟盖板涵进行截流,待远期老镇区道路拓宽改造时,再同步建设分流制管网系统。
3项目经验总结
本项目建成运行已两年有余,根据各乡镇管网系统和污水处理厂站的运行情况,总结项目规划、设计及建设经验如下:
3.1合理规划建设规模
本项目的各污水处理厂站运行负荷率相对较低,虽然处理系统可分格或分组运行,但仍造成了一定浪费。造成此情况的主要原因为乡镇实际居住人口与总体规划相去甚远且工业发展不及预期。建议结合实际人口及工业情况合理进行工程分期,近期建设规模不宜过大,避免系统低效运行。
3.2细化预测进水水质
本项目中工业发展较快的乡镇进水污染物浓度较高,且产业类型对污水可生化性的影响较大,故在生活污水水质基本相同的情况下,乡镇污水水质预测的关键是结合乡镇工业发展进行合理分析。
3.3妥善选择处理工艺
处理工艺应当结合来水特点进行选择,对水量水质变化较大的厂站需要在前端设置停留时间较长的调节池,对有机物含量较低的厂站应当配套碳源投加系统。乡镇进水浓度相对偏低,故污泥产率不高,脱水设备可选择简单可靠的叠螺脱水机。
3.4系统建设收集管网
本项目各污水处理厂站运行负荷率基本与支管网建设长度成正比,因此,在完成主次干管建设的基础上,乡镇污水收集管网的关键在于二、三级管网的系统建设[4],应当做好污水纳管入户工作,对生活污水散排的地方做到应收尽收。
4结语
乡镇污水收集处理项目的建设应当结合各乡镇的实际特点,从处理规模、进水水质、工艺选择、管网建设等方面全方位统筹考虑,具有针对性地处理好各个环节,避免同一区域的各乡镇项目同质化而影响后期运行管理。
参考文献:
1中华人民共和国环境保护部,中华人民共和国统计局,中华人民共和国农业部.第一次全国污染源普查公报[R].北京,2010.
2程刚,毛媛媛,尹梅,等.西南地区乡镇污水处理厂建设与运行对策研究——以重庆市某县为例[J].低碳世界,2016(1):3-4.
3杨福玲,李玲杉,徐旻旸,等.乡镇污水处理技术探讨[J].广州化工,2015,21(43):142-144.
4宋连朋,魏连雨,赵乐军,等.我国城镇污水处理厂建设运行现状及存在问题分析[J].给水排水,2013,39(3):39-43.