王培京:北运河上游分散的生活污水处理方法

   日期:2020-08-26     来源:中国化工网    作者:化工之家    浏览:13116    评论:0    
核心提示:在JIEI工业研究院最近举办的"入水特辑"系列研讨会上,北京水科学研究院水环境研究所所长王培京介绍了生活污水分散处理的方法.在北运河上游,并详细介绍了"Internet +"智能村污水处理成套技术成果

在JIEI工业研究院最近举办的"入水特辑"系列研讨会上,北京水科学研究院水环境研究所所长王培京介绍了生活污水分散处理的方法.在北运河上游,并详细介绍了"Internet +"智能村污水处理成套技术成果.

研究内容

在"十一五"期间,北运河盆地进行点源处理从整个北运河流域的角度来看,进入河流的污染物主要来自三大污染源,包括中央污水处理厂的排放,郊区分散生活源的排放以及畜牧业和农业的农业排放.家禽育种和养殖.在"十一五"期间,针对畜禽污染的源头,以水为主题的"畜禽养殖场废物处理及资源回收技术研究"已经开展,并开展了项目论证.对于分散式生活污水,建立了"北村低能耗,易处理技术综合研究与示范",其中厌氧滤池+自然能好氧处理技术,厌氧滤池+已证明了人工湿地处理;针对城市污水处理厂出水,开展了"城市污水处理厂污水厂外生态湿地净化技术研究与示范",主要采用景观湿地系列氧化池处理技术.

在"十二五"期间,北京实施了"加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动计划",力求收集和处理所有未经处理的城市生活用水.自2013年以来,运河榆林庄水闸段的平均COD浓度逐年下降,2015年降至36.1mg / L.整个流域水体达标率也从15.8提高2012年为24.3%,2015年为24.3%.改善效果明显.

在"十三五"期间,随着国家自来水十项标准的发布,黑臭水处理,美丽农村建设等项目得到了推进,结合处理目标,北京市农村污水处理的状况已经搞清.北京的农村污水处理仍然存在一些问题:首先,区域污水处理能力不足以满足美丽农村建设的要求.其次,处理过程比较简单,不能满足乡镇适应当地条件的需要.第三,信息化监管手段不足监管不足,必须在"十三五"期间予以弥补.第四,缺乏长期的管理机制,缺乏建设,运行,监督和技术指导文件,导致运行效率低下.

针对这些问题,"十三五"水利专项工程对大宗污水的收集方式和处理设施的建设方式进行了研究,研究开发了污水处理菜单.型联合工艺和设备,以及分散式污水处理设施的监控.系统研究与示范,以及对废水长期管理模型机理的研究.

基于以上研究结果,我们提出了一套基于Internet +的完整的智慧村镇污水处理技术,包括四个部分.一是分散式污水收集与处理的建设模式,主要解决了区域性污水收集的问题,选择方式难以解决.第二个是菜单样式的组合过程.在"十一五","十二五"和"十三五"系列研究的基础上,对菜单技术进行了优化,以弥补现有技术的不足.三是农村零星污水处理设施监控平台,开发智能运维监控系统,减少运维资源投入.第四是促进污水全过程管理的长效管理制度和机制.

研究结果

处理模型决策模型

该项目首先进行在北京市调查了农村污水处理的现状,总结了农村污水收集与处理处理方式的优缺点和适用条件,包括负压收集系统与重力流收集系统的经济比较分析,农村污水处理模型,这些数据为后续的决策模型提供了第一手信息,例如建设成本,运营成本,建设难度和运营难度.

在决策模型的发展过程中,综合考虑了农村污水处理的各种因素,确定了若干关键决策指标,将其主观分为客观指标和主观指标.客观指标主要是指经济指标,采用了全生命周期评估;主观指标包括施工难度和管理难度.确定索引后,我们分配索引的权重.其中,经济指标占65%,主要由专家评分决定.施工难度占25%,管理难度占10%.最后,构建了基于多个指标的算法模型.对于每种处理模式,模型都会给出一个评估值,并根据该值确定最终采用哪种模式.基于多参数决策模型,使用VB可视化编程实现模型算法智能软件的开发,并获得软件著作权.

该模型开发过程响应了环境部提出的"研究,成果和应用".在项目实施过程中,研究成果已应用于通州地区农村污水处理项目的初步决策,这为北京城市副中心的农村污水处理提供了有力的支持.例如,在通州区南逸亭等4个村庄的治理中,有两种替代治理模式:联村计划和单村计划.当时,政府一直在犹豫选择哪种计划.使用多参数决策模型,我们对两种方案进行了系统评分.最后,四村联合村计划得分较高.在此基础上,确定了联合村落模型并在实际项目中实施.

菜单式组合处理

调查结果表明,北京农村污水处理站使用的水处理技术主要有四种.其中,最常用的是MBR工艺,占57.2%,也与北京的实际情况相吻合-北京2012年发布的水污染排放标准较高,部分项目位于水源保护领域,因此MBR应用程序更多;另外,一些污水站采用活性污泥法,人工湿地,生物膜法.针对120个运行条件良好的处理设施,编制了北京市农村生活污水收集与处理的典型案例,并召开专门培训会议,向北京市水务管理部门提出建议,指导城市污水的实施.治疗分两个层次.

主题根据当前的操作条件,构建了农村污水处理技术评估系统,提出了在各个级别应用新地标以及基于不同类型村庄的基于菜单的组合过程,以及建设成本和运营成本.进行了计算,为地方政府的决策提供了初步参考.

在菜单样式的组合过程中,主题还对单元的关键技术进行了研究.目前,许多公司在不同技术的实际应用中仍然存在一些问题.针对这些关键技术的难点,我们进行了一些关键技术的研发.包括增强型复合厌氧生物处理技术,好氧双膜处理技术,多点进水生物接触氧化技术等;按照美丽乡村和资源回收的理念,研究了资源利用技术,包括高效膜废水资源处理技术和污泥资源利用技术.另外,以新的标志性为主导,我们还进行了两种联合过程的研究,一种是水解酸化-潮汐流人工湿地的联合过程,另一种是复合厌氧-增强生物接触-Multi介质生态滤床联合工艺.

增强型复合厌氧生物处理技术是针对新的里程碑式三级排放标准开发的工艺.基于厌氧生物滤池,上流式厌氧污泥床和厌氧挡板技术,研究了用于低浓度农村污水的增强型复合厌氧反应器,优化了生物滤池的填料类型和填充率,并优化了挡板的数量和体积悬浮污泥反应区的比例参数决定了复合厌氧反应的最佳结构和设计参数.稳定运行后,COD去除率高于70%,出水浓度为67mg / L(北京新地标三级标准为100mg / L).

好氧双层膜处理技术是对AO工艺的一项创新研究.首先是开发一种微生物高浓缩密度填料,比表面积为2756 O / m3,比市场上的混合填料高15%至20%;第二是针对污水处理厂的实际进水浓度优化双模式系统的运行参数.在低于或高于设计值的情况下,以A2O系统为比较进行优化研究在低负荷和高负荷条件下脱氮和除磷的双膜系统在低负荷条件下,填料的填充率为5%至15%.停留时间为11.5小时.当负载高时,增加填料的填充率并适当延长总停留时间.V:V被设计为1:1.出水总氮浓度小于15mg / L,总磷去除率平均为80%.

根据多点进水生物接触氧化技术,研究了进水位置和水位停留时间的影响,获得了最佳操作条件.在最佳工作条件下,水力停留时间为6.55小时.在一级好氧缺氧段中,CDO的平均去除率可以达到92%,氨氮的平均去除率可以达到97%,总氮的平均去除率可以达到64.27%.

在联合工艺中,水解酸化-潮汐流人工湿地联合工艺进行了中试研究.它每天运行两个周期,每个周期为12小时,接触时间比为6:6.COD的平均去除率为86.3%,氨氮的平均去除率为87%,总氮的去除率为77.9%.另一个组合过程是厌氧-增强生物接触-多媒体生态滤床复合过程,这也是经过长期实验后最好的过程.操作条件下,生物接触氧化水力停留时间为5小时,多媒体生态滤床进水负荷保持在0.75O /(O·d)以下,处理可达到较高的COD去除效果,氨氮,总氮和总磷.

资源处理主要集中在污水资源回收和污泥资源处置上.经过大量实验,膜浓缩技术在污水资源化方面的主要应用已经确定了一些技术参数:连续投加60mg / L凝结剂PAC和40mg / L吸附剂粉状活性炭,抽速为10分钟: 2分钟.使用充气反冲来延迟膜污染可以实现120小时的连续跨膜压力,而不会明显增加.在污泥停留时间为5天的情况下,COD总磷的去除率可达到80%以上,COD保持在30mg / L以下,总磷浓度在0.5mg / L以下.如果需要农业灌溉,则废水可直接用于农业灌溉;如果不需要农业灌溉,则可以使用人工增强的湿地处理方法来排出湿地.

分散式污泥的处置和开发利用了村上车载的剩余污泥脱水设备,可以实现污泥的抽吸,絮凝,回水和污泥排放.污泥含水量不超过85%;农村剩余污泥与大量秸秆共同堆肥的研究工作,堆肥产品可以满足我国生物有机肥和有机无机复合肥的标准.曝气参数为每分钟250毫升,曝气为1分钟,停止曝气20分钟,每3-5天翻转桩,在桩的翻转过程中保持60%的含水量.

农村分散式污水处理设施监测平台

在城市所有农村污水处理监测指标的基础上,通过比较原始水质和出水水质,得出常规COD ,氨氮,总氮,总磷,浊度,PH等指标的监测范围,并确定监测频率不少于6次.

此后,确定了分散式生活污水处理设施的监控设备的运行参数和设备选择.其中,水量监测设备推荐安装明渠超声波污水流量计和管道电磁流量计,以准确获取统计数据;水质监测设备要求配备COD水质在线自动分析仪,总磷水质自动分析仪,总氮水质自动分析仪,氨氮水质自动分析仪,PH水质自动分析仪,浊度水质自动分析仪.

在此基础上,设计了分散式生活污水处理设施的数据传输协议.由于每个工厂都是由不同的公司建造的,因此数据通信协议必须统一.该通信协议主要是监视设备终端与中央站之间的通信协议,可以支持有线通信和无线通信.

此外,还研究了监控系统的构建和安装条件,调试和验收的内容以及操作尺寸的要求等,并编制了实施监控的技术准则北京市水量和水质监测,分散污水远程监控系统建设指南,以促进设施的标准化和标准化.

基于以上内容,开发了一种在线远程智能监控管理操作平台.该平台基于SOA架构,采用J2EE技术​​路线,以通信网络,数据库优化,数据交换服务和其他技术为核心,并集成了动态监控,预警和预测以及统计报告等9个主要子系统..该平台的关键技术是基于光冗余概念的数据库结构优化技术.通过建立适当的冗余数据表,提高了在线远程测控系统平台的查询和运行效率.在实际的操作过程中,除了需要计算的某些功能模块外,其余响应时间一般不超过3秒,并发用户数可以达到10.

该平台可以实现多种功能.首先是全面显示,以便控制整个村庄的污水处理情况,包括污水处理量信息,处理设施统计,在线监测统计,联合分析和在线设施运行;二是视频监控,实现对污水处理设施的视频观看,图片捕捉等功能.第三是检查情况,系统将城市级平台,区级平台,运维单位之间的业务工作联系起来,完成系统中的整改和监督任务,完成业务信息的报告和上报.任务交付,检查情况包括城市检查情况,城市第三方抽查情况,区域检查情况,区域第三方抽查情况,以及整改反馈和检查监督报告;第四是资金补贴,包括污水处理量的核查,财务补贴核算管理,网上资金拨付管理,资金使用信息等;第五是自动生成评估报告;第六,问题报警.

农村分散污水的长期管理模式

在建设过程中,经过国内外研究,结合北京的实际情况,政府主导的EPC +提出了一种具有社会资本参与的O模型.PPP模式主要有两种模式.过去几年的运作表明,PPP模式不如EPC + O模式有效.

针对运维链接,提出了一个1 + N + X的连续运维模型.其中,"1"是指区,县的镇级污水处理厂,是中央维修单位.将N个乡分为N个乡,在N个乡中建立二级污水处理站.二级污水处理将有很多村庄,X是指许多村庄的联合运行和维护控制.

在监督方面,建议建立一个三级监督系统,对污水进行二次污染治理.以市水务局为核心,研究市水务局,区水务局,乡镇主管部门,第三方监管机构,各委员会,局以及环境保护局的管理职责.这些成果形成了《农村生活污水收集与处理技术规程》,《农村污水处理厂运行与维护技术规程》和《北京市城市污水处理工作评估办法》,有效支持了农村污水的运行,维护与监督.施工.

技术示范

"十三五"水利工程规定的示范任务是50项技术示范和200项推广应用.目前,该主体已基本履行合同内容.在示范项目中,门头沟有27个地点,房山有14个地点,通州有8个地点,昌平有4个地点.主要加工工艺包括改进的AO + MBR,改进的A2O + MBR,改进的A2O +砂率等.这些项目的加工规模不同,日加工规模从20吨到1500吨不等,大多数为100吨.达到300吨

北京主要采用村联模式,很少有单户家庭.因此,主要技术应用是双膜系统柔性填料,多点取水,人工湿地和高效膜浓缩.

在监督方面,北京市评估清单中包括954个污水处理设施.实际上,北京市共有近1300个污水处理设施,其中779个已纳入该监管平台,实现了实时上传.它大力支持设施的监督.

 
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