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村鎮生活汙水處理偏大設計問題分析與對策

發布者:華(huá)騏環(huán)保 發布時間:2018-06-12  

06/12
2018
      與(yǔ)城市汙水相比,村鎮生活汙水具有麵廣分散、水量相對較小、水質(zhì)水量日變化較大、季節性差異較大等特點。村(cūn)鎮生(shēng)活汙水處理設施的設計多參考國家現行規範或者指南,基於安全和發展等一係列原因往(wǎng)往造成偏大設(shè)計,常出現處理水量隻占設計規模很小的比例,或(huò)者實際處理水質濃(nóng)度偏低,總體(tǐ)設計偏大的情況。而偏大設計往往導(dǎo)致實際運行時汙水處理設施閑置率高,投資運行浪費嚴重,這又與村鎮相(xiàng)對較為落後的經濟發展情況不符。本文對一些村鎮生活汙水處理偏大設計問題進行了分析,並提出了(le)相應的對策,供相關(guān)設(shè)計(jì)人員參考。
 
01 偏(piān)大設計造成(chéng)的影響(xiǎng)
 
      對(duì)於(yú)汙水處理(lǐ)設施,在建成運行之初進水水(shuǐ)質和水量低於設計值(zhí)的現象很常見(jiàn),這也符合一座汙水處理廠建成後(hòu)運行10-20年(nián)的長遠發展要求。但對於村鎮汙水處理係(xì)統,由(yóu)於相對規模較小,實際(jì)情況與(yǔ)設計的細(xì)微偏差往往會對汙水處理係統造(zào)成較大影(yǐng)響。對設計規模和設計進(jìn)水水質的過高估計,導致村鎮汙(wū)水處理設計偏大,造成村鎮汙水處(chù)理廠長期處於低負荷運行狀(zhuàng)態,出水水質較差,不(bú)經濟也浪費資源,更(gèng)不能(néng)充分發揮(huī)汙水處理廠的環境效益,主要(yào)體現在以下2個方麵:
 
1.投資方麵
 
偏(piān)大設計造(zào)成投資成本(běn)大,投(tóu)資成本回收期長。
 
2.運行方麵
 
偏大設計對運行情況主要存在3個方麵的影響:首先,偏大設計造成管道實際流速低於設計值,管網水力條件差,汙染物在管道內沉積,不能正常送往汙水處理係統進行處理。其次,汙水處理生化係統易過度曝氣,致使活性汙泥老化,係統出水水質較差。再次,汙水處理主要設(shè)備不能(néng)處(chù)在高效運(yùn)行區,造成能源浪費,運行費用偏高。
 
02 偏大設計(jì)原因分析
 
1.水量偏大原因(yīn)
 
設計規模比實際處理水量偏大存在多方麵原因,主要受以下幾點影響:
 
(1)規劃設計的影響
 
與城市汙水相(xiàng)比,村鎮生活汙(wū)水具有麵廣分散、水量相對較(jiào)小、水質水量(liàng)日變(biàn)化較大、季節性差異較強等特點,給實際調研帶來很多不便,村鎮生活(huó)汙水處理設施的設計多參考國家(jiā)現行規範或者指南進行設計。
 
對於村鎮汙水處理,生活汙水占較大部分,因此影響尤其嚴(yán)重。對於農村(cūn)生活汙水處理規模的計算,通常采用“設計人口數X居民綜合生活汙水定額X排水係數”的方法。此方(fāng)法較為(wéi)簡便(biàn),但多數情況下,推算數值(zhí)偏大。另外,我國現有規範(fàn)通(tōng)常對“居民綜合生活汙水定額”和“排(pái)水係數”2個指標進行了規定;現有的村鎮生活汙水處理的規範體係主要有:CJJ/T 246-2016《鎮(鄉)村給水工程規劃規範》、CJJ 123-2008《鎮(鄉)村給水工程技術規程》、CJJ 124-2008以及(jí)《分(fèn)地區農村生活汙水處理技術指南(試行)》,通過對(duì)比(bǐ)發現,規範給出的參數選擇範圍較(jiào)大,而(ér)設計一般遵循安(ān)全(quán)可靠的基本(běn)原則,設(shè)計(jì)人員極易在設計(jì)時取較大值進行計算,尤其是在缺乏同地區類比資料的情況(kuàng)下。
 
CJJ/T 246-2016、CJJ 123-2008和CJJ 124-2008這兩大體係的規範是針對村鎮的具體規範,具(jù)有一定的指導意義。其中,CJJ 124-2008根據室內衛生設施的設置情況和社區類型等給(gěi)出了生活用(yòng)水定額規(guī)定,具有一定的針(zhēn)對性。而CJJ123-2008對於排水係(xì)數的取(qǔ)值為0.6-0.9,並沒有針對室內衛生實施情況(kuàng)給(gěi)出具體參考數值,此參考範圍仍然較大。《分地區農村生活汙水(shuǐ)處理技術指南(試行)把我國劃分為6個區,針對(duì)村鎮室內衛生設施設置(zhì)情況(kuàng)對用(yòng)水定額和排(pái)水係數都(dōu)給出了具體參考數值,此指南(nán)比上述3條中(zhōng)的規範體係,更具有參考意義;但由於是試(shì)行指南,目前設計時卻很少作為設計依據(jù)進行參考。
 
(2)投資模式的影響
 
村鎮(zhèn)汙水處理越來越傾向於企業投資,利用PPP模式進行投資建設(shè),其中涉(shè)及政府投資的商業模式,如DBO的商業模式,由政府投資,企業進行設計、建造、運營。由於是政府投資,某些情況下為了獲得更多的投資資金,傾向於較大規模。
 
另外,對於企業來說,設計規模越大意味著投資越大,可(kě)獲得的利(lì)潤就越大(dà)。同時,由於企業的特(tè)許經營時間較長,一(yī)般而臨10-30年的長(zhǎng)遠(yuǎn)發展曆時。從長遠角度考慮,企業(yè)為了控製(zhì)發展帶來的風險,汙水處(chù)理設施能一次建造到位(wèi)的盡量一(yī)次建造(zào)到位,從而造成設計規模(mó)遠遠大於(yú)實際(jì)情況。
 
(3)汙水收集管網建設滯後
 
我國現有的部分規(guī)劃和已建管網通常主要為幹管。由於鄉鎮一級(jí)汙染源分散,集鎮(zhèn)老管網以雨、汙合流為主,加之道(dào)路狹窄,管道建設施(shī)工難度大(dà),投資高(gāo),鄉鎮財力有限等原因,生活汙水接入(rù)率低(dī),造成實際處理水量與建設規模相(xiàng)比偏低。
 
2.水質偏大原因
 
(1)規(guī)劃設計的影響
 
當(dāng)缺乏現狀資料調(diào)查條件時,村鎮汙水(shuǐ)處理廠設計水質(zhì)的確定有2種方法:
 
第一(yī),參考以上(shàng)現有國(guó)家規(guī)範體係,根據規範給出(chū)的(de)參考數值進行確定。采用此方法的主要缺陷(xiàn)是,規範給出的參考範圍較大,設計時基(jī)於安全可靠的基本原則,易取大值。
 
第二,采(cǎi)用保證率確定設計進水水(shuǐ)質的方法。此方法是(shì)類比同地區現有(yǒu)汙水處理廠進水水質,利用頻率統計(jì)方法(fǎ)對這些數據進行處理,繪(huì)製水質濃度頻率曲線,並(bìng)計算出進水中一定積累(lèi)頻率下(xià)各項汙染物濃度,為擬建(jiàn)汙水處理廠提供設計水(shuǐ)質濃度(dù)參考值。采用此種方法時,設計數值(zhí)較為接近(jìn)實際情況(kuàng)。但若類比村鎮汙水處理廠選擇不當(工業廢水或者養殖(zhí)廢水占(zhàn)比過多),或者進水保(bǎo)證率(lǜ)取值較大,易造成設計偏大。
 
(2)項目建成後汙水管網(wǎng)滲漏
 
由(yóu)於地下水位較高,汙水(shuǐ)管網的滲漏現象較為(wéi)普遍。因施(shī)工(gōng)質量原因和基礎下陷而造成的檢查(chá)井處漏水,因施工質量原因而造成的過河管道處河水倒灌;因接管前汙水直排就近河道,接管後原排水口沒有封堵而造成的河水(shuǐ)倒灌等,往往會稀釋水質。
 
另外,對於相同的管道施工(gōng)質量,由於農村路而滲透係數(shù)高於城市,暴雨時造成的雨(yǔ)水(shuǐ)下滲稀釋對農村(cūn)汙水水質的稀釋強(qiáng)度要高於城市。
 
(3)項目建成後汙(wū)水管(guǎn)網水力特性的影響
 
村鎮汙水量相對較低,排水管(guǎn)管徑相對較大,造(zào)成汙水在排(pái)水管內的流速(sù)偏低。排水(shuǐ)管(guǎn)道的(de)水力特性不好,致使懸浮物(wù)在排水管道(dào)的沉積,由(yóu)於一些汙染物(wù)在汙水中呈懸浮狀態(tài),懸浮(fú)物的(de)沉積造成實際水質(zhì)偏低。
 
03 對策和建議
 
針對村鎮生活汙水(shuǐ)處理偏大設計的問題,提出以下(xià)建議:
 
1.設計方麵
 
第一,對於設計規模和設計水質,應盡可能地進行實地調研確定;針對我國城鎮化的進程,對於村鎮汙水處理易優先考慮(lǜ)近遠(yuǎn)期分期建設。
 
第二,村鎮汙水處理廠的選址易就近。盡量避免長距離輸水造成的汙染物沉(chén)積(jī)問題。
 
第三,針對低濃度進水情況,村鎮汙水處理工(gōng)藝應選擇對低濃度汙水處理適應性較好的生物膜工藝。
 
第四,汙水處理關鍵設備諸如水泵和(hé)風機等,易設置變頻器。當實際處理(lǐ)流量(liàng)較低時,通過調節電機轉速調節流量,從而減小功率。防比係統的設備長期處於低效區運行造成能源的浪費。
 
2.運行(háng)方麵
 
已建成村鎮汙水處(chù)理項目盡量避免低負荷運行。運行時要根據(jù)實際進水情況調整汙泥負荷。
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