來源:汙(wū)水處理工作室
導語:汙水處理廠提標改造是牽一發而動全身的係統工程,涉及眾多管理部門和學科,也與(yǔ)上下遊設施的建設(shè)息息相關,需要全盤考(kǎo)慮。集中式汙水處理廠提標改造工程的密集實施,與水(shuǐ)處理先進技術應(yīng)用、工藝優化、工程施工以及運行管理等(děng)方麵不能很好的相匹配,導致集中式汙水處理廠提標後的穩定達標排放存在問題。
一、各地汙水廠提標改造工作(zuò)正式提(tí)上(shàng)日程
汙水處理(lǐ)廠提標(biāo)改造,全國各地都在(zài)進行。根據《“十三五”全(quán)國城鎮汙水處理及再生利用設(shè)施建設規劃》要求,我國“十三五”的城鎮汙水處理能力將從2.17億m³/d提升至(zhì)2.68億m³/d,新增汙水處理設施所需投資金(jīn)額也將達1500多億元。
未來幾年,全國(guó)範圍內專(zhuān)業(yè)化(huà)的(de)城市汙(wū)水處理(lǐ)第三方服務市場將會快速(sù)成長,第三方(fāng)運(yùn)營比例將會提升20%,到2020年城市汙水處理運營市場空間(jiān)可達1000億元,其中第三方運營市場空間480億元。
隨著浙江、廣東等地關於全麵啟動汙水(shuǐ)處理廠提標改造工作政(zhèng)策的正式(shì)印(yìn)發,涉及的數百座乃至數千座汙水處理設(shè)施的(de)提(tí)標改造工作正式提上日程。
以廣東為例,2018年(nián)廣東敏感區域汙水處理(lǐ)設(shè)施提標改造涉及210座汙水處理廠,改造規模達1372.20萬噸/日,包括廣州、深圳、佛山等十幾個城市。
而浙(zhè)江對2018年度實施的100座城鎮汙水處理廠清潔排放標準技術改造提出了明確要求。
二、提標改造過程中麵臨的(de)困境
(1)提標改造工程的建設資金缺乏
關於標(biāo)準改革的討論,無論是接近嚴格的標準(zhǔn)參數,還是為達標而投入的追加處理工藝,最終的落腳點均(jun1)在“成本”二字。已(yǐ)有數據表明,一個汙水處理廠從一級B排放(fàng)標(biāo)準到一級(jí)A排放標準的追加投資等於該處理廠原始投資成本的50%-70%。
若以一座(zuò)平均處理能力為40,000m3/d的汙水處理廠為例,一級B汙水處理廠基礎建設投資約(yuē)為6000-8000萬元,其升至一級A需要的追加投資為3000-5600萬(wàn)元。
此外,由於我國大部分汙水(shuǐ)處理廠目前執(zhí)行(háng)的還是一級B或二級標準(zhǔn),因此升級標準所帶來的新舊設備(bèi)的更(gèng)換(huàn)成本(běn),特別(bié)是提標過後,更高要(yào)求的膜技術廣泛使(shǐ)用所產生的(de)高額運行費用,無疑將是一(yī)筆不菲的開支。
(2)提標改造用地受限
汙水處理廠規劃用地多按照(zhào)二級標準預留,規(guī)劃時汙水廠大多隻考慮遠期需擴建的(de)用地,很(hěn)少會同時規劃提標改造的用地。隨著(zhe)各(gè)項處理要求(qiú)和處(chù)理標準的(de)不斷提高,提標改造需要的用地也十分緊張(zhāng)。
加上汙水處(chù)理廠選址時,還需要(yào)考慮周(zhōu)邊一(yī)定範圍(wéi)的環保防護距離,設置綠化(huà)、環衛或其(qí)他公共設(shè)施,從而導致汙水處(chù)理廠被城市中各種建築包圍,而提標改造工程一般都需要在原汙水處理(lǐ)廠的紅線範圍內進行(háng)建設,這給提標改造項目的設計和施工都增加了很大的難度。
特別是對於以前(qián)設計就很(hěn)緊湊的集中式汙水處理廠,很可能由於(yú)建設用地不足而不(bú)能采用最經濟有效的方案,隻能選擇膜處理設施這類占地小但投資高、運行費用也高的(de)工藝單元。
(3)汙水處(chù)理廠(chǎng)負荷率(lǜ)低
相(xiàng)對於匹配(pèi)快速城鎮化(huà)進程而高速發展的城鎮汙水處理廠建設速度,我國對於汙水的來源和(hé)收集(jí)缺少詳細的規劃和充分的(de)論證,管網和泵站等輔助設施的建設(shè)相對滯後,導致汙水處理設施的設計和處理能力遠高於實際運營後的(de)汙水(shuǐ)量。
現有汙水處理廠的年均負荷率(lǜ)低(dī)於(yú)75%的還占較大比例。而考慮到目前的(de)管(guǎn)網中,雨汙分流製的管網長度僅占到管網總量的40%,在我國的南方地區,尤其在豐水期,有大量的雨水、河水(shuǐ)進入汙水(shuǐ)處理係統,實際汙水處理設施的負荷率可能更低。
此外,現有的城鎮汙水(shuǐ)處理設施還(hái)接納了部分工業汙水,如果將這部分汙水(shuǐ)的負荷扣除,則現有負荷率勢必還要更低,已建成汙水處理廠利用率明顯不足。
(4)汙水再生處理能(néng)力及回用率不高,汙(wū)泥處(chù)理處置率偏低
據《2016年城鄉建設統計公報(bào)》顯示,2016年我國城市再生水生產能力2762萬m3/d,再生水利用量45.3億m3。按城市(shì)汙水處理廠1.49億m3/d的處理(lǐ)能力,年(nián)均負荷率70%估算,再生水處理率及利用(yòng)率分別(bié)為26.5%和11.9%,而縣城(chéng)汙水處理廠這一比率肯定會(huì)更低。
相比國外城市較高的(de)汙水處理回用率,如以色列1997年生活汙水回用率就達100%,我國(guó)城鎮汙水處理廠在該方麵的表現差(chà)距較大。此外,全國城鎮汙水處理廠汙泥總(zǒng)產量(以含水率80%計)已突破3000萬t/a。據相關統計,我國汙泥綜合利用率僅有20%;在汙泥(ní)處置方式中,土地填埋占比60%左右,還(hái)有相(xiàng)當一(yī)部分采用的是露天堆放和簡單外運填埋,帶來了很大的環境隱患。
而且,一些城鎮汙水處理廠要主動和被動接收工業廢水(shuǐ),汙泥性質(zhì)可能會改變,使得汙泥處理處置難度進一步增加,風險進一步升級。
三、汙水廠如何實現運營優化
汙水處理廠提(tí)標改造是牽一發而動全身的係統工(gōng)程,涉及眾多管理部門和學科,也與(yǔ)上(shàng)下遊設施的建設息息相關,需(xū)要全盤考慮。集中式汙水處理廠提標改造工程的密集實施,與水處理(lǐ)先進(jìn)技術應用、工藝優化、工程施工以及運行管理等方麵不能很好(hǎo)的相匹配,導致集中式汙(wū)水處理廠提標後的穩(wěn)定達標排放存在問題(tí)。
提標改造技術方案尋求最節能、最合理的方法(fǎ),重點(diǎn)突出總氮、總磷控製,采取(qǔ)生物(wù)、化學等綜合技術,以“先(xiān)功能定位,後單元(yuán)改造;先優化運行(háng),後工程措施;先內部碳(tàn)源,後外(wài)加碳(tàn)源;先生物除磷,後化學除磷”的技術原則,根據不同廠況因地製宜采取不同措施。
設計單位應在(zài)製(zhì)定設計方案之前對原汙水(shuǐ)處理廠做切實的實地調研,對汙水處理廠的原始資料特別是管網、工藝設(shè)備信息、曆史(shǐ)運行狀況和數據都應該做深入了解,根據原有用地情況進行科學布局,尤其需要(yào)對汙水廠的進水水質進行詳(xiáng)細的分析調查(chá)和統計,對於總氮(dàn)、氨氮和總磷等指標應充分考慮,必要時還(hái)需要在工程前(qián)期進行試驗研究,在此基礎上才(cái)能形(xíng)成有(yǒu)針對性的提標(biāo)設計(jì)方案。