村庄污水处理技术案例分析课件.pptx

村庄污水处理技术案例分析,住房和城乡建设部村镇司污水治理处2016.9.20 北京,提 纲,村庄污水及其处理现状我国村庄污水处理技术案例分析国外主要农村污水处理技术,部门行动,村镇污水处理概况,2010年，全国村镇污水总产生量136.2亿吨占全国生活污水排放总量的22.9%,单位：亿吨,2010年各省（自治区、直辖市）村镇污水的处理情况,村镇污水处理概况,村庄生活污水,城市与农村生活污水负荷,住建部农村污水处理技术北方研究中心2011年统计,村庄污水处理设施每年递增1%至2014年底达到13%左右,村镇污水处理概况,村镇污水处理率低，地区差异明显,村镇污水处理概况,提 纲,村庄污水及其处理现状我国村庄污水处理技术案例分析国外主要农村污水处理技术,城乡给排水水质水量差异,一、 农村生活污水处理常用技术,城市居民用水量标准,不同农村地区参考用水量（ L/人.d）,城乡给排水水质水量差异,一、 农村生活污水处理常用技术,污水排放系数的差异极大，目前给不出一个折算系数。根据对一些地区的调查，生活污水排水量一般为总用水量的40%80%。有洗衣污水室外泼洒、厨房污水喂猪等习惯的地方可取下限值，排水设施完善的地方可取上限值。水质：（单位mg/L),一般75-220（L/人日）城市综合日用水量，还包括公共建筑用水。污水量根据供水量折算，80%-90%。水质：（单位mg/L),城镇,农村,污水收集方式,一、 农村生活污水处理常用技术,城镇,农村,污水排放是时刻变化的，城市污水管网计算最大流量时，时变化系数（Kh）、日变化系数（Kd），总变化系数是时变化系数（Kh）乘以日变化系数。流量越小，系数越大。重力流，不满流（0.55-0.75）。重要一点是有最小管径（为避免管道堵塞）和最小设计坡度（最小300、塑料管0.002、其他管0.003）,农村污水本身量小（收集粪便黑水更少）等特点，如按城市设计，一是日、时变化系数没有定额值（最小5l/s），二是保证最小管径和坡度，就变成沉淀池。,排放标准,一、 农村生活污水处理常用技术,城镇,农村,一是综合排放标准。污水综合排放标准（GB8978-1996）；二是行业排放标准。城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）,我们常说的一级A、一级B就是这的；船舶、纺织、钢铁等就是有行业排放标准遵循行业排放标准，没有的遵循综合排放标准。,水质指标：物理：色度、悬浮物（SS）等，化学：有机物（化学需氧量、生物需氧量，B/C一般0.4-0.65，小于0.3就很难生化处理了）、总氮、总磷，生物：细菌总数、总大肠菌群。,污水处理技术及分类,一、 农村生活污水处理常用技术,物理处理法： 沉淀、气浮、过滤等化学处理法： 混凝、中和、吸附、电解、氧化还原等生物化学法： 利用好氧微生物作用的好氧法和厌氧微生物作用的厌氧法，前者主要有活性污泥法、生物膜法（针对城镇污水）、后者针对高浓度污水（如污泥、工厂有机污水）。,污水处理技术及分类,一、 农村生活污水处理常用技术,物理处理法： 沉淀、气浮、过滤等化学处理法： 混凝、中和、吸附、电解、氧化还原等生物化学法： 利用好氧微生物作用的好氧法和厌氧微生物作用的厌氧法，前者主要有活性污泥法、生物膜法（针对城镇污水）、后者针对高浓度污水（如污泥、工厂有机污水）。,污染物去除技术,活性污泥法：通过活性污泥微生物吸附和代谢去除有机物，控制因素：营养物质、溶解氧（出口不低于2）、水温（15-30）等。生物脱氮：在有氧条件下（O），有机氮化物在氨化菌、硝化菌的作用下，变为亚硝酸、硝酸氮；在缺氧条件下（A），反硝化菌将亚硝酸、硝酸氮变成氮气，这一过程是需要有机物，（农村污水浓度低，脱氮效果欠佳）。生物除磷：在厌氧条件下（A）污泥放磷、在好氧条件下（O）污泥吸磷，然后通过污泥排放将磷除去。我们常说的A2O工艺,就是A（厌氧）-A（缺氧）-O（好氧）,一、 农村生活污水处理常用技术,所谓的工艺就是控制好氧、缺氧、厌氧的条件。污水量、浓度低，难以保证微生物代谢脱氮除磷本身就是一对矛盾体，要控制在精确范围对设备、温度、药剂和操作人员要求高除磷一般需要排泥，农村设备一般不或一年排泥等。一级处理（格栅、沉淀等物理方法，一般去除BOD30%）二级处理（去除有机物BOD/COD、去除90%）三级处理（脱氮除磷），一般农村污水二级处理即可。,一、 农村生活污水处理常用技术,污染物去除技术,生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等,一、 农村生活污水处理常用技术,生物转盘,净化槽,污染物去除技术,一、 农村生活污水处理常用技术,污水自然处理：稳定塘（氧化塘） 占地大、受季节、气温和日照影响，防渗要求，有气味和蚊蝇等。,土地处理系统 占地大，如何保证稳定、正常运行是关键,人工湿地 占地大、受季节影响大、易堵等,污染物去除技术,一、 农村生活污水处理常用技术,消毒与回用：一般有液氯、次氯酸钠、臭氧、紫外线等,紫外,氯消毒,排水去向,一、 农村生活污水处理常用技术,城镇,农村,排放水体再生利用,资源化利用,案例调查的基本情况,浙江、江苏、山东、北京、上海等地的工程案例数量约占总数的90%西北和东北地区的案例相对较少,2009年第一次调查：村庄污水处理技术应用概况推荐适用技术2011年第二次调查：村庄污水处理技术应用实效存在问题及解决方案,现场调研,由专业运营公司运行维护的污水处理设施,现场考察,由村委会运行维护的污水处理设施,COD去除,氨氮去除,Aeration process,Bio+Eco Treatment,村庄污水处理技术应用问题1-技术选择,运行管理情况统计,村庄污水处理技术应用问题2-运行管理,城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）,村庄污水处理技术应用问题3- -排水标准,目前农村没有配套建设剩余污泥处理的设备和设施。宜通过相关的政策法规，引导农村污水处理设施配套建设剩余污泥处理的设备和设施；同时研发适用于小型污水处理设施的污泥处置和资源化的模式和设备。,村庄污水处理技术应用问题4-配套管网及污泥处置,预处理技术化粪池生物处理技术生物膜法活性污泥法厌氧技术生态处理技术人工湿地 土地渗滤,村庄污水处理技术类型,我国村庄污水处理技术案例分析,处理规模,单元技术,Influent,单元技术: 预处理技术-化粪池,the first tank,the third tank,effluent,the second tank,投资及运行成本低维护简便,气味问题 不能有效去除氮磷及病原微生物 地下水潜在的污染源,1m,2m,5m,10m,15m/day,单元技术: 活性污泥法,适用于村庄污水处理站 可实现无人值守管理去除COD、氨氮等污染物,剩余污泥管理 专业化管理,单元技术: 生物膜法,适用于单户、联户及村庄污水处理站 可实现无人值守管理去除COD、氨氮等污染物,剩余污泥管理 专业化管理,单元技术: 人工湿地,户用小型系统0.2-5m3/d,Water-proof,Wetland,Grass,Water distribution,Plant,Effluent,Waterbody,建设成本较低 作为深度处理技术可去除P,需要预处理工艺 运行维护管理技术,单元技术: 土地渗滤处理,建设和运行维护简单 成本较低,需要土地，可能污染地下水 出水水质不稳定,以COD去除为主,以去除氨氮为主,厌氧、好氧技术,生物、生物与生态组合,村庄污水处理技术,案例: 厌氧池+ 梯级生物滤池,15 m3d-1,HRT:10-20min,HRT:10-20min,HRT:30-60min,HRT:20-30 min,Unit：mg/L,利用地形节约能耗 N/P去除,臭味问题,案例: 生物转盘+ 植物床,310t/d，COD concentration is 100100mg/L,气候温暖地区,植物管理,60m3/d，for 900 personsfloor area: 250m2,案例: 村庄污水处理站,Waster water,Screen,Biofilter,Constructed wetland,Discharge,出水水质良好 管理,处理的水量为0.510m3/d,案例: 太阳能驱动一体化污水处理设备,浙江省余杭区径山镇前溪村,有效降低运行成本，为解决农村污水处理设施“建得起，用不起”的问题提供了一种可行的方案; 应进一步降低投资和评估太阳能光伏产电技术用于污水处理的稳定性.,CODcr去除率89%，NH3-N去除率92%。,案例:好氧-厌氧耦合污泥减量小型污水处理一体化设备,进水及出水水质情况对比表 单位：mg/L,青岛即墨市李家岭村、蓝家庄村，青岛崂山地区水源地处理的水量为0.550m3/d,本案例通过生物反应控制剩余污泥的产率，为分散型污水处理设施的剩余污泥处理提供了一种思路。 各级生物间的种群平衡需在长期工程运行中进一步验证。,案例:厌氧-好氧一体分散生活污水处理设备,常熟市尚湖镇常兴村,该技术厌氧/缺氧/好氧串联，可有效的去除污水中的污染物。投资和运行费用较高。,处理的水量为0.550m3/d,案例:厌氧+好氧+砂滤,北京市的通州区和密云县等28个村的41座污水处理站,案例:人工湿地农村生活污水处理系统,江苏省苏州莲花村东咀自然村,处理规模：50 t/d,案例:人工湿地与景观集成处理技术,四川省成都市温江区永盛镇尚合社区,案例:串联A/O工艺,厦门市同安区五显镇小后垄村,处理规模50-1000m3/d,我国村庄污水处理技术案例分析-组合工艺,不不同污水处理设施技术经济分析,我国村庄污水处理技术案例分析,提 纲,村庄污水及其处理现状我国村庄污水处理技术案例分析国外主要农村污水处理技术,YEAR,技术,1950-s,1970-s,1980-s,1990-s,2000,Primitive / Primary Treatment,Partial / Full Secondary Treatment,1960-s,Pour Flush,Septic Tank,Imhoff Tank,OP/AL,Activated Sludge/,Biological Filters,Fully,Mechanised,Plant,(解决公共卫生),(解决河流污染),(解决环境问题),Future Tertiary,Treatment,20世纪50年代之前,Early Days inMalaya,马来西亚的卫生演变- 个人 vs 社区,用户直接受益,对社区和环境有益,冲厕所 化粪池 英霍夫化粪池 OP/AL 活性污泥/生物滤器 污水厂,简单/初级处理,部分/全部二级处理,未来三级处理,20世纪初，为防止水传播疾病的爆发，立 法规定厕所废水未经处理达到卫生要求不许 排放。此规定一直延用至今。20世纪20年代, 一种装备滴滤池的特殊污水处理 池用于厕所废水处理，起先采用日语命名。这就 是今天所要讲的净化槽的前身。20世纪50年代，正式推出标准化的结构性污水处理池净化槽. 该净化槽引入化粪池、英霍夫沉淀池和曝气过程. 此后净化槽慢慢普及. 由于净化槽安装数量较小，过去的运维都是由净化槽生产商的技术人员进行维护。但是，当地代理商的工人们逐步接替了生产商技术人员，成为疏导净化槽的主力军。如今他们从事地下厕所清污工作已历经几代。,50,1.日本卫生条件改善历史回顾(1),农村生活污水原位处理国际研讨会，2016年3月24日，北京,霍乱,痢疾,伤寒,图3 日本水传播疾病率趋势(3),患病率，例/十万人口,第二次世界大战(1945) 社会背景 粪便有营养成分，被用作农村土地 施肥 粪便的处理/处置农民用大米和蔬菜从居民处换取粪便中水排放至附近的沟渠.,1.日本卫生条件改善历史回顾(2),农村生活污水原位处理国际研讨会，2016年3月24日，北京,粪便,厕所,农村,城市,粪便,贩卖作物,作物,19451955社会背景由于廉价化肥的推广，粪便农用需求降低 粪便的卫生处理需求显现粪便的处理/处置全国范围内构筑粪便处理设施厌氧消化工艺较为流行 20世纪50年代建造的粪便处理设施,地下式卫生间,1.日本卫生条件改善历史回顾(3),农村生活污水原位处理国际研讨会，2016年3月24日，北京,20世纪60年代早期，随着经济高速增长，人们生活水平提高，冲水厕所需求强烈.当居民大多采用地下式厕所时，粪便可以囤积34个月，然后经真空抽吸至运输车运送至粪便处理站集中卫生处理。当采用冲水厕所后，地埋式化粪池无法继续使用，因为短期内就会囤积大量的厕所废水，远远超出了粪便收集与运输系统承载能力。因此针对独门独户的厕所冲洗废水的污水处理、排放的设施被提出.制造业的发展提高了家庭式污水处理设施的产量，加快了净化槽的推广。,20世纪60年代FRP制造的净化槽,53,1.日本卫生条件改善历史回顾(4),农村生活污水原位处理国际研讨会，2016年3月24日，北京,DEWATS系统,分散型污水处理,净化槽农村集落污水处理站,National structure standards-compatible Johkasou,5 - 50 PE,净化槽系统,Jokaso,净化槽系统,净化槽系统,PIA - Prfinstitut fr Abwassertechnik,5,基本情况: 人口密度,400300,P/sqkm500,比利时,马耳他,冰岛,德国200法国100,1,274,欧洲平均: 103 人/平方千米,荷兰中国平均: 143 人/平方千米,PIA - Prfinstitut fr Abwassertechnik,6,欧洲 生活污水处理系统,100 %,波兰斯洛伐克斯洛文尼亚匈牙利,芬兰法国西班牙捷克,40 %塞浦路斯 爱尔兰 罗马尼亚 乌克兰 白俄罗斯,爱沙尼亚德国意大利 荷兰葡萄牙 瑞士 立陶宛 英国,PIA - Prfinstitut fr Abwassertechnik,农村生活污水处理国际研讨会，2016年三月于北京,7,小型污水处理系统,50 PT,小型污水处理厂,50 to 1,000 PT,1,000 to 5,000 PT,5 50,500,1.000,5.000 PT,分散式:术语定义欧洲,分散式,半分散式,污水处理厂,PIA - Prfinstitut fr Abwassertechnik,8,COD,NH4-N Ntot,Ptot,GK 5,GK 1GK 2GK 3GK 4,200,mg/l160140120100806040, 1,000 PT 5,000 PT 10,000 PT 100,000 PT, 100,000 PT,BOD5Schrder, 2008,德国AbwVAnnex 1:生活和城市污水,废水法规出水水质,PIA - Prfinstitut fr Abwassertechnik,34,德国小型污水处理厂的废水排放标准,PIA - Prfinstitut fr Abwassertechnik,35,100,2,1025,10,mg/lNinorgmg/lPtotmg/lColi1/100ml,24h 混合样瞬时采样,mg/lNH4-N,75201550,75201550,100402575,24h混合样瞬时采样24h 混合样瞬时采样,mg/lBOD5mg/lSS,90,90,150,瞬时采样,COD,采样,+H,+P,D,N,C,等级,小型污水处理厂,+H消毒,德国小型污水处理厂的废水排放标准,24h 混合样瞬时采样,24h 混合样瞬时采样,24h 混合样,PIA - Prfinstitut fr Abwassertechnik,10,罐,小污水处理系统,曝气污泥反应器固定膜反应器,移动床反应器 序批式生物反应器滴滤器膜生物反应器人工湿地反应器机器 建筑产品,农村污水处理适宜技术选择,适宜性,经济性,环境可持续性,社会可接受性,投资人口密度工艺处理效果运行与维护管理,环境保护资源回收水回用营养物质循环,保护公众健康政府政策法规宜居规划,May A. Massoud,2009,69,分类开展技术指导,基本原则,技术推进计划,三种处理模式：,1,2,3,村污水站,散户处理：一体化设施生物处理技术生态处理技术生物+生态技术,收集系统+处理,村镇污水处理适用技术与管理,分散处理的集中管理系统,加强培训和宣传,建立重点岗位职业培训制度,省市主管部门人员,县主管部门人员,镇村技术与管理人员,规划技术,建设技术,技术支持与运行管理,针对岗位分类的不同，进行不同类型的培训,技术推进计划,谢谢！敬请批评指正！,