2016年5月27日，“2016（第二屆）環(huán)境施治論壇”在宜興賓館召開，本次論壇聚焦農(nóng)村污水處理，農(nóng)村污水處理是市場普遍看好的新藍(lán)海，但實際開拓中還存在諸多問題。村鎮(zhèn)污水各階段分別面臨哪些難題？如何解決？針對這些問題，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院吳志超教授在論壇現(xiàn)場結(jié)合實例分享了自己的思考。

同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院吳志超教授在論壇發(fā)言

以下為現(xiàn)場文字實錄，未經(jīng)發(fā)言人審閱。

規(guī)劃設(shè)計階段問題

村鎮(zhèn)污水治理是實際水環(huán)境整治需求還是政治任務(wù)？一定是水環(huán)境改善的需求；

水環(huán)境整治的目標(biāo)污染物是什么？二級標(biāo)準(zhǔn)？一級B？還是投資的環(huán)境效益；

村鎮(zhèn)污水處理對受納水體水質(zhì)改善是否有效果或者可見的改善？我覺得我們規(guī)劃階段污水處理設(shè)施應(yīng)該和其他的河道整治行為一起做；

納管還是就地處理？各地應(yīng)有投資效益分析指導(dǎo)；

村莊是規(guī)劃長期保留還是近期規(guī)劃拆除？這也跟處理設(shè)施有關(guān)，處理設(shè)施如果是長期保留的，可能做混凝土，壽命長一點，否則做臨時性處理設(shè)施，設(shè)備可以單用；

農(nóng)村污水處理項目普遍較小，變化量復(fù)雜度很大，大設(shè)計院不愿做，設(shè)計質(zhì)量如何保證；

分散還是集中處理？如何合理確認(rèn)規(guī)模？政府部門喜歡定一個規(guī)模，50噸還是多少噸，其實就地處理不能貪圖末端污水處理規(guī)模越大越好，末端處理認(rèn)為規(guī)模越大效益越好，但是農(nóng)村需要的是不是這樣？從政府講應(yīng)該是合理精細(xì)的規(guī)模，不能一成不變；

還有污水管網(wǎng)的材質(zhì)、接口、窨井如何考慮？應(yīng)該是防滲漏質(zhì)量優(yōu)先、方便養(yǎng)護(hù)、兼顧性價比；

設(shè)計工藝的選擇要抗多變性；

配套的系統(tǒng)設(shè)計，必須考慮污泥處理、惡臭控制、嚴(yán)控蚊蠅、預(yù)防冰凍、人身安全；

設(shè)計文件質(zhì)量差，導(dǎo)致后續(xù)投標(biāo)中標(biāo)方的各種問題，我覺得必須提高準(zhǔn)入技術(shù)門檻；

中國制造的競爭優(yōu)勢也必須體現(xiàn)在環(huán)保整治上。在這個里面，如果照搬國外所謂先進(jìn)經(jīng)驗，我們企業(yè)的優(yōu)勢會被環(huán)保高投入全部抹掉。

實施運維階段問題

招投標(biāo)中很低的技術(shù)門檻導(dǎo)致魚龍混雜現(xiàn)象嚴(yán)重，預(yù)算、合同總價高，但實施層面設(shè)備材料中標(biāo)價格又很低，最終偷工減料，我認(rèn)為村鎮(zhèn)污水處理的難度恰恰需要較高的技術(shù)門檻；

村鎮(zhèn)污水管網(wǎng)施工質(zhì)量很差，滲漏嚴(yán)重，導(dǎo)致進(jìn)水污染物濃度偏低，影響投資的環(huán)境效益；

一些地下滲濾、濕地等施工防滲沒有做好，還存在污水和地下水互滲問題；

構(gòu)筑物質(zhì)量普遍較差，蓋板問題嚴(yán)重，有的存在安全隱患；

有的構(gòu)筑物接入工業(yè)廢水、畜禽糞便污水等，影響了設(shè)施的運行；

國內(nèi)缺少質(zhì)量穩(wěn)定、效率高的小規(guī)格的鼓風(fēng)機(jī)、潛水泵、回流泵，可選擇范圍很小；

有的地區(qū)農(nóng)村電壓不穩(wěn)定，對用電設(shè)備的適用性、穩(wěn)定性提出了更高要求；

現(xiàn)有鼓風(fēng)機(jī)、水泵維護(hù)保養(yǎng)周期一般三個月，使得整體設(shè)施的人員費進(jìn)一步降低；

驗收過程中，對管網(wǎng)污水收集率、滲透情況缺少專用、簡單、可操作性好的監(jiān)測手段方法；

對不同處理工藝，沒有針對性的驗收方法，例如應(yīng)該針對各種工藝特性考慮其不利的操作環(huán)境，在此不利環(huán)境下考核其運行效果，確保設(shè)備皮實耐用。

監(jiān)督和長效機(jī)制

適用的村鎮(zhèn)污水處理工藝篩選是非常重要的，需要技術(shù)專家反復(fù)論證，特別是不同氣侯、進(jìn)水突變、冬季情況、長期運行等情況下運行特性。監(jiān)督管理部門需要針對各種工藝軟肋的部分開展破壞性運行檢驗，只有能夠通過這些軟肋測試的設(shè)備才是村鎮(zhèn)污水的適用設(shè)備。工藝設(shè)備的選型監(jiān)督要前移，而不是在事后總結(jié)，因為村鎮(zhèn)污水設(shè)備分散式大、實際現(xiàn)場情況千變?nèi)f化，現(xiàn)場測試分析操作難度高；

監(jiān)督好設(shè)備實際運行時是否按照必要的參數(shù)、運維方式在運維，對于有每日運維管理的點，要抽查其記錄數(shù)據(jù)和抽查到的數(shù)據(jù)是否吻合，構(gòu)建誠信管理體系；

設(shè)備是否在穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運行，僅靠抽查無法解決問題。上次人大去檢查，下雨天濕地參觀，進(jìn)水雨水很干凈，抽水把原來吸附的地方都沖掉了，對濕地不好；

對于一些效果不穩(wěn)定的工藝設(shè)備，應(yīng)該結(jié)合工藝特性選擇有綜合代表性指標(biāo)進(jìn)行在線監(jiān)測；

建議構(gòu)建適用工藝技術(shù)裝備的技術(shù)評估平臺，所有新工藝裝備，必須經(jīng)過各種非正常的條件測試，在各種不利情況下必須達(dá)到設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)；

建議構(gòu)建政府的物聯(lián)網(wǎng)運維情況的管理平臺，確保政府投資的設(shè)備在運行；

構(gòu)建偽劣產(chǎn)品索賠、強(qiáng)制退出的監(jiān)督平臺，確保優(yōu)勝劣汰的競爭氛圍，在國外這方面做的比較好，在國內(nèi)做不起來，影響了環(huán)保創(chuàng)新的技術(shù)發(fā)展。

現(xiàn)有MBR用于村鎮(zhèn)污水處理的問題

上海住建廳到蘇州調(diào)查的時候，說蘇州做了一百多套MBR沒有一套成功的，我們在上海做了五年，今年要第一年申請換膜了，這個過程中有一些問題與大家分享。

膜的構(gòu)型選擇非常重要，中空膜還是平板膜？中空膜預(yù)處理1mm，平板膜3—5mm。在村鎮(zhèn)，缺少了膜格柵保護(hù)，中空膜問題更加嚴(yán)重，一旦膜面出現(xiàn)纏繞，離線清洗不可避免，人工費、交通費、運行費、穩(wěn)定性等會出現(xiàn)很大問題；中空膜反沖洗、維護(hù)性清洗等在村鎮(zhèn)領(lǐng)域還會導(dǎo)致設(shè)備投資高、操作復(fù)雜、藥劑費高等問題。

第二膜的篩選問題，即使膜材質(zhì)、孔徑、孔隙率、親疏水性等相同，實際應(yīng)用也會差別很大。全國各地的微濾膜企業(yè)蜂擁進(jìn)入污水處理MBR領(lǐng)域，但根本不知道如何判斷適用MBR的膜，特別是村鎮(zhèn)領(lǐng)域還有別于城市污水廠。給水處理、工業(yè)分離領(lǐng)域的膜不適用于MBR。

如何有效控制MBR的膜污染、清洗膜？膜污染控制/膜清洗是一個精細(xì)工作，需要技術(shù)+經(jīng)驗+專業(yè)。

如何滿足氮磷穩(wěn)定高效去除？MBR本質(zhì)上不是“活性污泥曝氣池+微濾膜”的簡單組合，未來隨著更高級膜的出現(xiàn)，MBR還會出現(xiàn)新的方向。

剩余污泥去向何方？國內(nèi)有MBR同行號稱污泥零排放，從第三方測試數(shù)據(jù)看，出水水質(zhì)二級排放標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)不到。

新型平板膜MBR解決方案

我們同濟(jì)大學(xué)做了兩套技術(shù)，第一是第一代平板膜MBR村鎮(zhèn)分散污水處理。

MBR工藝主要是通過膜過濾取代傳統(tǒng)二沉池，起到固液分離的目的。常用的浸沒式MBR，膜組件設(shè)置于生化池內(nèi)部，因此無需額外增加占地。

膜過濾是將處理后的出水通過水泵抽吸/自流的方式透過膜進(jìn)入后續(xù)處理；而大于膜孔徑的活性污泥及部分污染物則被截留在反應(yīng)器內(nèi)。膜表面泥餅層污染通過底部曝氣帶動氣水混合液沖刷以及次臨界通量的運行方式進(jìn)行控制。

污泥處理采用MSTD技術(shù)，將每日產(chǎn)生的剩余污泥全部集中在反應(yīng)器內(nèi)，通過膜將剩余污泥中的水分過濾，實現(xiàn)污泥的體積減量，利用微生物和后生動物的活動，實際污泥的消化和減量，最終實現(xiàn)污泥的總量消減，從整個系統(tǒng)來說沒有污泥的排放。 

新農(nóng)村MBR就地處理工藝采用核心AO-MBR工藝處理農(nóng)村生活污水，設(shè)計處理規(guī)模為10~500噸/天，設(shè)計出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的“一級B”標(biāo)準(zhǔn)——化學(xué)加藥除磷。工藝流程圖如下：

在第一代基礎(chǔ)上我們感覺到很有問題，我們最近做了一套HI—MBR工藝，是在第一代產(chǎn)品成功運行多年實踐和理論創(chuàng)新研究基礎(chǔ)上，針對自身進(jìn)一步降低運維成本等問題和氮磷更高排放要求，優(yōu)化采用了膜污染誘導(dǎo)控制、平板膜污泥濃縮同步消化、獨特除磷專利技術(shù)、軟件專業(yè)設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)管理等技術(shù)，在主體工藝、控制參數(shù)、運維管理等各方面進(jìn)行了升級，集約化而成。HI-MBR適用于規(guī)模為30～500m3/d新農(nóng)村污水處理、分散式污水處理等。具有出水效果好、占地面積小、剩余活性污泥量基本消納、膜清洗周期長、免離線清洗、運行維護(hù)簡便、運行費用低等一系列優(yōu)點。HI-MBR村鎮(zhèn)污水分散處理整體解決方案在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益、后續(xù)政府監(jiān)管的便利性等方面，領(lǐng)先其它MBR供貨商。以下為工藝流程圖。

 HI-MBR核心技術(shù)

公司針對新農(nóng)村分散污水處理領(lǐng)域投資開發(fā)的專業(yè)化設(shè)計軟件平臺，確保所有小而散的設(shè)備實現(xiàn)專業(yè)化設(shè)計、專業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)省投資和后期運維費用；

膜污染誘導(dǎo)控制技術(shù)：通過對污水污泥中膜污染組分和因子的劃分，重點控制EPS和SMP類膜污染因子，膜污染物較傳統(tǒng)MBR減少30 %以上，清洗周期大大延長，以上海白龍港再生水工程為例，包括冬季在內(nèi)，在線清洗次數(shù)2～3次/年；

采用綠色吸附材料，除磷效果好，無需脫水，處置安全方便；

MSTD技術(shù)：采用平板膜污泥濃縮同步消化技術(shù)，污泥減量穩(wěn)定徹底；

物聯(lián)網(wǎng)云平臺智能管理系統(tǒng)：通過基于B/S架構(gòu)的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件實現(xiàn)分散式設(shè)備的集中管理。管理人員可在辦公室內(nèi)獲取現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)“現(xiàn)場無人化”管理，并對維保人員提供專業(yè)化管理輔導(dǎo)。

HI-MBR技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

（1）出水水質(zhì)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，主要耗氧物質(zhì)甚至達(dá)到地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)；

（2）投資一般在5000～8000 元/m3水；

（3）運行能耗0.40～0.65 kWh/m3水；

（4）占地0.30～0.60 m2/m3水；

（5）專業(yè)人員物聯(lián)網(wǎng)管理，人員費用0.08—0.15 元/m3水。

以上是我的介紹，謝謝。

【彩蛋】Q＆A

1、嘉賓：我看你除磷是MBR后面除磷，跟一般的工藝確實差異比較大，化學(xué)除磷加藥，還有絮凝沉淀，會不會導(dǎo)致工藝流程太長？

吳志超：不會。

嘉賓：除磷是MBR出水再進(jìn)行除磷，MBR通過膜以后水非常清澈，加除磷藥劑以后，絮凝沉淀。

吳志超：做的大小跟顆?；钚蕴坎畈欢?，不起過濾作用也沒有問題，對它的整個運行沒有任何問題，就是顆粒狀過濾床。像我們一套裝置可以設(shè)計三個月?lián)Q一次，一年換一次，每三個月只增加了0.1立方米。

嘉賓：還有一個問題，你做了大量膜的評價，國內(nèi)、國外的，目前通量、孔隙率、孔徑這些不能來說明膜的污染，你覺得影響膜污染最主要的因素是什么？

吳志超：我覺得應(yīng)該拿一個臨界通量指標(biāo)，如果一個東西沒有告訴臨界通量，這個膜不要去用，用了會出現(xiàn)問題。第二個問題影響膜污染的東西，我們一般認(rèn)為污泥濃度越高，膜污染越高，其實不是這樣的，我們講的前面污泥調(diào)控性能非常重要，要把污染物全部轉(zhuǎn)移到污泥上，不是讓它轉(zhuǎn)移到膜上。

嘉賓：就是說關(guān)鍵還是在污泥控制上。

吳志超：對，膜和這個是相輔相成的。

2、嘉賓：吳老師你好，您講的案例，關(guān)于膜的使用壽命是多長？

吳志超：第一代3到5年，現(xiàn)在的是5到8年沒有問題。

嘉賓：針對農(nóng)村污水，一噸以下采用這種膜是不是適用？

吳志超：后面的案例是一噸的設(shè)備，我覺得日本的凈化槽是在誤導(dǎo)中國，從我的角度來說，我覺得至少我是學(xué)院派的，必須做這方面的東西，我感覺膜三個月做一噸的可以保證一年清洗。

嘉賓：膜的出水這塊毋庸置疑，但膜在運行中管理和維護(hù)對農(nóng)村來講是一個嚴(yán)重問題。

吳志超：我們在上海浦東新區(qū)做了150套設(shè)備，三個人管理，運行成本比常規(guī)成本要低很多，因為不需要專業(yè)管理，我們清洗周期基本三個月，三個月要觀察一下。

嘉賓：針對農(nóng)村污水治理一噸以下的規(guī)模，噸水投資是多少？

吳志超：五千元以內(nèi)，不包括調(diào)節(jié)池。

編輯：成苗苗