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村鎮(zhèn)生活污水處理偏大設計問題分析與對策

時間:2018-06-12 09:57

來源:水工業(yè)市場雜志

評論(

與城市污水相比,村鎮(zhèn)生活污水具有面廣分散、水量相對較小、水質(zhì)水量日變化較大、季節(jié)性差異較大等特點。村鎮(zhèn)生活污水處理設施的設計多參考國家現(xiàn)行規(guī)范或者指南,基于安全和發(fā)展等一系列原因往往造成偏大設計,常出現(xiàn)處理水量只占設計規(guī)模很小的比例,或者實際處理水質(zhì)濃度偏低,總體設計偏大的情況。而偏大設計往往導致實際運行時污水處理設施閑置率高,投資運行浪費嚴重,這又與村鎮(zhèn)相對較為落后的經(jīng)濟發(fā)展情況不符。本文對一些村鎮(zhèn)生活污水處理偏大設計問題進行了分析,并提出了相應的對策,供相關設計人員參考。

01

偏大設計造成的影響

對于污水處理設施,在建成運行之初進水水質(zhì)和水量低于設計值的現(xiàn)象很常見,這也符合一座污水處理廠建成后運行10-20年的長遠發(fā)展要求。但對于村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng),由于相對規(guī)模較小,實際情況與設計的細微偏差往往會對污水處理系統(tǒng)造成較大影響。對設計規(guī)模和設計進水水質(zhì)的過高估計,導致村鎮(zhèn)污水處理設計偏大,造成村鎮(zhèn)污水處理廠長期處于低負荷運行狀態(tài),出水水質(zhì)較差,不經(jīng)濟也浪費資源,更不能充分發(fā)揮污水處理廠的環(huán)境效益,主要體現(xiàn)在以下2個方面:

1.投資方面

偏大設計造成投資成本大,投資成本回收期長。

2.運行方面

偏大設計對運行情況主要存在3個方面的影響:首先,偏大設計造成管道實際流速低于設計值,管網(wǎng)水力條件差,污染物在管道內(nèi)沉積,不能正常送往污水處理系統(tǒng)進行處理。其次,污水處理生化系統(tǒng)易過度曝氣,致使活性污泥老化,系統(tǒng)出水水質(zhì)較差。再次,污水處理主要設備不能處在高效運行區(qū),造成能源浪費,運行費用偏高。

02

偏大設計原因分析

1.水量偏大原因

設計規(guī)模比實際處理水量偏大存在多方面原因,主要受以下幾點影響:

(1)規(guī)劃設計的影響

與城市污水相比,村鎮(zhèn)生活污水具有面廣分散、水量相對較小、水質(zhì)水量日變化較大、季節(jié)性差異較強等特點,給實際調(diào)研帶來很多不便,村鎮(zhèn)生活污水處理設施的設計多參考國家現(xiàn)行規(guī)范或者指南進行設計。

對于村鎮(zhèn)污水處理,生活污水占較大部分,因此影響尤其嚴重。對于農(nóng)村生活污水處理規(guī)模的計算,通常采用“設計人口數(shù)X居民綜合生活污水定額X排水系數(shù)”的方法。此方法較為簡便,但多數(shù)情況下,推算數(shù)值偏大。另外,我國現(xiàn)有規(guī)范通常對“居民綜合生活污水定額”和“排水系數(shù)”2個指標進行了規(guī)定;現(xiàn)有的村鎮(zhèn)生活污水處理的規(guī)范體系主要有:CJJ/T 246-2016《鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村給水工程規(guī)劃規(guī)范》、CJJ 123-2008《鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村給水工程技術規(guī)程》、CJJ 124-2008以及《分地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術指南(試行)》,通過對比發(fā)現(xiàn),規(guī)范給出的參數(shù)選擇范圍較大,而設計一般遵循安全可靠的基本原則,設計人員極易在設計時取較大值進行計算,尤其是在缺乏同地區(qū)類比資料的情況下。

CJJ/T 246-2016、CJJ 123-2008和CJJ 124-2008這兩大體系的規(guī)范是針對村鎮(zhèn)的具體規(guī)范,具有一定的指導意義。其中,CJJ 124-2008根據(jù)室內(nèi)衛(wèi)生設施的設置情況和社區(qū)類型等給出了生活用水定額規(guī)定,具有一定的針對性。而CJJ123-2008對于排水系數(shù)的取值為0.6-0.9,并沒有針對室內(nèi)衛(wèi)生實施情況給出具體參考數(shù)值,此參考范圍仍然較大。《分地區(qū)農(nóng)村生活污水處理技術指南(試行)把我國劃分為6個區(qū),針對村鎮(zhèn)室內(nèi)衛(wèi)生設施設置情況對用水定額和排水系數(shù)都給出了具體參考數(shù)值,此指南比上述3條中的規(guī)范體系,更具有參考意義;但由于是試行指南,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)污水處理越來越傾向于企業(yè)投資,利用PPP模式進行投資建設,其中涉及政府投資的商業(yè)模式,如DBO的商業(yè)模式,由政府投資,企業(yè)進行設計、建造、運營。由于是政府投資,某些情況下為了獲得更多的投資資金,傾向于較大規(guī)模。

另外,對于企業(yè)來說,設計規(guī)模越大意味著投資越大,可獲得的利潤就越大。同時,由于企業(yè)的特許經(jīng)營時間較長,一般而臨10-30年的長遠發(fā)展歷時。從長遠角度考慮,企業(yè)為了控制發(fā)展帶來的風險,污水處理設施能一次建造到位的盡量一次建造到位,從而造成設計規(guī)模遠遠大于實際情況。

(3)污水收集管網(wǎng)建設滯后

我國現(xiàn)有的部分規(guī)劃和已建管網(wǎng)通常主要為干管。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級污染源分散,集鎮(zhèn)老管網(wǎng)以雨、污合流為主,加之道路狹窄,管道建設施工難度大,投資高,鄉(xiāng)鎮(zhèn)財力有限等原因,生活污水接入率低,造成實際處理水量與建設規(guī)模相比偏低。

2.水質(zhì)偏大原因

(1)規(guī)劃設計的影響

當缺乏現(xiàn)狀資料調(diào)查條件時,村鎮(zhèn)污水處理廠設計水質(zhì)的確定有2種方法:

第一,參考以上現(xiàn)有國家規(guī)范體系,根據(jù)規(guī)范給出的參考數(shù)值進行確定。采用此方法的主要缺陷是,規(guī)范給出的參考范圍較大,設計時基于安全可靠的基本原則,易取大值。

第二,采用保證率確定設計進水水質(zhì)的方法。此方法是類比同地區(qū)現(xiàn)有污水處理廠進水水質(zhì),利用頻率統(tǒng)計方法對這些數(shù)據(jù)進行處理,繪制水質(zhì)濃度頻率曲線,并計算出進水中一定積累頻率下各項污染物濃度,為擬建污水處理廠提供設計水質(zhì)濃度參考值。采用此種方法時,設計數(shù)值較為接近實際情況。但若類比村鎮(zhèn)污水處理廠選擇不當(工業(yè)廢水或者養(yǎng)殖廢水占比過多),或者進水保證率取值較大,易造成設計偏大。

(2)項目建成后污水管網(wǎng)滲漏

由于地下水位較高,污水管網(wǎng)的滲漏現(xiàn)象較為普遍。因施工質(zhì)量原因和基礎下陷而造成的檢查井處漏水,因施工質(zhì)量原因而造成的過河管道處河水倒灌;因接管前污水直排就近河道,接管后原排水口沒有封堵而造成的河水倒灌等,往往會稀釋水質(zhì)。

另外,對于相同的管道施工質(zhì)量,由于農(nóng)村路而滲透系數(shù)高于城市,暴雨時造成的雨水下滲稀釋對農(nóng)村污水水質(zhì)的稀釋強度要高于城市。

(3)項目建成后污水管網(wǎng)水力特性的影響

12

編輯:徐冰冰

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