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污水處理廠“提標改造”在路上

2019-10-15 12:16 來源:污水處理工作室 作者:本站

  污水處理廠提標改造是牽一發而動全身的系統工程,涉及眾多管理部門和學科,也與上下游設施的建設息息相關,需要全盤考慮。集中式污水處理廠提標改造工程的密集實施,與水處理先進技術應用、工藝優化、工程施工以及運行管理等方面不能很好的相匹配,導致集中式污水處理廠提標后的穩定達標排放存在問題。

  一、各地污水廠提標改造工作正式提上日程

  污水處理廠提標改造,全國各地都在進行。根據《“十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》要求,我國“十三五”的城鎮污水處理能力將從2.17億m³/d提升至2.68億m³/d,新增污水處理設施所需投資金額也將達1500多億元。

  未來幾年,全國范圍內專業化的城市污水處理第三方服務市場將會快速成長,第三方運營比例將會提升20%,到2020年城市污水處理運營市場空間可達1000億元,其中第三方運營市場空間480億元。

  隨著浙江、廣東等地關于全面啟動污水處理廠提標改造工作政策的正式印發,涉及的數百座乃至數千座污水處理設施的提標改造工作正式提上日程。

  以廣東為例,2018年廣東敏感區域污水處理設施提標改造涉及210座污水處理廠,改造規模達1372.20萬噸/日,包括廣州、深圳、佛山等十幾個城市。

  而浙江對2018年度實施的100座城鎮污水處理廠清潔排放標準技術改造提出了明確要求。

  二、提標改造過程中面臨的困境

  (1)提標改造工程的建設資金缺乏

  關于標準改革的討論,無論是接近嚴格的標準參數,還是為達標而投入的追加處理工藝,最終的落腳點均在“成本”二字。已有數據表明,一個污水處理廠從一級B排放標準到一級A排放標準的追加投資等于該處理廠原始投資成本的50%-70%。

  若以一座平均處理能力為40,000m3/d的污水處理廠為例,一級B污水處理廠基礎建設投資約為6000-8000萬元,其升至一級A需要的追加投資為3000-5600萬元。

  此外,由于我國大部分污水處理廠目前執行的還是一級B或二級標準,因此升級標準所帶來的新舊設備的更換成本,特別是提標過后,更高要求的膜技術廣泛使用所產生的高額運行費用,無疑將是一筆不菲的開支。

  (2)提標改造用地受限

  污水處理廠規劃用地多按照二級標準預留,規劃時污水廠大多只考慮遠期需擴建的用地,很少會同時規劃提標改造的用地。隨著各項處理要求和處理標準的不斷提高,提標改造需要的用地也十分緊張。

  加上污水處理廠選址時,還需要考慮周邊一定范圍的環保防護距離,設置綠化、環衛或其他公共設施,從而導致污水處理廠被城市中各種建筑包圍,而提標改造工程一般都需要在原污水處理廠的紅線范圍內進行建設,這給提標改造項目的設計和施工都增加了很大的難度。

  特別是對于以前設計就很緊湊的集中式污水處理廠,很可能由于建設用地不足而不能采用最經濟有效的方案,只能選擇膜處理設施這類占地小但投資高、運行費用也高的工藝單元。

  (3)污水處理廠負荷率低

  相對于匹配快速城鎮化進程而高速發展的城鎮污水處理廠建設速度,我國對于污水的來源和收集缺少詳細的規劃和充分的論證,管網和泵站等輔助設施的建設相對滯后,導致污水處理設施的設計和處理能力遠高于實際運營后的污水量。

  現有污水處理廠的年均負荷率低于75%的還占較大比例。而考慮到目前的管網中,雨污分流制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、河水進入污水處理系統,實際污水處理設施的負荷率可能更低。

  此外,現有的城鎮污水處理設施還接納了部分工業污水,如果將這部分污水的負荷扣除,則現有負荷率勢必還要更低,已建成污水處理廠利用率明顯不足。

  (4)污水再生處理能力及回用率不高,污泥處理處置率偏低

  據《2016年城鄉建設統計公報》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。按城市污水處理廠1.49億m3/d的處理能力,年均負荷率70%估算,再生水處理率及利用率分別為26.5%和11.9%,而縣城污水處理廠這一比率肯定會更低。

  相比國外城市較高的污水處理回用率,如以色列1997年生活污水回用率就達100%,我國城鎮污水處理廠在該方面的表現差距較大。此外,全國城鎮污水處理廠污泥總產量(以含水率80%計)已突破3000萬t/a。據相關統計,我國污泥綜合利用率僅有20%;在污泥處置方式中,土地填埋占比60%左右,還有相當一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,一些城鎮污水處理廠要主動和被動接收工業廢水,污泥性質可能會改變,使得污泥處理處置難度進一步增加,風險進一步升級。

  三、污水廠如何實現運營優化

  污水處理廠提標改造是牽一發而動全身的系統工程,涉及眾多管理部門和學科,也與上下游設施的建設息息相關,需要全盤考慮。集中式污水處理廠提標改造工程的密集實施,與水處理先進技術應用、工藝優化、工程施工以及運行管理等方面不能很好的相匹配,導致集中式污水處理廠提標后的穩定達標排放存在問題。

  提標改造技術方案尋求最節能、最合理的方法,重點突出總氮、總磷控制,采取生物、化學等綜合技術,以“先功能定位,后單元改造;先優化運行,后工程措施;先內部碳源,后外加碳源;先生物除磷,后化學除磷”的技術原則,根據不同廠況因地制宜采取不同措施。

  設計單位應在制定設計方案之前對原污水處理廠做切實的實地調研,對污水處理廠的原始資料特別是管網、工藝設備信息、歷史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,尤其需要對污水廠的進水水質進行詳細的分析調查和統計,對于總氮、氨氮和總磷等指標應充分考慮,必要時還需要在工程前期進行試驗研究,在此基礎上才能形成有針對性的提標設計方案。

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