來源:汙水處理工作室
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,也與上下遊設施的建設息息相關,需要(yào)全盤考慮。集中式汙水處理廠提標改造(zào)工程的密集實(shí)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麵不(bú)能很好的相匹配,導致集中式汙水處理廠提(tí)標(biāo)後的穩定達(dá)標排放存在問題。
一、各地汙水廠提標改造工作(zuò)正式提上日程
汙水處理廠提標改造,全國各地(dì)都在進行。根據《“十三五”全國城鎮汙水處理及再生利用設施(shī)建設規劃(huá)》要求,我(wǒ)國“十三五”的城鎮汙水(shuǐ)處理能力(lì)將從2.17億m³/d提升至2.68億m³/d,新增(zēng)汙水處理設(shè)施所需(xū)投資金額也將達1500多(duō)億元。
未來幾年,全國範圍內專業化的城市汙水處(chù)理第(dì)三(sān)方服務市場將會快速成長,第三方運(yùn)營比例將會提升(shēng)20%,到2020年城市(shì)汙水(shuǐ)處理運營市場空間可達1000億元,其中第(dì)三方運營(yíng)市場(chǎng)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策的正式印發,涉及的(de)數百座乃至數(shù)千座汙(wū)水處理設施的提標改造工作正式提上日程。
以廣東為例,2018年廣東敏感區域汙水(shuǐ)處理設(shè)施提標改造涉及210座汙(wū)水處理廠,改造規模達1372.20萬噸/日,包括廣州、深圳、佛山(shān)等十幾個城市。
而浙江(jiāng)對2018年度實施(shī)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(qiú)。
二、提標改造過程中麵臨的困境
(1)提標改造工程的建設資金缺乏
關於標準改革(gé)的討論,無論是(shì)接近嚴格的標準參數,還是為達標而投入(rù)的追(zhuī)加處理工藝,最終的落(luò)腳點均在“成本”二字。已有(yǒu)數據表(biǎo)明(míng),一個汙水處理廠從(cóng)一級(jí)B排放標準(zhǔn)到一級A排放標準的追加投資等於該處理廠(chǎng)原始投資成本(běn)的50%-70%。
若以一座(zuò)平均處理能(néng)力為40,000m3/d的汙(wū)水處理廠為例(lì),一級B汙水處理廠基礎建設投資約為6000-8000萬元,其升至(zhì)一級A需(xū)要(yào)的追加投資為3000-5600萬元。
此外,由於我國(guó)大部分汙水處理(lǐ)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(xīn)舊設備的更換成本,特別是提標過後,更高要求的膜技術廣泛使(shǐ)用所產生的高額運行(háng)費用,無疑將是一筆不菲的開支。
(2)提標改造用地受限
汙水處理廠規劃用地多按照二級標準預留,規劃時汙水廠大多隻(zhī)考慮遠期(qī)需擴建的用地,很少會同時規劃(huá)提標改造的用(yòng)地。隨著各項(xiàng)處理要求和處(chù)理標準的不斷提高,提標改造需要的用(yòng)地也十分緊張。
加(jiā)上汙水處理廠選址時,還需要考慮周邊一定範圍的環保(bǎo)防護距離,設置綠化、環衛或其他公共設施,從而導致汙(wū)水處理廠被城市中各種(zhǒng)建築包圍,而提(tí)標(biāo)改造工(gōng)程一般都需(xū)要在原(yuán)汙水處理廠的紅線範圍內進(jìn)行建設(shè),這給提標改造項目的設計和施工都增加了很大的難度。
特(tè)別是對(duì)於以前設(shè)計就很緊湊的集中式汙水處理廠,很可能由於建設用地不足而不能采用最經(jīng)濟有效的方案,隻能選擇膜處理設施這類占地(dì)小但投資高、運行費(fèi)用也高的工藝單元。
(3)汙水處理廠負荷率低
相對於(yú)匹配快速城鎮化進程而高速發展(zhǎn)的城鎮(zhèn)汙水處理(lǐ)廠建設速度,我國對於汙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(zhàn)等輔助設施的建(jiàn)設相對滯後,導致汙水處理設施的設(shè)計和處理能力遠高於實際運營後的汙水量。
現有汙水處理廠的(de)年均負荷率低於75%的還占較大比例。而考慮到目前的管網中,雨汙分(fèn)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(dà)量的(de)雨水、河水進入汙水處(chù)理係統,實際汙水處理設(shè)施的負荷率可能更低。
此外,現有的城鎮汙水(shuǐ)處理設施還接納了部分工業汙水,如果將這部分汙水的負荷扣除,則現有負荷率勢必還要更低,已建成汙水處(chù)理廠利用率明(míng)顯不足。
(4)汙水再生處(chù)理能(néng)力及回用率不高,汙泥(ní)處理處置(zhì)率偏低
據(jù)《2016年城鄉(xiāng)建(jiàn)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。按城市汙水處(chù)理廠(chǎng)1.49億m3/d的處理能(néng)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%,而縣城汙(wū)水處理(lǐ)廠這一比率肯定會更低。
相比國外城市較高的汙水處理回用率,如以色列1997年生活汙水回用率就達(dá)100%,我國城鎮汙水處理廠在該(gāi)方麵的表現差距(jù)較大。此外,全國城鎮汙水處(chù)理廠汙泥總產量(以含水率80%計(jì))已突(tū)破3000萬t/a。據(jù)相關統計,我國汙泥綜合利用率僅有20%;在汙泥處置方式中,土地填埋占比60%左右,還有相當一部分采用的是(shì)露天堆放和簡單外運填埋(mái),帶來了很大的環境隱患。
而且,一些城鎮汙水處理廠要主(zhǔ)動和被動接收(shōu)工業廢水,汙泥性質可能會改變,使得汙泥處理處置難度進一步增(zēng)加,風(fēng)險進一步升級。
三、汙水廠如何實現運營優化
汙水處理(lǐ)廠提標(biāo)改造是牽一發而動全(quán)身的係統工程,涉及眾多管理部門和學科,也與上下遊設施的建設息息相關,需要全盤(pán)考慮(lǜ)。集中式汙水(shuǐ)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(gōng)程施工以及運行管理(lǐ)等方麵不能很好的相匹配,導(dǎo)致集中式汙水處理廠提標後(hòu)的(de)穩定達標(biāo)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、總磷控製,采取生物、化學等綜合技(jì)術,以“先功(gōng)能定位,後(hòu)單(dān)元(yuán)改造;先(xiān)優(yōu)化運行,後工程措施;先內部碳源,後外加碳源;先生物(wù)除磷,後化學除磷”的(de)技術原則,根據不同廠況因地製宜采取不同(tóng)措施。
設計單位應在製定設計方案之前(qián)對原汙水(shuǐ)處理廠做切實的實地調研,對汙水(shuǐ)處理廠的原始資(zī)料特別是管網、工藝設備信息(xī)、曆史運(yùn)行(háng)狀況和數據都應該(gāi)做深入了解,根據原有用地情況進行科學布局,尤其需要對汙水廠的進水水質進行詳細的分析(xī)調查和統(tǒng)計,對於總氮、氨氮和總磷等指標應(yīng)充分(fèn)考慮,必要時還需要在工程前期進行試驗研究,在此基礎(chǔ)上才能形成有針對性的提標設計方案。