南京市高淳區農村生活污水治理模式選擇與改進(jìn)思考
全康環(huán)保:一、區域概況及治理現狀
區域概況
高淳區位于南京市南端,蘇皖交界處,由固城湖、石臼湖和長(cháng)江支流水陽(yáng)江所環(huán)抱,東部為丘陵地區,西部為平原圩區。高淳區屬北亞熱帶和中亞熱帶過(guò)渡季風(fēng)氣候區,光照充足,年平均氣溫15.9℃。高淳區下轄6個(gè)街道、2個(gè)鎮,行政村134個(gè),自然村944個(gè)(10戶(hù)以上、近3年不拆遷村莊)。2019年末,全區戶(hù)籍人口45.03萬(wàn)人,其中鄉村人口22.97萬(wàn)人。
治理需求
高淳區水域面積占國土面積比例達到30%,東部東壩街道及椏溪街道位于太湖流域;西部磚墻鎮、陽(yáng)江鎮、淳溪街道、古柏街道、漆橋街道及固城街道環(huán)固城湖分布,河流、溝渠縱橫交錯,且固城湖為區內唯一供水水源地。區內農村生活污水治理要求高、需求大且迫切。
治理現狀
高淳區10多年來(lái)通過(guò)太湖流域水環(huán)境綜合治理項目、農村環(huán)境連片整治示范項目、覆蓋拉網(wǎng)式農村環(huán)境綜合整治項目等,逐步推進(jìn)農村生活污水治理工作。2020年底前,高淳區已實(shí)現農村生活污水處理設施自然村全覆蓋,設施正常運行率維持在95%以上。全區參照《江蘇省村莊生活污水治理適宜技術(shù)及建設指南(2016版)》的規定,選取用水水量定額為80 L/(人?d),總排水量按照總用水量的75%估算,結合鄉村人口22.97萬(wàn)人,規劃需求日處理能力1.4萬(wàn)t。實(shí)際建成農村污水處理設施907套,生態(tài)池86個(gè),鋪設污水管網(wǎng)1 845.5 km,接戶(hù)數7.23萬(wàn)戶(hù),實(shí)際日處理廢水能力達到1.5萬(wàn)t,已能夠滿(mǎn)足區內治理需求。
二、治理模式及工藝選擇
處理設施出水排放標準按照《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB32 3462―2020),根據出水排向及設施規模等分級執行。處理工藝選擇方面,高淳區綜合考慮村莊自然地理因素、布局形態(tài)規模、基礎設施條件、環(huán)境改善需求等,分別采用納管處理、相對集中處理及分散處理模式。
1.納管處理模式
(1)接入城鎮污水處理廠(chǎng)處理
距離城鎮污水管網(wǎng)近、接入城鎮污水管網(wǎng)更為經(jīng)濟合理的村莊,主要采用接入城鎮污水處理廠(chǎng)處理模式。
(2)接入鄰村污水處理設施處理
距離鄰村農村污水處理設施較近,接入鄰村污水管網(wǎng)更為經(jīng)濟合理,且擬建或已建設施規模滿(mǎn)足要求的村莊,主要采用接入鄰村污水處理設施處理模式。
2.相對集中處理模式
對管網(wǎng)接戶(hù)數大于50戶(hù)或處于生態(tài)敏感區的村莊采用相對集中處理技術(shù),其中,一般條件下采用生物濾池+人工濕地工藝,土地緊張或工期緊的采用一體化A/O工藝,出水水質(zhì)要求嚴格的采用一體化MBR工藝。
(1) 生物濾池+人工濕地工藝
生物濾池+人工濕地工藝(圖1)具有組合處理效果好、能耗低、運行成本省、剩余污泥量少、無(wú)噪聲及集成化控制等優(yōu)點(diǎn)。工藝包含格柵池+集水池+缺氧池+滴濾池+人工濕地。調節池內填料選用辮帶式填料,堆積體積占調節池有效容積的30%。滴濾池結構整體分兩層,每層均采用不同粒徑規格的陶粒及卵石分層鋪設。滴濾池出水回流至缺氧池前端,回流比例3∶1,回流至缺氧池后端,回流比視運行情況調節。人工濕地陶粒、卵石及石膏分層鋪設,水生植物主要選用菖蒲。生物濾池主要強化COD和NH3-N處理,而人工濕地能有效去除TSS、TP及TN。該工藝對TSS、COD及NH3-N具有良好的處理效果,而對TN和TP的處理效率偏低。因此,需根據進(jìn)水條件優(yōu)化工藝運行參數,保持碳源供給與微生物脫氮除磷之間的平衡。
生物濾池+人工濕地工藝
(2)一體化A/O工藝
一體化A/O工藝具有處理效果好、耐沖擊能力強、占地小、施工周期短、集成化程度高及易打造景觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)。工藝包括厭氧+好氧一體化反應器污水依次經(jīng)過(guò)厭氧段、好氧段,部分好氧污水回流至厭氧段,不需要額外增加碳源即可完成反硝化反應,能很好地去除TN和TP。且一體化設備多配備化學(xué)除磷裝置及消毒裝置,應對階段性高負荷沖擊能力強。
(3)一體化MBR工藝
一體化MBR工藝具有處理效果好、耐沖擊負荷能力強、集成化程度高及施工周期短等優(yōu)點(diǎn),適用于水環(huán)境敏感、出水水質(zhì)要求較高的村莊,運行成本相對較高。膜生物反應器(MBR)是將傳統活性污泥法與膜分離技術(shù)結合的一種處理技術(shù)。膜具有截留提高活性污泥濃度、高效截留懸浮物的作用,對懸浮物去除效果好。
3.分散處理模式
對管網(wǎng)接戶(hù)數小于50戶(hù)的或處于非生態(tài)敏感區村莊采用分散處理技術(shù),其中20~50戶(hù)的采用生態(tài)池工藝,1~20戶(hù)的采用凈化槽工藝。
(1)生態(tài)池工藝
生態(tài)池工藝(圖2)具有投資及占地小、能耗低、運行成本省、維護簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。工藝采用調節池+人工濕地處理系統。調節池內填料選用辮帶式填料,堆積體積占調節池有效容積的30%。工藝含氣提泵一臺,起到污水提升及人工濕地曝氣作用。人工濕地根據實(shí)際處理能力將出水按一定比例回流至調節池循環(huán)處理,確保出水水質(zhì)達標。通過(guò)植物選擇、補充曝氣、污水回流等措施優(yōu)化工藝或操作條件可以提高人工濕地污染物去除率。
生態(tài)池工藝
(2)凈化槽工藝
凈化槽工藝具有技術(shù)成熟、建設成本低、占地小、施工周期短、可重復利用等優(yōu)點(diǎn)。工藝為利用微生物對污染物質(zhì)進(jìn)行分解,并通過(guò)結構設計對生物處理進(jìn)行人工強化。槽體外殼和內部大量采用復合材料,內部無(wú)需要檢修的動(dòng)力部件,運行壽命超過(guò)30年,污染物去除率可以穩定在80%以上。
三、建管模式與監督保障
1.建管模式
(1)3.1.1“BOT模式”實(shí)現建管一體
初期為解決建設管理質(zhì)量及引入專(zhuān)業(yè)第三方運維而推行的“EPC+委托運營(yíng)模式”,后期為全面提升建管質(zhì)量而采用的“BOT模式”?!癇OT模式”中第三方合作單位負責建設項目出資、建設全過(guò)程管理和實(shí)施,以及建成設施專(zhuān)業(yè)運維。創(chuàng )新模式通過(guò)引入社會(huì )資本投入建設,減輕政府財政壓力;也通過(guò)建管一體提升建設及運維質(zhì)量。
(2)“五位一體”及“多規合一”
一是“五位一體”。高淳區在治理工作上堅持政府主導、屬地為主的原則,建立區政府為統籌主體、鎮政府為責任主體、村級組織為實(shí)施主體、農戶(hù)為受益主體、第三方專(zhuān)業(yè)服務(wù)機構為服務(wù)主體的“五位一體”運維管理體系。區委、區政府對全區農村生活污水處理工作成立領(lǐng)導小組,明確區生態(tài)環(huán)境局牽頭組織各鎮街實(shí)施建設工作,區水務(wù)局負責監督考核工作。二是“多規合一”。結合村莊布點(diǎn)規劃和其他相關(guān)規劃,力求規劃一張圖,將實(shí)施內容進(jìn)行整合后再分解,合理安排建設時(shí)序,結合“美麗鄉村建設”“四好農村路建設”等建設項目相結合,在減少無(wú)效重復工作的同時(shí),也保證了項目建設質(zhì)量及美觀(guān)度,實(shí)現因村制宜、降本增效。
2.監督保障
(1)設施季度考核及“效能亮榜”專(zhuān)項行動(dòng)
高淳區出臺《高淳區農村污水處理設施長(cháng)效運行管理暫行辦法》《高淳區農村分散式生活污水處理設施運行維護工作考核評分標準》等考核管理辦法。委托第三方對所有運行設施每季度進(jìn)行一次運行情況及出水水質(zhì)情況考核,對考核中發(fā)現的問(wèn)題進(jìn)行通報,并要求各相關(guān)單位限時(shí)整改到位。同時(shí),通過(guò)“效能亮榜”專(zhuān)項行動(dòng),用“紅旗”“紅黃燈”每月公示,并作為各鎮街年度各項考核評分依據之一,充分激發(fā)工作積極性。
(2)專(zhuān)項資金保障
明確設施運維資金統一由鎮街列專(zhuān)項資金支付,其中,運維單位進(jìn)場(chǎng)后支付合同價(jià)的50%用于日常運維工作,其余50%根據設施每季度考核結果分季度按比例支付,激發(fā)運維單位內動(dòng)力。
四、建設運維情況及治理效果
1.建設運維情況
建設方面采用“BOT模式”后,各參建單位的管理水平及責任意識明顯加強,建設質(zhì)量明顯提升。規劃科學(xué)性及實(shí)施堅決性明顯增強,新建設施配套管網(wǎng)的入戶(hù)率明顯提升,基本在90%以上。在設施運維方面,全區8個(gè)鎮街均實(shí)行專(zhuān)業(yè)化運維機制,組織專(zhuān)業(yè)運維人員進(jìn)行日常運行維護。聘請第三方考核和水質(zhì)檢測機構,每季度對全區已農村生活污水設施運行管理進(jìn)行現場(chǎng)考核,對設施出水水質(zhì)進(jìn)行檢測,設施運行率、出水水質(zhì)合格率較以前有了顯著(zhù)提高。
2.治理效果
以高淳區2020年度的設施出水水質(zhì)達標情況為例,出水達標率分別為一季度95.2%,二季度98.6%,三季度96.8%,四季度98.6%。設施出水達標率維持在在95%以上,且出水水質(zhì)檢測結果平均值遠低于《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB32 3462―2020)中一級A標準限制,處理效果良好,有效維護了周邊水環(huán)境,詳見(jiàn)表1。高淳區農村生活污水處理設施出水情況