磁分離技術已成為一門新興的污水處理技術。磁分離在水處理中獲得了許多成功應用,顯示出許多優點,將這項技術運用于村鎮污水和黑臭水體治理具有很大的優勢,詳情見下文分析。
一、村鎮污水治理:現狀嚴峻,難點多多
近10年來,我國小城鎮經濟迅猛發展,人民生活質量顯著提高。然而經濟的發展與環境保護并不同步,在經濟發展的同時,隨著城市污染的轉移、鄉鎮長期缺乏統籌規劃造成環境污染問題日趨嚴重。城鎮污水治理是困擾鄉鎮生態環境的重大難題。長期以來,二元制經濟發展模式導致在規劃、資金、人才等諸多方面城市明顯優于鄉鎮和農村,我國村莊人均排水支出遠遠低于城市人均排水支出。在以后的建設過程中,鄉鎮污水的基礎設施規劃、建設都需要財力、人力、物力和制度保障等多方面的投入才能逐步縮小城鄉差距。
我國城鎮仍有約20%的污水直排和溢流,是造成河湖黑臭問題80%的主要癥結。村鎮聚居區污水直接排入溝渠、河湖,造成區域內的民眾深受河湖、溝渠的黑臭影響。
目前我國村鎮污水治理難點主要有以下幾個方面:(1)分布廣且分散。以家庭生活污水為主,面源廣、排放分散,現有化糞池滲漏嚴重。(2)污水排放量不穩定。間歇排放波動大,早中晚做飯時段污水排放量高于其他時段。(3)投資建造成本高。以往村鎮生活污水多采用集中式的工程模式,前期手續復雜且含有較大的管網投資,其時間及建造成本偏高。(4)運行管理復雜。村鎮生活污水處理項目投入運營后,對運營維護及管理要求較高,與現有的人力匹配度不夠契合,導致較多項目停滯。
二、黑臭水體治理:政策加碼,市場需求爆發
國家黑臭水體治理政策需求不斷加碼。2015年4月16日出臺的《水污染防治行動計劃》(“水十條”)明確提出:到2020年,地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內;到2030年城市黑臭水體得到消除。各省、市也均出臺黑臭水體治理相關文件。公眾關注和政策加碼雙重施壓下,向黑臭水體宣戰已刻不容緩。環能科技的磁分離技術在這個領域應用比較廣泛。2016年9月5日,住建部印發《城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術指南(試行)》,明確將磁分離技術列為推薦技術。
2014年年底,環能科技的拳頭產品——磁分離技術,獲得了國家科技進步二等獎。其核心技術“超磁分離水處理成套技術設備”和“磁盤凈化廢水成套技術設備”具有占地面積小、投資省、運行費用低、處理水量大、出水水質好、污泥濃度高、管理維護方便等顯著特點,已廣泛地應用于煤礦、景觀、市政、石油、電力、冶金、造紙、印染以及水污染應急處理、給水預處理等領域。
在實踐中,該技術對懸浮物、COD、磷、藻類等去除率非常高,應用非常好,感官上的改善特別明顯。污濁、渾濁的黑臭水體,通過磁分離技術,出來的水特別清亮,讓人耳目一新,并且整個運行過程停留時間非常短,大概4-6分鐘。“機器一轉,清水再現”,這八個字很好地概括了磁分離技術的特點。此外,在污水處理廠提標改造當中應用此項技術,能很好地去除磷和懸浮物。
三、典型技術:MagBr-MBBR
該技術適用于居民小區、學校、酒店小型企事業單位及農村、小城鎮生活污水的處理及回用。包括磁載體生物移動床反應器,親水性磁性懸浮填料、混凝沉淀強化除磷,這是環能科技公司最核心的技術部分,可以確保出水水質指標達到一級A標準。
技術主要優勢有:(1)抗沖擊能力強??顾|、水量、水溫沖擊能力強,可以快速適應水質變化。(2)運行能耗低。氧利用率高、節約能源,比傳統工藝節省用電30%以上。(3)維護費用低。生物填料無堵塞、損耗低,長期使用無需更換填料。(4)操作簡單。設備自動化,操作簡便、可遠程監控,不需專業專職人員管理。(5)占地小。設備集成化程度高,占地小,比傳統工藝節省用地50%以上。(6)建設及調試周期短。設備一體化,建設安裝快速,比傳統工藝節省40%的時間。(7)結構靈活、形式多樣。適應鄉村及不具備運輸條件的地方,可滿足地面、地埋、半地埋等不同設備形式需求。
四、磁分離技術應用與案例
當城市污水處理廠問題解決了以后,人們開始關注農村和小城鎮的水環境綜合治理、污水處理。這個產業發展到今天,大家都向這個階段匯集,美麗鄉村可能就有真實的內容。鄉村辦旅游,還有其他的特色鄉鎮,吸引城市人重返鄉村,如果村鎮污水橫流也就不符合美麗鄉村的內涵。環能科技在這方面探索出一些技術和案例,為國家和環保事業新階段做出了些許貢獻。
崇州市10鄉鎮農村生活污水連片治理工程
根據《2015年成都經濟展望》,2015年成都市的主要任務為:大力實施農村環境連片整治項目,開展農村生活污水和畜禽養殖污染治理,提升農村生態環境質量。深化重點流域區域水污染防治。強力推進污染物總量減排,確保順利完成“十二五”總量減排目標任務。作為成都市下轄的縣級市,崇州市目前各城鎮多數是利用自然溝渠排放,無污水處理設施,造成了水資源及環境不同程度的污染,嚴重影響人民安居樂業。崇州市政府為了深化農村改革,推進新農村建設,非常重視農村環境改善,尤其是農村生活污水的治理。
根據現場的實際情況,環能科技采用MagBr-MBBR一體化技術,對崇州市下轄的三郎鎮、元通鎮等8鎮2鄉實施了區域污水連片治理,建設了18個污水處理設施,處理水量共計1925m3/d,避免污水直排污染環境。處理規模為50-150噸。
那么,MBBR系統處理效果如何?通過進出水數據比較,項目建設運營維護一年多以來,效果確實比較好。項目進水的COD含量約100-300mg/L,間歇性差別很大,但經過系統處理后,出水能達到50mg/L;BOD系統進水含量約100-150mg/L,出水≤10mg/L;氨氮系統進水含量約30-70mg/L,出水≤5mg/L;懸浮物系統進水含量約100-300mg/L,出水≤10mg/L。達到一級A標準,感官效果非常好。
此外,還有廖家鎮新桃安置點,處理規模50m3/d,占地面積80m2;崇平鎮春風村處理規模50m3/d,占地面積54m2。這兩個項目的處理效果也十分理想。將裝有進水和出水兩個礦泉水瓶進行比較,進水顏色深、渾濁,而出水顏色幾乎透明,感官差異非常明顯。這讓我們深深體會到,做環保只有強烈的對比試驗,才能烘托出職業自豪感。
基于環能科技整體信息化設計框架之下,“崇州市10鄉鎮農村生活污水連片治理工程”建立了一個服務于各污水處理站的數據信息系統。將各鄉鎮獨立分散的水體監測系統整合到統一的數據平臺,建立基于進、出水水質指標的實時數據中心,實現報警功能、報警信息的存儲、模糊查詢、運行數據曲線等功能。該項目共有18個點,建立了一套中心監控系統。這種遠距離監控,能給村鎮污水處理的集團式監控帶來便利,能夠更好優化,更好解決,更及時響應。
金堂縣2015年爪龍溪等18條黑臭河渠綜合治理工程
金堂縣水網密布,部分鄉鎮為了取水、排水方便而將生活污水直接排放至河道。在各個鄉鎮發展建設之初對環境保護未能給予足夠的重視,其廢水的處理率和達標率均很低,使飲用水源和農村環境受到嚴重威脅。因此,金堂縣政府特別重視,環能德美的生產基地就在金堂縣,使技術、設備一體化。
該項目采用MagBr-MBBR一體化技術,對爪龍溪、 蔡家河、竹溪河等18條黑臭河渠實施了區域污水連片治理,建設了30套污水處理設施,每天處理水量共計3040m3,避免污水直排污染環境。系統進水參數:COD 260mg/L左右,BOD160mg/L左右,懸浮物150mg/L左右,氨氮35mg/L,出水達到了一級A標準。同時,也設有一個中心,監控式的遙感、查閱,方便進行監控。
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