摘要：山東省日照市某鎮(zhèn)域內(nèi)行政村存在生活污水橫流、亂排亂倒現(xiàn)象，污染了周邊水體，影響了農(nóng)村人居生活環(huán)境。為解決此問題，該鎮(zhèn)因地制宜、統(tǒng)籌規(guī)劃，對(duì)鎮(zhèn)域內(nèi)23個(gè)居住相對(duì)集中且污水排放量較高的單村或聯(lián)村，采用青島歐仁環(huán)境科技有限公司的3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)建設(shè)污水處理站進(jìn)行集中處理。該項(xiàng)目采用專業(yè)化污水處理團(tuán)隊(duì)與國(guó)企聯(lián)合運(yùn)營(yíng)、智慧水務(wù)云平臺(tái)遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)，實(shí)行鎮(zhèn)督導(dǎo)、村落實(shí)、運(yùn)營(yíng)班組實(shí)施的管理運(yùn)營(yíng)模式。自2020年10月開始運(yùn)行至今，3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)處理效果較好，在進(jìn)水COD、氨氮分別為168.0～387.8、23.1～93.2 mg/L的條件下，出水COD和氨氮分別為16.6～47.5、0.9～4.4 mg/L，達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)目采用3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備，無需風(fēng)機(jī)曝氣，生化部分噸水占地0.12m2/m3污水，生物轉(zhuǎn)盤噸水電耗為0.12kW·h/m3污水。3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)具有占地面積小、運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)；采用智慧水務(wù)云平臺(tái)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，可大大提高運(yùn)營(yíng)效率。
0 1
項(xiàng)目概況
山東省日照市某鎮(zhèn)域內(nèi)行政村存在生活污水橫流、亂排亂倒現(xiàn)象，污染了周邊水體，影響了農(nóng)村人居生活環(huán)境。為解決農(nóng)村生活污水問題，保證周邊流域水體安全，提升農(nóng)村人居環(huán)境水平，全面助力鄉(xiāng)村振興，青島歐仁環(huán)境科技有限公司采用污水“分離、分流、納管、凈化”（黑水與灰水分離、雨水與污水分流、污水納管、3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)凈化）模式，高效治理“三水”（廁所糞污、廚房污水、洗滌污水）。該項(xiàng)目采用集設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)“四維一體”的模式，同時(shí)引入專業(yè)化污水處理團(tuán)隊(duì)與國(guó)企聯(lián)合，對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行綜合整治。在運(yùn)營(yíng)方面，建設(shè)了農(nóng)村污水運(yùn)營(yíng)中心，采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)鎮(zhèn)域內(nèi)的污水處理站點(diǎn)進(jìn)行集中化智能管理，遠(yuǎn)程操控，科學(xué)維護(hù)。該項(xiàng)目已建成3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤工藝污水處理站23座，近期污水處理總規(guī)模為1500m3/d，主要包括：格柵渠、調(diào)節(jié)池、3D-RBC一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備、景觀池、污泥池等構(gòu)筑物。
根據(jù)前期調(diào)研實(shí)測(cè)進(jìn)水COD在112.00～392.60mg/L、NH3-N在26.10～66.72mg/L、TP在3.36～5.78mg/L，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定該工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見表1。該工程設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行山東省《農(nóng)村生活污水處理處置設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/3693—2019）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體見表1。
表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水和出水水質(zhì)
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項(xiàng)目 |
COD(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
TP(mg/L) |
pH值 |
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進(jìn)水 |
≤500 |
≤80 |
≤6 |
6～9 |
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出水 |
≤60 |
≤8（15） |
≤1.5 |
6～9 |
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注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為水溫≤12℃時(shí)的排放限值。 |
0 2
工藝流程
該項(xiàng)目各個(gè)站點(diǎn)比較分散，缺乏相對(duì)專業(yè)的技術(shù)運(yùn)維人員，宜選用施工簡(jiǎn)便、運(yùn)維方便、自動(dòng)化程度高的一體化設(shè)備。與污水處理市場(chǎng)上常用的生化工藝（常規(guī)活性污泥法、A/O工藝、SBR、MBR等）相比，3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤工藝施工周期短、操作運(yùn)維簡(jiǎn)單、單位運(yùn)行成本低。結(jié)合該污水站的實(shí)際情況，最終確定選用3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤工藝。污水處理工藝流程見下圖。
污水處理工藝流程
3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備
污水從調(diào)節(jié)池經(jīng)潛污泵提升進(jìn)入3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤中，盤片約有40%的部分浸沒在污水中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，盤片帶動(dòng)污水與空氣交替接觸從而吸收空氣中的氧氣，并與污水中的有機(jī)物接觸，在生物轉(zhuǎn)盤盤片表面附著生長(zhǎng)一層生物膜，通過生物膜去除污水中的污染物。
0 3
工程調(diào)試運(yùn)行
該項(xiàng)目于2020年10月陸續(xù)調(diào)試運(yùn)行，調(diào)試方案如下：
①各建（構(gòu)）筑物注入清水；
②對(duì)潛污泵、3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備進(jìn)行單機(jī)運(yùn)行調(diào)試，并對(duì)三相電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)檢查與調(diào)整；
③按照先后順序依次運(yùn)行調(diào)節(jié)池潛污泵、3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備等，對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)試；
④3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備在連續(xù)進(jìn)水情況下，3 ～5天盤片出現(xiàn)了掛膜跡象；5 ～15天盤片上生物膜逐漸增多增厚，15 ～30天盤片上均勻附著一層生物膜，此時(shí)生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備的污水處理效果達(dá)到較好狀態(tài)；
⑤出水流經(jīng)景觀池后排放。
經(jīng)過1個(gè)月左右的穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好，出水各指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，具體見表2。
表2 實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)
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項(xiàng)目 |
COD(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
TP(mg/L) |
pH值 |
|
進(jìn)水 |
385.20 |
65.27 |
3.22 |
7 |
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出水 |
45.20 |
4.05 |
0.39 |
7 |
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標(biāo)準(zhǔn) |
≤60 |
≤8（15） |
≤1.5 |
6～9 |
0 4
運(yùn)營(yíng)模式
該項(xiàng)目針對(duì)每個(gè)村的實(shí)際情況，因地制宜，分類施策，探索出污水治理模式——推廣“分離、分流、納管、凈化”（黑水與灰水分離、雨水與污水分流、污水納管、生物轉(zhuǎn)盤工藝凈化）模式，高效治理“三水”（廁所糞污、廚房污水、洗滌污水）。由政府投資建設(shè)三格式化糞池、污水收集管網(wǎng)、3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤工藝污水站等設(shè)施；配備吸污車輛，設(shè)立長(zhǎng)效運(yùn)維專項(xiàng)資金，采用專業(yè)化污水處理團(tuán)隊(duì)與國(guó)企聯(lián)合運(yùn)維，實(shí)行鎮(zhèn)督導(dǎo)、村落實(shí)、運(yùn)維班組實(shí)施的管理運(yùn)維模式。
污水收集管網(wǎng)
3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤污水站
在處理利用方面，廁所糞污即黑水經(jīng)三格式化糞池處理后，部分達(dá)到無害化處理要求的糞液就地就近就農(nóng)利用；其余部分與廚房污水、洗滌污水等其他生活污水匯流，經(jīng)污水管網(wǎng)收集至3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤工藝污水站進(jìn)行凈化處理，污水處理后達(dá)標(biāo)排放或用于農(nóng)田灌溉。糞渣、糞皮與其他農(nóng)業(yè)農(nóng)村有機(jī)廢棄物一起堆泡成農(nóng)家肥，或轉(zhuǎn)運(yùn)至有機(jī)肥企業(yè)用于肥料生產(chǎn)。污水站產(chǎn)生的污泥經(jīng)脫水后運(yùn)至河山污水處理廠協(xié)同污泥處理，污泥干化后可用于市政綠化用肥料。
在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)方面，采用專業(yè)化污水處理團(tuán)隊(duì)與國(guó)企聯(lián)合運(yùn)維，實(shí)行鎮(zhèn)督導(dǎo)、村落實(shí)、運(yùn)維班組實(shí)施的管理運(yùn)維模式。運(yùn)維團(tuán)隊(duì)引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)污水站進(jìn)行智能化管理，采用物聯(lián)網(wǎng)+智慧云平臺(tái)運(yùn)營(yíng)管理模式，通過物聯(lián)網(wǎng)和3G/4G/5G技術(shù)，將生活污水處理站點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到監(jiān)控室的集中監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控和分布式管理。通過電腦或手機(jī)客戶端即可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和調(diào)控污水處理終端的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)各工藝單元設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，保障污水站運(yùn)行穩(wěn)定性，減少運(yùn)維人員的日常巡檢工作。該項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)示意圖如下。
3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤應(yīng)用示意圖
歐仁智慧云平臺(tái)應(yīng)用方式示意圖
歐仁智慧云平臺(tái)電腦端操作界面
0 5
運(yùn)行費(fèi)用
運(yùn)行費(fèi)用主要包括電費(fèi)、人工費(fèi)、藥劑費(fèi)等。主要設(shè)備及能耗見下表（以300m3/d為例）。
表3 主要設(shè)備電耗
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設(shè)備名稱 |
數(shù)量 |
單機(jī)功率/ kW |
使用功率/ kW |
運(yùn)行時(shí)間/ (h/d) |
耗電量/ (kW∙h/d) |
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總數(shù) |
備用 |
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調(diào)節(jié)池提升泵 |
2 |
1 |
0.25 |
0.20 |
24.00 |
4.80 |
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3D-RBC生物轉(zhuǎn)盤 |
1 |
0 |
3.52 |
1.54 |
24.00 |
36.96 |
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加藥系統(tǒng) |
1 |
0 |
0.80 |
0.64 |
24.00 |
15.36 |
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總計(jì) |
57.12 |
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注：以上未包括路燈、照明等污水站用電。 |
①電費(fèi)E1：按0.8元計(jì)算折合噸水電費(fèi)，E1=57.12×0.8÷300=0.152元/(噸·水)。
②藥劑費(fèi)E2：PAC投加量為8L/h，PAC濃度為5%，單價(jià)按2000元/噸計(jì)算，E2=8L/h×5%×24×21 ÷500=0.013元/(噸·水)。
③人工費(fèi)E3：該項(xiàng)目總污水量為1500m3/d，由3名運(yùn)營(yíng)人員負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)，工資為4000元/月，E3=4000×3人÷30÷1500=0.27元/(噸·水)。
綜上，噸水直接運(yùn)行費(fèi)用為：E1+E2+E3=0.435元/(噸·水)。
0 6
項(xiàng)目總結(jié)
（1）農(nóng)村水環(huán)境連片整治項(xiàng)目雨污分流問題
①問題：存在雨污不分流、雨污分流不徹底、雨季時(shí)雨水大量混入、旱季時(shí)地下水混入或污水外滲造成污水量少、養(yǎng)殖廢水或食品加工廢水等非生活污水混入等問題；
②解決措施：一方面由專業(yè)的施工隊(duì)伍進(jìn)行雨污分流管網(wǎng)鋪設(shè)施工，另一方面管網(wǎng)施工過程中要加強(qiáng)過程監(jiān)督管理，保證施工質(zhì)量，防止非生活污水接入污水收集管網(wǎng)。
（2）農(nóng)村水環(huán)境連片整治項(xiàng)目污水站選址問題
污水站選址盡量選取地勢(shì)低洼處，可減少污水提升，節(jié)約能耗；同時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮減少占地，盡量遠(yuǎn)離居民房屋、便于污水收集管網(wǎng)鋪設(shè)等。
（3）農(nóng)村水環(huán)境連片整治項(xiàng)目建成后，現(xiàn)場(chǎng)缺乏專業(yè)技術(shù)人員，不利于后續(xù)的運(yùn)營(yíng)工作。建議采用政府購買運(yùn)營(yíng)服務(wù)，聘請(qǐng)專業(yè)的污水處理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)工作，形成污水治理項(xiàng)目長(zhǎng)效運(yùn)營(yíng)機(jī)制，保證農(nóng)村水環(huán)境連片整治項(xiàng)目長(zhǎng)效有序運(yùn)營(yíng)。
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