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另辟蹊径 因地制宜丨探索适合我国合流制溢流污染解决方案


8月18日,由中共四川省水污染治理服务协会委员会等单位主办的“提升四川省污水处理运维管理能力及流域污染防控研讨会”在德阳顺利召开,四川省水协会员、各地市供排水企业专家、学者参加了本次盛会。本次研讨会对全面推动四川省流域生态保护和高质量发展有关要求,推动水污染治理行业减污降碳和绿色转型发展,切实提升污水处理运维管理能力进行深入研究探讨。




博汇特作为四川省水污染治理协会名誉会长单位受邀出席本次会议,博汇特技术总监&首席运营官陈凯华代表参与授牌仪式。




研讨会上,博汇特子公司博泰至淳执行董事&技术总监、清华大学环境学院博士后汪翠萍分享了《我国水环境问题的思考及解决途径》。

       



当前水环境问题的思考
PART 01


《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》提到需要强化城镇污水处理厂弱项,补齐城镇污水收集管网短板。分析我国当前水环境问题可知,目前我国城镇污水处理厂的弱项在于污水处理率虚高、实际收集、处理率低,虚高污水处理率下的污染直排是一项全国范围内的、非常严重的问题,距离实现污水全收集、管网全覆盖、污染物全处理的差距巨大;同样地,我国城市污水管网的短板在于管网质量差、造成污水处理厂进水浓度低,污水浓度降低使得减排的投入和措施大打折扣;最后,我国普遍存在雨季溢流污染导致城市河道“逢雨即黑”问题,雨天面源污染影响严重,造成流域断面达标率明显低于非汛期。《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》中进一步对“合流制溢流污染控制”和“合流制溢流污水快速净化”进行了部署,由此可见,合流制溢流污染防控仍是城镇发展需要解决的重要任务之一



合流制溢流污染控制的常规经验
PART 02

1、我国针对溢流污染,目前常用的措施包括:

(1)管网雨污分流;(2)建设完全合流制管线,增设存储池、高密池等设施;(3)构建海绵城市。


管网雨污分流,投资巨大、周期长;增设处理设施在非雨季时无法达到满负荷运行,运行成本较高;构建海绵城市则投资体量更大,以目前试点城市来看,成效不高。


2、国际上溢流污染解决方案:

合流制溢流污染控制是许多地方水环境治理中普遍面临的难题,美国在世界范围内较早地开展CSO污染控制研究,根据美国的经验,首先最大限度的利用污水厂来处理溢流污水。国外合流制污水处理厂的雨季流量一般是旱季流量的3-5倍,采用以下几种形成处理:

(1)采用一级或者强化一级处理,雨季部分污水通过初级处理后跨越生物处理单元最后消毒排放;(2)采用活性污泥吸附法。



由于我国污水处理工艺设计规范取消了初沉池,因此直接跨越相当于污水直排,美国的一级处理后消毒排放只是针对SS和大肠杆菌群,缺乏对于sCOD和N的去除;而日本所采用的活性污泥吸附法(3W法)虽然对COD、SS和BOD有较好的去除,但缺乏对TN的去除,面临出水TN不达标风险。综上分析,面对国内严峻的溢流污染情况,需另谋出路,结合我国国情及污水处理厂实际情况,寻求一条更加经济有效的解决方案。



适用于我国合流制溢流污染的解决方案
PART 03

通过统计计算发现,我国大部分污水处理厂存在污水处理水量冗余现象,污水处理冗余能力平均值为83.8%;同时,污水处理厂实际进水浓度逐年降低,浓度冗余逐年提高。由此可见污水处理设施的水质、水量综合考虑污染削减能力存在大量冗余,提出充分利用污水处理冗余能力可有效解决溢流污染。具体讲生化池污泥负荷一定的情况下,流量与浓度成反比,浓度降低一倍,流量就可以提高一倍,同时利用富裕能力可以处理2~4倍雨水,限制性因素是沉淀池。因此,通过加速二沉池污泥沉淀可以助力污水处理厂2Q以上运行


纳米絮凝原位扩能技术

NFSSS纳米絮凝原位扩能技术通过添加纳米絮凝剂解决沉淀池的泥水快速分离问题,同时辅以生化段的调控(维持回流比不变,增大回流量以保障氮去除率),最终达到提高处理能力的效果。该技术由清华大学环境学院、北京博泰至淳及中持股份联合研发,经专家鉴定达到国际领先水平。



经过长期连续的小试、中试试验以及数十座污水处理厂的工程实践应用显示,该技术可实现1.5Q以上进水量,在水量超负荷的冲击下,不影响系统的长期稳定运行、絮凝剂的添加促进泥水分离速度和效果,使得污泥沉降性能大幅改善,回流污泥浓度提高,优化了整个生化系统的性能、保障出水水质稳定达标。





综上所述,NFSSS纳米絮凝原位扩能技术是基于我国国情和现有污水处理厂的实际情况,充分利用污水处理水质水量冗余能力,在不停车不减产、不增加构筑物基础上最大限度利用现有污水处理厂设施,来实现溢流污染控制的一条技术路线,可以助力污水处理厂2Q以上运行,适合所有活性污泥法的改造,具有显著的环境效益和经济效益