據(jù)統(tǒng)計，2018年我國鄉(xiāng)村常住人口為5億6401萬人，占總?cè)丝跀?shù)的40.42%。盡管農(nóng)村人口占全國總?cè)丝诘谋壤�近年來有所下降，但農(nóng)村水環(huán)境污染的問題卻日漸嚴(yán)重。我國目前有260多萬個自然村和近60萬個行政村，每年可產(chǎn)生90多億m3污水，污水處理率僅有22%左右，相當(dāng)一部分農(nóng)村污水直接或不達(dá)標(biāo)排放造成農(nóng)村水環(huán)境嚴(yán)重惡化。隨著農(nóng)民生活水平的提高，農(nóng)村普遍存在污水排放量遞增與污水處理設(shè)施建設(shè)相對滯后的矛盾。由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平較低，住戶比較分散，因此，農(nóng)村污水的處理不適合采用相對高度集中與高能耗的處理方式。要想解決農(nóng)村的水環(huán)境污染問題，就必須從農(nóng)村污水治理技術(shù)的研究入手。

1 農(nóng)村污水處理模式

1.1 污水排放規(guī)律與污染物特征

根據(jù)對山東南部鄉(xiāng)村的調(diào)研，絕大多數(shù)自然村生活污水總量小于100 m3/d，污水主要來自于廚衛(wèi)和洗浴，為間歇性排放，每日排放時段一般集中在三餐前后，其他時段排水量較小或基本不排水。農(nóng)村污水成分簡單，主要為有機(jī)物、N、P、病原菌、懸浮物(SS)等，基本不存在有毒物質(zhì)。不同家庭的污水在相同時段亦表現(xiàn)出巨大的差異性，污染濃度的高低與各家庭的生活習(xí)慣、衛(wèi)生習(xí)慣和污水收集系統(tǒng)是否完備等因素密切相關(guān)。山東南部某村相鄰10戶家庭夏季污水的主要污染物濃度如表1所示，采用混合排水系統(tǒng)的家庭化糞池出水污染物濃度較低，采用源分離排水系統(tǒng)的家庭化糞池出水污染物濃度較高。大部分家庭排出的污水和城市生活污水相比，總氮(TN)濃度相對較高，而碳氮比(C/N)相對較低。

農(nóng)村居民相對分散，水質(zhì)波動較大，污水不便于集中收集，因此，污水處理設(shè)施水量規(guī)模小，水量變化系數(shù)高于城市污水。

1.2 污水分散處理與集中處理的選擇

基于農(nóng)村污水水質(zhì)和水量特點以及污水收集的難易程度，污水處理模式可分為集中處理與分散處理兩大類，兩者的差異如表2所示。

僅從處理工藝考慮，集中處理有利于污水水量和水質(zhì)的均化，污水處理效率高，易于管理，在城市污水處理中多被采用。但農(nóng)村住戶分布較為分散，污水集中收集難度較大，污水處理可能更適合采用較為分散的處理方式。在美國，采用分散式污水處理的住宅比例在20%以上。

根據(jù)村落規(guī)模的大小、住戶的集中程度，農(nóng)村分散污水的處理又可以分別采用大規(guī)模分散處理方式(以村莊或片區(qū)為單位)和小規(guī)模分散處理方式(獨立住戶或組團(tuán)住戶)。鑒于污水集中處理的優(yōu)勢，應(yīng)盡量將污水集中，例如，以多戶鄰近家庭作為一個組團(tuán)，將污水收集到一起處理，這樣既可均化水量和水質(zhì)，又能降低污水處理設(shè)施的總投資和運(yùn)行維護(hù)成本。

2 農(nóng)村排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)可分為混合排水系統(tǒng)和源分離排水系統(tǒng)�；旌吓潘�系統(tǒng)是將生活中產(chǎn)生的所有污水混合收集和處理的系統(tǒng)，而源分離排水系統(tǒng)則是將糞便和尿液分別單獨排放并進(jìn)行處理的系統(tǒng)。一般意義上的生活污水為人類所有生活起居活動產(chǎn)生的污水，包括灰水、黃水和褐水等�；宜�是指來自盥洗間、淋浴、廚房的廢水以及洗衣廢水；黃水是指尿液或包括尿液在內(nèi)的沖洗水；褐水是指糞便或包括糞便在內(nèi)的沖洗水。黃水和褐水的混合污水，即廁所排放的污水，也被稱為黑水。

2.1 農(nóng)村廁所形式與特點

農(nóng)村廁所長期以來以旱廁為主要形式，近年來有向水沖廁逐步過渡的趨勢。農(nóng)村原始的旱廁一般是將糞便和尿液混合排放，不與廚衛(wèi)排水合流，是一種不完全源分離衛(wèi)生系統(tǒng)。水沖廁衛(wèi)生系統(tǒng)則需要用大量清水對糞便和尿液進(jìn)行沖刷，產(chǎn)生的黑水常常與其他生活污水合流排放，這種排水方式在城市排水系統(tǒng)中被廣泛采用。

目前，很多農(nóng)村已將旱廁改為水沖廁，這種改變有助于提升農(nóng)民生活質(zhì)量，但同時增加了能源和資源的浪費(fèi)。尿液與糞便量約占到生活污水總量的1.4%～1.8%，這些排泄物在水沖廁中被大量稀釋，使得污水排放量大幅增加，大大地增加了處理成本。實際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，水沖廁方式在管網(wǎng)建設(shè)不配套、污水處理設(shè)施跟不上的農(nóng)村不發(fā)達(dá)地區(qū)，對環(huán)境的污染比旱廁更大。

作為一種不完全源分離的排水系統(tǒng)，農(nóng)村原始旱廁的排泄物通常被住戶長期儲存熟化后用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這種旱廁，尿液和固體排泄物在廁所下方的化糞池混合儲存，其中少量尿液會蒸發(fā)掉，大部分尿液可撇起用于肥田，另外少量尿液和糞便一起經(jīng)自然發(fā)酵后用于肥田。由于化糞池往往露天，衛(wèi)生條件較差,而完全源分離排水系統(tǒng)作為一種新興技術(shù)，需要對室內(nèi)便器進(jìn)行改造，使干濕排泄物從源頭得以分離，尿液與固體排泄物分別密封儲存，而后分別處置。從整體來看，這種方式更為環(huán)保衛(wèi)生，且對資源回收更為徹底。源分離廁所的總投資會隨著技術(shù)進(jìn)步逐年降低，經(jīng)濟(jì)效益從長遠(yuǎn)來看將有大幅度提升，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的農(nóng)村可以酌情采用。

2.2 源分離排水系統(tǒng)與資源回收

人糞尿是良好的農(nóng)家肥，在幾千年的農(nóng)耕文明中起到了舉足輕重的作用。然而，水沖廁使得糞便中的N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì)流失，從可持續(xù)發(fā)展的角度來說并不可取。各類生活污水中營養(yǎng)物質(zhì)的含量如表3所示，其中黃水和褐水中N、P、K的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過灰水中的含量。Xu等指出，市政污水中10%的尿液貢獻(xiàn)了80%的N和42%的P，但對CODCr的貢獻(xiàn)率僅為8%。Ishii等的研究也證實，通常市政污水中流量占比不到1%的尿液貢獻(xiàn)了80%的N和超過50%的P。如果將所有廁所廢物回用到農(nóng)業(yè)，則有75%～85%的N、P、K可被作為資源而不是環(huán)境的潛在污染物。通過技術(shù)手段回收這些營養(yǎng)物質(zhì)，回用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，將是農(nóng)村污水處理發(fā)展的方向。

源分離排水系統(tǒng)不但能夠減少沖洗水的用量，達(dá)到節(jié)水的目的，還可以減少污水排放量，提高污水處理能力，產(chǎn)出的有機(jī)肥可以提高糧食安全。日本、德國、美國、瑞典等國家源分離排水系統(tǒng)很早就有工程應(yīng)用，我國近年來也在不斷嘗試。德國采用源分離系統(tǒng)的示范工程有呂貝克市(Luebeck)某住宅區(qū)和弗賴堡市(Freiburg)某住宅區(qū)等。呂貝克市的住宅區(qū)源分離生態(tài)排水系統(tǒng)利用真空廁所，分別收集黑水和灰水，然后分類處理，降低了污水處理成本，最終可以回收生活污水中60%的N、46%的P和43%的K。比爾與梅琳達(dá)·蓋茨基金會(Bill & Melinda Gates Foundation)投資數(shù)億元，致力于開發(fā)可有效分離并處理尿液與糞便的藍(lán)色分流廁所(blue diversion toilet)，并于2018年在北京“新世代廁所”博覽會上進(jìn)行了展示。Larsen等在該基金會的資助下于肯尼亞開展了應(yīng)用研究，證實將這種基于沖洗水循環(huán)回用和肥料回收的衛(wèi)生系統(tǒng)用于解決城市貧民窟的衛(wèi)生危機(jī)是可行的。北京奧林匹克公園建立了源分離的分質(zhì)排放、處理和循環(huán)利用系統(tǒng)，對收集到的黃水進(jìn)行貯存、腐熟和肥化處理，最終得到了富有營養(yǎng)、易于分解的有機(jī)氮肥。另外，鄂爾多斯市與瑞典合作的生態(tài)鎮(zhèn)項目也進(jìn)行了源分離生態(tài)排水系統(tǒng)的積極嘗試。

Malila等指出，在農(nóng)村應(yīng)用源分離排水系統(tǒng)，可以比現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)多回收4倍的P和30倍以上的N，將對水體富營養(yǎng)化的影響減少到現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的1/5。李建軍認(rèn)為，衛(wèi)生問題仍然是當(dāng)前農(nóng)村污水處理的核心問題，源分離衛(wèi)生廁所既衛(wèi)生又生態(tài)，建議對農(nóng)村原生態(tài)循環(huán)習(xí)俗予以保留。源分離排水系統(tǒng)在減少污水排放量、降低污水處理投資和運(yùn)行成本的同時，通過對糞便和尿液的無害化處理，可實現(xiàn)N、P、K等資源的循環(huán)利用，符合農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的方向。

3 農(nóng)村污水處理工藝

目前，我國農(nóng)村混排污水處理技術(shù)主要有化糞池、生物膜法、活性污泥法、人工濕地、土地滲濾、穩(wěn)定塘等多種形式，究竟哪種方式更適合農(nóng)村，需要根據(jù)實際情況做出判斷。由于農(nóng)村人口居住分散，收集在一起的污水量較少，對處理工藝的要求反而更高。從資源化利用的角度考慮，若將處理水回用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，則對污水處理工藝出水中如有機(jī)營養(yǎng)以及N、P、K等指標(biāo)的要求可適當(dāng)降低。

3.1 針對源分離排水系統(tǒng)的分質(zhì)處理工藝

對源分離的排水系統(tǒng)排放的污染物進(jìn)行分質(zhì)處理，在降低處理費(fèi)用的同時，還能得到優(yōu)質(zhì)肥料，一舉兩得。

(1)黃水的處置

尿液是一種環(huán)境友好的肥料，實現(xiàn)黃水的分離式收集和處理,能大幅降低生活污水中的N、P負(fù)荷。將尿液腐熟后作為農(nóng)家肥使用，這在農(nóng)村是較為便捷的處理方式。尿液腐熟,即尿液在儲存過程中發(fā)生的一系列物理、化學(xué)和生化反應(yīng)或變化，其中的尿素轉(zhuǎn)化為易于被植物吸收的NH3-N。尿液腐熟180 d即可有效殺滅其中的病原菌,滿足農(nóng)用液體肥料的安全標(biāo)準(zhǔn)。

尿液中的營養(yǎng)元素也可以通過一定的工藝進(jìn)行回收。將黃水貯存至少6個月后進(jìn)行濃縮或干化，得到的氮素可用于肥田。Ishii等研究發(fā)現(xiàn)，向尿液中大量添加MgO和Na3PO4，促使鳥糞石沉淀，可得到較高的N回收率。此類方法應(yīng)用于農(nóng)村黃水處理的經(jīng)濟(jì)性還有待于進(jìn)一步實踐驗證。

(2)褐水的處置

日常生活中每人每天產(chǎn)生的糞便干重約為47.9～48.4 g/(人·d)。源分離的人類固體廢物(糞便)在農(nóng)村通常單獨或與有機(jī)垃圾共同堆肥處理，既能穩(wěn)定其中的有機(jī)物，又能殺死其中的病原菌。堆肥富含有機(jī)質(zhì)，含N量高，營養(yǎng)全面，既有肥效，還可改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤中有益微生物的生長。

高溫堆肥是肯尼亞內(nèi)羅畢非正規(guī)社區(qū)實施的一種生態(tài)方法，能夠更有效地保留糞便中的N和P，其產(chǎn)物中的植物有效氮約為214.5 mg N/kg，比300～600 ℃熱解產(chǎn)物中的植物有效氮高16～858倍。高溫堆肥需要對物料加熱，能耗高，不適合在農(nóng)村大規(guī)模推廣。白帆等模擬自然狀態(tài)下生態(tài)廁所的好氧堆肥過程，在糞便中加入鋸末，保持溫度在35 ℃左右2周時間，無需加熱，對糞便中有機(jī)物的去除率仍可達(dá)到63%以上，總固體量減少量在56%以上，試驗結(jié)果表明，中溫好氧堆肥能夠礦化穩(wěn)定糞便中的有機(jī)物，實現(xiàn)免水沖廁所糞便的資源回收，在農(nóng)村具有較好的應(yīng)用前景。一些農(nóng)村的實際做法是將糞便、有機(jī)垃圾與草木灰等按一定比例混合在一起進(jìn)行封存，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行翻堆，繼續(xù)封存至堆肥完成。堆肥物料中的初始C/N控制在25∶1～30∶1，夏季腐熟大約需要2個月，冬季腐熟則需要3～4個月，堆肥完成后可直接作為農(nóng)肥使用。

(3)黑水的處理

唐賢春等對采用AAO-MBR工藝處理黑水的實際工程進(jìn)行了長期監(jiān)測，結(jié)果顯示，經(jīng)深度處理后的出水滿足農(nóng)作物或林木的澆灌、景觀用水補(bǔ)水和道路清洗水要求，產(chǎn)生的污泥與餐余垃圾一起進(jìn)行厭氧消化后，再經(jīng)脫水處理可作為農(nóng)肥使用。這種處理方式投資和運(yùn)行費(fèi)用都較高，而且需要專人管理。

農(nóng)村黑水最簡易的處理方式，是先通過三格化糞池進(jìn)行儲存、沉淀和厭氧發(fā)酵，上清液經(jīng)稀釋后肥田，再將沉淀污泥與有機(jī)垃圾、植物秸稈等混合做堆肥處理。三格化糞池結(jié)構(gòu)簡單，在農(nóng)村應(yīng)用較為普遍，旱廁黑水進(jìn)入化糞池后在常溫下即可進(jìn)行厭氧發(fā)酵。對某山村黑水化糞池水質(zhì)進(jìn)行實測，出水NH3-N可高達(dá)292 mg/L，具有很高的農(nóng)用價值。馮長艷等對10戶農(nóng)家的三格化糞池進(jìn)行現(xiàn)場試驗，以人工濕地組合工藝處理化糞池后的黑水，其中有8戶出水達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中規(guī)定的二級標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 灰水he 混排綜合污水的處理

Gross等在以色列的農(nóng)場對灰水回用進(jìn)行了長期研究，發(fā)現(xiàn)灰水不經(jīng)過處理而直接灌溉作物，會帶來比較大的環(huán)境與健康風(fēng)險�；宜�和綜合污水經(jīng)過處理后方可用于農(nóng)業(yè)灌溉、園林綠化以及沖洗廁所等。Ghisi等研究了兩戶巴西家庭，對灰水處理后進(jìn)行回用，分別節(jié)省了25.6%和30.4%的生活用水。

土壤滲濾、人工濕地、穩(wěn)定塘等占地面積大，但運(yùn)行費(fèi)用較低，是較適合農(nóng)村灰水處理的方式。土壤滲濾和人工濕地進(jìn)水SS濃度不能太高，要求有一定的預(yù)處理。張思等以農(nóng)村生活污水為研究對象，以粉煤灰為填料配合土壤構(gòu)建的土壤滲濾系統(tǒng)，對CODCr的去除率達(dá)到了85.8%，對TN和TP平均去除率分別為78.4%和98.1%。Hong等開發(fā)了一種改進(jìn)的多土壤分層(MSL)系統(tǒng)，專門用于處理農(nóng)村地區(qū)低C/N的生活污水，CODCr、TN、TP去除率分別達(dá)到了98.29%、69.86%、100%。Elfanssi等利用人工濕地處理摩洛哥農(nóng)村污水，TSS、BOD、CODCr、TN和TP去除率分別達(dá)到了95%、93%、91%、67%和62%，而且該系統(tǒng)顯示出非常強(qiáng)的殺菌能力。Comino等的試驗也驗證了濕地植物有助于人工濕地凈化不同有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷的灰水。山東棗莊農(nóng)村多利用村邊坑塘興建穩(wěn)定塘，對灰水和雨水的混合污水進(jìn)行處理，塘內(nèi)種植蘆葦、荷花、菖蒲、睡蓮等植物，既美化了環(huán)境，對水環(huán)境污染也起到了一定的緩解作用。

生物轉(zhuǎn)盤運(yùn)行費(fèi)用較低，也比較適合用來處理農(nóng)村污水。昆山農(nóng)村采用以生物轉(zhuǎn)盤為主體的SW一體化污水處理裝置處理生活污水，出水再經(jīng)人工濕地強(qiáng)化處理，水質(zhì)達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。Amr等的研究顯示，生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)對灰水中BOD5處理效率約為93.0%～96.0%，對TSS去除效率約為84.0%～95.0%。

日本農(nóng)村對于不能納入集中排水工程的分散污水，普遍采用安裝方便、操作靈活的凈化槽處理技術(shù)。日本的凈化槽技術(shù)已從最初只處理糞便的單獨處理凈化槽，發(fā)展到了處理綜合生活污水的合并處理凈化槽以及出水可再生利用的深度處理凈化槽。相比土地處理法，凈化槽技術(shù)處理效果好，但投資和運(yùn)行成本相對較高。日本政府在通過立法約束農(nóng)村居民排污行為的同時，采用凈化槽補(bǔ)貼制度推動凈化槽技術(shù)在農(nóng)村的推廣。凈化槽技術(shù)實際上是將常規(guī)污水處理工藝中的預(yù)處理、生化處理、膜分離、消毒和污泥處理等多個單元集成于一體化設(shè)備中，利用物理、生物和化學(xué)作用等凈化污水。生化部分一般由兩步厭氧單元和一步好氧單元組成，主要通過厭氧微生物與好氧微生物的作用降解污水中的有機(jī)污染物以及脫氮除磷。干鋼等采用膜式凈化槽對安吉縣農(nóng)村生活污水進(jìn)行深度處理，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，對SS、BOD5、CODCr的平均去除率分別達(dá)到了93.95%、84.46%、83.64%，對NH3-N和TP的去除率分別達(dá)到了97.94%和94.13%。目前凈化槽技術(shù)在我國多地已得到借鑒與應(yīng)用，但受管理水平和經(jīng)濟(jì)水平的局限，普遍存在管護(hù)不力的現(xiàn)實問題。

4 結(jié)論

農(nóng)村居住區(qū)布局分散，人口密度低，經(jīng)濟(jì)條件、自然條件、環(huán)境容量等差異較大，應(yīng)因地制宜地選擇污水處理技術(shù)解決農(nóng)村生活污水的問題。

(1)對未改造為水沖廁的排水系統(tǒng)，宜保留原有旱廁或改造為完全源分離排水系統(tǒng)，由住戶對各自產(chǎn)生的污水進(jìn)行分類收集，并結(jié)合實際情況進(jìn)行處置和資源化利用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最大程度利用人糞尿中的N、P、K，減少資源和能源浪費(fèi)。黃水宜采用腐熟的方式進(jìn)行資源化利用；褐水宜采用中溫堆肥的方式進(jìn)行資源化利用。

(2)對水沖廁的排水系統(tǒng)，針對農(nóng)村居住分散、污水難以集中的特點，建議采用組團(tuán)式多戶聯(lián)用的污水收集系統(tǒng)和污水處理模式。低耗是農(nóng)村污水處理技術(shù)發(fā)展的主要方向，污水處理應(yīng)盡量采用簡單易行、維護(hù)方便的工藝。

(3)黑水宜采用三格化糞池加各種生化處理或多種生化處理的集成技術(shù)，灰水和混排綜合污水可采用人工濕地、土地滲濾、凈化槽、生物轉(zhuǎn)盤等進(jìn)一步凈化。穩(wěn)定塘對雨、污混流污水處理效果雖然不夠理想，但可以作為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)村污水處理的一種權(quán)宜之計。






 

　　全媒體記者 王小寧
“進(jìn)水氨氮28.9mg/L，出水氨氮0.438mg/L。”7月19日，日照高新區(qū)河山鎮(zhèn)侯家官莊污水處理站，身型小巧的污水處理設(shè)施正在默默運(yùn)作，工作人員分別從進(jìn)水口與出水口取出兩瓶水樣，水樣一黑一白對比鮮明，他介紹，這些來自農(nóng)村的生活污水，經(jīng)處理后，排放達(dá)到農(nóng)村生活污水處理處置一級標(biāo)準(zhǔn)。
“這個‘家伙’好，經(jīng)它一處理，黑水全變干凈了，村里污水不再放任自流了。”站在一旁的村民遲令蘭忍不住直夸贊，高興地說著村內(nèi)污水變清水后帶來的欣喜變化。
如遲令蘭所說，在河山鎮(zhèn)，河水變清了，河道變綠了，村子變新了。這些變化皆源于日照高新區(qū)實施的一項攻堅行動——農(nóng)村生活污水治理。
農(nóng)村生活污水治理似乎成為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的一道“難言之隱”，直觀反映著農(nóng)村人居環(huán)境的成色。2020年6月，日照高新區(qū)河山鎮(zhèn)啟動全域農(nóng)村生活污水治理，全鎮(zhèn)43個村完成污水治理，9200余戶村民共享清潔環(huán)境，成為治理農(nóng)村生活污水的典型。
相對于城鎮(zhèn)污水治理，居住面廣、分散的農(nóng)村，污水治理技術(shù)、工藝和運(yùn)營模式要求更高、難度更大。
“前期聯(lián)合設(shè)計單位，利用一周時間，對全鎮(zhèn)農(nóng)村進(jìn)行了實地摸排調(diào)查，科學(xué)選取三種污水治理類型。”日照高新區(qū)建設(shè)局李龍波介紹。
根據(jù)居住人數(shù)、排污量，該區(qū)因地制宜、分類施策，對具備納入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)條件的村莊，納入市政管網(wǎng)；對居住集中且排放要求較高的大中型單村或聯(lián)村，建設(shè)污水處理站；對居住分散、人數(shù)較少的村莊，則通過收集池———抽拉轉(zhuǎn)運(yùn)———污水處理站的方式進(jìn)行處理。
“不管哪種類型，從前端收集到后端處理，施工中每一步都很關(guān)鍵，否則很容易出現(xiàn)管子鋪上了卻收集不到污水的現(xiàn)象。”李龍波說。
綜合各種因素考量，日照高新區(qū)高起點謀劃，利用國有企業(yè)平臺引進(jìn)歐仁（日照）環(huán)保裝備有限公司，采用專業(yè)污水處理團(tuán)隊+國企聯(lián)合模式，建立統(tǒng)一設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)四位一體的建管機(jī)制，施工建設(shè)迅速推開。
在工程前端，結(jié)合農(nóng)村改廁和雨污分流工程，系統(tǒng)統(tǒng)籌，從戶到巷到主街道，全部下管鋪設(shè)，建立全鏈條收集體系，實現(xiàn)雨污分流和污水的有效收集；后端污水站、景觀池，一體建設(shè)。經(jīng)過近一年時間施工，河山鎮(zhèn)安裝污水處理設(shè)施24套，建設(shè)收集池40處，在全市超前完成農(nóng)村污水治理。
三分建，七分管，不能讓建好的污水站“曬”太陽。日照高新區(qū)建立區(qū)監(jiān)管、鎮(zhèn)主管、村協(xié)管、專業(yè)運(yùn)維單位專管的管理運(yùn)維體制，從區(qū)到鎮(zhèn)到村到企業(yè)，監(jiān)管整治更加精準(zhǔn)，并委托歐仁（日照）環(huán)保裝備有限公司，負(fù)責(zé)設(shè)施巡檢、清理疏通、故障維修等工作。
成本也是后期運(yùn)維的重要一部分。“針對農(nóng)村污水，我們采用了立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤為工藝主體的污水處理技術(shù)。”歐仁環(huán)保工作人員介紹，該污水處理設(shè)施耗電量少、運(yùn)行成本低，配套采用歐仁智慧云平臺物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，對污水處理站點進(jìn)行集中化智能管理。
走進(jìn)河山鎮(zhèn)污水處理運(yùn)營中心，全鎮(zhèn)24個安裝污水處理設(shè)施的污水站，在歐仁智慧云平臺上一目了然。
“設(shè)備可由手機(jī)或電腦控制，開關(guān)設(shè)備只要在手機(jī)上點一下就可以。”工作人員介紹，設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)監(jiān)控、報警監(jiān)控、實時進(jìn)水量等污水站日常運(yùn)行信息數(shù)據(jù)實時傳遞，一人就可管理2 0余臺設(shè)備，大大節(jié)省后期運(yùn)維成本。
“而在沒有安裝污水處理設(shè)備的收集池中，我們正在增設(shè)液位儀，通過液位儀與智慧云平臺相連，同樣實現(xiàn)智慧監(jiān)管。”該公司技術(shù)中心總經(jīng)理高洪貴介紹。
科技助力，農(nóng)村污水實現(xiàn)質(zhì)的轉(zhuǎn)變。村民們享受著污水變清水后的宜居環(huán)境。
“經(jīng)這么一整，污水有了去處，日常生活變得方便又干凈。”申加坡村村民李傳明說，如今，大家都改掉了之前隨地亂排污水亂扔垃圾的不良習(xí)慣，鄉(xiāng)村庭院、巷子變得整潔又好看。農(nóng)村生活污水治理美了環(huán)境，也美了鄉(xiāng)風(fēng)。來源：日照日報

 3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)

 

 

設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

 

    3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤處理工藝的特點：

   （1）特殊的立體網(wǎng)式轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，有效增大比表面積，大幅度提高了生物量，同時具備厭氧，好氧，兼氧菌群，系統(tǒng)有機(jī)負(fù)荷高、處理效率高，抗沖擊負(fù)荷能力更強(qiáng)。

   （2）3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤工藝完全省去了風(fēng)機(jī)，不僅降低了噪音，還降低了運(yùn)行費(fèi)用。

   （3）3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤采用進(jìn)口電力機(jī)械驅(qū)動，較國產(chǎn)設(shè)備更加穩(wěn)定，使用壽命大大增加，極大降低了維護(hù)成本。

   （4）3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤是一種表面積巨大的生物轉(zhuǎn)盤工藝，占地面積小，剩余污泥產(chǎn)量小，配套過濾一體化設(shè)備，大大簡化了傳統(tǒng)工藝復(fù)雜的污泥后續(xù)處理程序。

   （5）整套設(shè)備配備PLC（Programmable Logic Controller）自動控制系統(tǒng)，完全達(dá)到自動化、智能化的目的，操作管理簡單易行。

   （6）3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤運(yùn)行費(fèi)用合理，主要是轉(zhuǎn)盤緩慢轉(zhuǎn)動所消耗的動力，其功率較小，且運(yùn)行本身不需要額外添加藥劑，運(yùn)行費(fèi)用較一般污水處理方式節(jié)能50%以上。

   （7）摒棄了曝氣器、固定式生物填料等易損件，運(yùn)行更加穩(wěn)定，極大得方便了后續(xù)的維護(hù)管理。

3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)

在黑臭河道水質(zhì)提升中的應(yīng)用

高洪貴[1]，盧軍，尚永超

（青島歐仁環(huán)境科技有限公司，青島 266005）

摘 要：針對山東省日照市某鎮(zhèn)域內(nèi)某小型河道黑臭現(xiàn)狀，采用“控源截污、造流增氧、生態(tài)修復(fù)”組合水質(zhì)提升技術(shù)路線，提升該河道水質(zhì)，逐步達(dá)到了不黑不臭的目標(biāo)。該河道治理前COD_Cr在41.30～89.10mg/L、NH₃-N在5.60～20.38 mg/L、溶解氧在0.92～2.23 mg/L、氧化還原電位在10～61mV、透明度在4.50～24.50cm，治理后河道COD_Cr在12.20-26.70mg/L、NH₃-N在0.97～2.00mg/L、溶解氧在4.15～8.86mg/L、氧化還原電位在67～96mV、透明度在25.50～42.00cm，河道水質(zhì)提升效果顯著。該黑臭河道水質(zhì)提升采用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，生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備噸水占地0.02m²/m³污水，噸水電耗為0.05kw•h/m³污水。工程實踐表明，3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)在黑臭河道水質(zhì)提升方面效果顯著，具有占地面積小、運(yùn)行成本低、操作運(yùn)行簡便等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：3D-RBC 生物轉(zhuǎn)盤技術(shù) 黑臭河道  水質(zhì)提升

中圖分類號：TU992     

Application of Water Quality Improvement in Black and Odorous River with

3D-RBC Rotating Biological Contactor Technology

GAO Hong-gui, LU Jun, SHANG Yong-chao

(Qingdao Ouren Environ-Tech Co.,Ltd., Qingdao 266005, China)

Abstract: In view of the black and odor status of a small river in a town of Rizhao, Shandong Province, a combination of water quality improvement technology routes such as "source control and pollution interception, aeration and ecological restoration" were adopted to improve the water quality of the river, and gradually reached the goal of neither black nor odor.  Before treatment, the COD_Cr, NH₃-N, dissolved oxygen, REDOX potential and transparency were in the range of 41.30～89.10mg/L, 5.60～20.38 mg/L, 0.92～2.23 mg/L, 10～61mV and 4.50～24.50cm.  After treatment, COD_Cr, NH₃-N, dissolved oxygen, REDOX potential and transparency were 12.20～26.70mg/L, 0.97～2.00 mg/L, 4.15～8.86 mg/L, 67～96mV, and 25.5～30cm, respectively. The water quality of the river was significantly improved.  The water quality improvement of the black and odor river adopts 3D-RBC rotating biological contactor integration equipment, without fan aeration. The rotating biological contactor covers an area of 0.02m²/m³ sewage, and the power consumption per ton of water is 0.05 kW •h/m³ sewage.  The engineering practice shows that the 3D-RBC rotating biological contactor technology has a remarkable effect in the treatment of black and odorous river, and has the advantages of small occupation area, low operation cost and simple operation.

Keywords: 3D-RBC; rotating biological contactor technology; black and odorous river; water quality improvement

我國農(nóng)村普遍存在著生活污水的收集和處理設(shè)施不健全不完善問題，居民日常生活產(chǎn)生的污水不經(jīng)過收集與處理直接排放，導(dǎo)致行政村或鎮(zhèn)域內(nèi)河道水體受到不同程度的污染，久而久之河水變黑變臭，出現(xiàn)了大量河道水體黑臭現(xiàn)象。2021年是“十四五”計劃的開局之年，日照市某鎮(zhèn)政府領(lǐng)導(dǎo)為了進(jìn)一步提升農(nóng)村人居環(huán)境水平，一方面加強(qiáng)鎮(zhèn)域內(nèi)污水處理全覆蓋；另一方面加強(qiáng)對鎮(zhèn)域內(nèi)黑臭河道的治理與整頓。河道水體黑臭的主要原因是河道內(nèi)污染物水平超出河道本身的凈化能力，水體在厭氧條件下產(chǎn)生硫化氫、氨氣等帶有惡臭味的物質(zhì)和鐵、錳硫化物等黑色物質(zhì)^[1]。河道黑臭嚴(yán)重影響了農(nóng)村人居生活環(huán)境，并且威脅著居民飲用水安全。

目前黑臭河道治理技術(shù)主要分為物理法、化學(xué)法、生態(tài)修復(fù)法等。物理法主要包括人工曝氣增氧、河道底泥清理疏浚、人工或機(jī)械除藻等�；瘜W(xué)法是通過向河道水體投加各種絮凝劑、助凝劑等等加速去除水體中懸浮物，讓水體凈化澄清的過程。生態(tài)修復(fù)法是充分利用原有河道，在河道內(nèi)種植沉水植物或仿生水草，同時激活河道內(nèi)土著微生物或投加高效微生物，在治理河道的同時，改善了河道景觀。鄭繼利，潘紅忠，莊華清等采用微孔層流曝氣、微生物強(qiáng)化降解、生態(tài)浮島等技術(shù)進(jìn)行集成,對該黑臭河道進(jìn)行治理與生態(tài)修復(fù)。河道水質(zhì)總磷、氨氮和COD的去除率分別達(dá)到84.4%、98.6%和65.3%，治理后達(dá)到地表水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)^[2]。李婷,劉紀(jì)成,馬澤宇等采用控源截污、內(nèi)源治理、活水循環(huán)、造流增氧、生態(tài)修復(fù)等組合措施治理黑臭水體。最終各水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到地表Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)^[3]。黃志心采用“控源截污、內(nèi)源治理、活水保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)、內(nèi)澇整治、景觀改造”的技術(shù)路線，能夠?qū)崿F(xiàn)消除黑臭、恢復(fù)生態(tài)、消除內(nèi)澇、提升景觀的目標(biāo)^[4]。

日照市某鎮(zhèn)域內(nèi)某小型河道治理前水體渾濁、漂浮物和藻類較多，感官較差、有惡臭氣味。經(jīng)現(xiàn)場實地考察和技術(shù)分析，決定采用“控源截污、造流增氧、生態(tài)修復(fù)”組合水質(zhì)提升技術(shù)路線對該河道進(jìn)行治理。

1 項目概況

該河道呈東西走向，正常水流方向為自西向東流，河道上游來水分兩部分，一部分是上游社區(qū)日常生活污水，另一部分是河水，兩部分水混合后經(jīng)河道流入景觀池，河道寬8.00m，景觀池尺寸26.30m×15.60m，治理河段總長1.60km，寬度8.00m，治理河段概況圖見圖1.

7 結(jié)論

黑臭河道水質(zhì)提升系統(tǒng)運(yùn)行兩個月連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，采用“控源截污、造流增氧、生態(tài)修復(fù)”組合水質(zhì)提升技術(shù)路線進(jìn)行河道水質(zhì)提升是成功的。首先截污單獨處理大大減輕了后續(xù)河道水質(zhì)提升的壓力。通過黑臭水體專用型3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備進(jìn)行造流增氧，有效提高了水體溶解氧。再配置沉水植物以及外源高效微生物的投加，最大限度激活了河道內(nèi)土著微生物活性，從而使河道生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)。該黑臭河道水質(zhì)系統(tǒng)提升采用黑臭水體專用型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，生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備噸水占地0.02m2/m3污水，噸水電耗為0.05kw•h/m3污水。實踐表明，3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)在黑臭河道水質(zhì)提升方面效果顯著，具有占地面積小、運(yùn)行成本低、操作運(yùn)行簡便等優(yōu)點。

 

參考文獻(xiàn)：

[1] 錢嫦萍,王東啟,陳振樓,等.生物修復(fù)技術(shù)在黑臭河道治理中的應(yīng)用.水處理技術(shù),2009,35(4):13-17.

 Qian Changping,Wang Dongqi,Chen Zhenlou,et al.Progress of bioremediation for controlling blackening and stink of rivers.Technology of Water Treatment,2009,35(4):13-17(in Chinese)

[2] 鄭繼利,潘紅忠,莊華清. 常州藻港河黑臭河道治理與生態(tài)修復(fù)[J].中國給水排水,2018,34(22):90-95. 
ZHENG Ji-li, PAN Hong-zhong, ZHUANG Hua-qing. Treatment and Ecological Restoration of Urban Black-odorous River in Changzhou Zaogang River[J].China Water & Wastewater,2018,34(22):90-95. 

[3] 李婷,劉紀(jì)成,馬澤宇,等.北京某小型黑臭水體治理實踐與技術(shù)探索[J].中國給水排水,2020,36(2):98-102. 

[4] 黃志心.福州黑臭水體綜合治理——以馬尾君竹河為例[J].中國給水排水,2020,36(10):101-107. 

 

   4-高洪貴.pdf
 

基于3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)的農(nóng)村水環(huán)境連片整治工程案例 

 

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，對鎮(zhèn)域內(nèi)23個居住相對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。該項目采用專業(yè)化污水處理團(tuán)隊與國企聯(lián)合運(yùn)營、智慧水務(wù)云平臺遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營，實行鎮(zhèn)督導(dǎo)、村落實、運(yùn)營班組實施的管理運(yùn)營模式。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A標(biāo)準(zhǔn)。該項目采用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、操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點；采用智慧水務(wù)云平臺運(yùn)營系統(tǒng)，可大大提高運(yùn)營效率。

0 1

項目概況

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）。該項目采用集設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)“四維一體”的模式，同時引入專業(yè)化污水處理團(tuán)隊與國企聯(lián)合，對農(nóng)村生活污水進(jìn)行綜合整治。在運(yùn)營方面，建設(shè)了農(nóng)村污水運(yùn)營中心，采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對鎮(zhèn)域內(nèi)的污水處理站點進(jìn)行集中化智能管理，遠(yuǎn)程操控，科學(xué)維護(hù)。該項目已建成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)研實測進(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)合實測數(shù)據(jù)確定該工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)見表1。該工程設(shè)計出水水質(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）中的一級標(biāo)準(zhǔn)，具體見表1。

表1 設(shè)計進(jìn)水和出水水質(zhì)

項目	COD(mg/L)	NH3-N(mg/L)	TP(mg/L)	pH值
進(jìn)水	≤500	≤80	≤6	6～9
出水	≤60	≤8（15）	≤1.5	6～9
注：括號內(nèi)的數(shù)值為水溫≤12℃時的排放限值。

0 2

工藝流程

該項目各個站點比較分散，缺乏相對專業(yè)的技術(shù)運(yùn)維人員，宜選用施工簡便、運(yùn)維方便、自動化程度高的一體化設(shè)備。與污水處理市場上常用的生化工藝（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)維簡單、單位運(yùn)行成本低。結(jié)合該污水站的實際情況，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)動電機(jī)帶動軸一起轉(zhuǎn)動，盤片帶動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，對污水處理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動調(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 實際進(jìn)、出水水質(zhì)

項目	COD(mg/L)	NH3-N(mg/L)	TP(mg/L)	pH值
進(jìn)水	385.20	65.27	3.22	7
出水	45.20	4.05	0.39	7
標(biāo)準(zhǔn)	≤60	≤8（15）	≤1.5	6～9

0 4

運(yùn)營模式

該項目針對每個村的實際情況，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)立長效運(yùn)維專項資金，采用專業(yè)化污水處理團(tuán)隊與國企聯(lián)合運(yùn)維，實行鎮(zhèn)督導(dǎo)、村落實、運(yùn)維班組實施的管理運(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。

在項目運(yùn)營方面，采用專業(yè)化污水處理團(tuán)隊與國企聯(lián)合運(yùn)維，實行鎮(zhèn)督導(dǎo)、村落實、運(yùn)維班組實施的管理運(yùn)維模式。運(yùn)維團(tuán)隊引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對污水站進(jìn)行智能化管理，采用物聯(lián)網(wǎng)+智慧云平臺運(yùn)營管理模式，通過物聯(lián)網(wǎng)和3G/4G/5G技術(shù)，將生活污水處理站點數(shù)據(jù)實時傳遞到監(jiān)控室的集中監(jiān)控中心，以實現(xiàn)對系統(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)測和調(diào)控污水處理終端的運(yùn)行情況，實現(xiàn)各工藝單元設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實時采集，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。該項目的運(yùn)營示意圖如下。

3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤應(yīng)用示意圖

歐仁智慧云平臺應(yīng)用方式示意圖

歐仁智慧云平臺電腦端操作界面

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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

設(shè)備名稱	數(shù)量	單機(jī)功率/ kW	使用功率/ kW	運(yùn)行時間/ (h/d)	耗電量/ (kW∙h/d)
總數(shù)	備用
調(diào)節(jié)池提升泵	2	1	0.25	0.20	24.00	4.80
3D-RBC生物轉(zhuǎn)盤	1	0	3.52	1.54	24.00	36.96
加藥系統(tǒng)	1	0	0.80	0.64	24.00	15.36
總計						57.12
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%，單價按2000元/噸計算，E2=8L/h×5%×24×21 ÷500=0.013元/(噸·水)。

③人工費(fèi)E3：該項目總污水量為1500m3/d，由3名運(yùn)營人員負(fù)責(zé)運(yùn)營，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)。

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項目總結(jié)

（1）農(nóng)村水環(huán)境連片整治項目雨污分流問題

①問題：存在雨污不分流、雨污分流不徹底、雨季時雨水大量混入、旱季時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)境連片整治項目污水站選址問題

污水站選址盡量選取地勢低洼處，可減少污水提升，節(jié)約能耗；同時應(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)境連片整治項目建成后，現(xiàn)場缺乏專業(yè)技術(shù)人員，不利于后續(xù)的運(yùn)營工作。建議采用政府購買運(yùn)營服務(wù)，聘請專業(yè)的污水處理團(tuán)隊負(fù)責(zé)運(yùn)營工作，形成污水治理項目長效運(yùn)營機(jī)制，保證農(nóng)村水環(huán)境連片整治項目長效有序運(yùn)營。

青島歐仁環(huán)境科技有限公司

地址：青島市市南區(qū)太平路 51號山東國際貿(mào)易大廈 34樓 3401室

歐仁環(huán)境 全面升級的3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備 引領(lǐng)村鎮(zhèn)污水處理市場 

 

來源：歐仁環(huán)境

5月4日-6日，IEexpo 2017 第十八屆中國環(huán)博會在上海新國際博覽中心順利舉行。歐仁環(huán)境憑借奪人眼球的展臺設(shè)計和獨具一格的展品展示，展臺上客戶絡(luò)繹不絕，紛紛駐足詳談。

自主研發(fā)、全面升級的3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備是此次展會的焦點，3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備除了具有效率高、能耗低、產(chǎn)泥少、占地小、維護(hù)管理簡單、壽命長等優(yōu)點外，穩(wěn)定性和節(jié)能性較同類產(chǎn)品有大幅提升，采用PLC自動控制系統(tǒng)，實時監(jiān)控整個污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行，配套物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，真正實現(xiàn)了“中國智造”的目標(biāo)。在村鎮(zhèn)、社區(qū)、旅游度假區(qū)、別墅區(qū)、公共服務(wù)區(qū)、企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、黑臭水體治理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

展會云集了來自全球的客戶，除了對產(chǎn)品質(zhì)量問題的關(guān)心外，對服務(wù)能否到位也給予了極大的關(guān)注。產(chǎn)品是生命，服務(wù)是保障，歐仁環(huán)境把“讓每一個項目都成為歐仁產(chǎn)品的樣板工程”作為服務(wù)目標(biāo)。在全國建立了健全的營銷服務(wù)體系，在產(chǎn)品選型、售后服務(wù)等各個環(huán)節(jié)中，由專業(yè)人員提供主動、快速、全面和細(xì)致的服務(wù)。

展會是企業(yè)技術(shù)實力和人員素質(zhì)的綜合展示平臺，歐仁環(huán)境展現(xiàn)給觀眾的是一個朝氣蓬勃、積極進(jìn)取的團(tuán)隊形象。歐仁環(huán)境的團(tuán)隊將肩負(fù)開拓分散式污水處理市場新領(lǐng)域、新方向的使命，以產(chǎn)品為基礎(chǔ)，以服務(wù)為保障，共建分散式污水處理行業(yè)美好的明天。

專利展播∣新型生物轉(zhuǎn)盤（ZL2013 1 0084380.7） 

 

 

編者按：2018年6月21日，《中國給水排水》微信公眾號（cnww1985）發(fā)布了征集水處理專利的消息，短短幾天，收到大量回復(fù)和投稿。對于這些投稿，我們經(jīng)過編輯整理后，將在微信公眾號上陸續(xù)展播，期待業(yè)內(nèi)人士關(guān)注并發(fā)表評論。我們希望有更多有價值的創(chuàng)新成果在這個平臺展示，共同為推動行業(yè)發(fā)展進(jìn)步匯聚一份力量！

專利名稱：新型生物轉(zhuǎn)盤

申請人：青島歐仁環(huán)境科技有限公司

發(fā)明人：尚永超

專利（申請）號：ZL 2013 1 0084380.7

授權(quán)時間：2016年09月07日

技術(shù)領(lǐng)域

該發(fā)明屬于污水處理工程中有機(jī)廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種新型生物轉(zhuǎn)盤。目前已廣泛應(yīng)用于以村鎮(zhèn)污水處理為主的分散式污水處理領(lǐng)域。

研究背景

生物轉(zhuǎn)盤是較早使用的一種生物膜法處理污水的工藝。目前國內(nèi)生物轉(zhuǎn)盤的盤片多為平板盤片或波紋狀，生物轉(zhuǎn)盤盤片存在比表面積小、掛膜脫膜性能差、處理效率低、占地面積大等缺點，在國內(nèi)一直沒有得到大規(guī)模推廣和應(yīng)用。盡管原有的生物轉(zhuǎn)盤具有噪音小（不使用鼓風(fēng)機(jī)）、臭味少等很多的優(yōu)點，但由于占地面積大、能耗高、效率低等缺點限制了它的大規(guī)模使用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，該發(fā)明的目的是提供一種掛膜性能好、能耗低、占地面積小且效率高的新型生物轉(zhuǎn)盤。

具體實施方式

新型生物轉(zhuǎn)盤主要由盤體、護(hù)罩、槽體和驅(qū)動裝置構(gòu)成。盤片在驅(qū)動裝置的帶動下轉(zhuǎn)動，在水中不斷吸附和分解污水中的有機(jī)物，在露出水面時又與空氣中的氧進(jìn)行交換。由于盤片形成結(jié)構(gòu)是立體空間結(jié)構(gòu)，在同樣的空間內(nèi)生物膜具有巨大的比表面積，形成了面積巨大的生物膜，其整體掛膜性能好；立體空間結(jié)構(gòu)使得空氣易于到達(dá)生物膜的任何部分，老化的生物膜也易于脫落并隨水排出污水槽，這樣整個轉(zhuǎn)盤的活性較好，效率較高；相同體積的情況下，采用該新型生物轉(zhuǎn)盤具有更多的高活性微生物，就可以處理更多的污水，處理單位污水就占用更小的空間，更小的空間對驅(qū)動電機(jī)功率要求就更低，其能耗較低且占地面積較小。該新型生物轉(zhuǎn)盤不使用風(fēng)機(jī)曝氣，沒有噪音，臭味較少，且可有效提高其污水處理效率，實用性好。根據(jù)該發(fā)明制作的生物轉(zhuǎn)盤，占地面積只是傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤的40%~60%，耗電量只是傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤的40%左右，相比傳統(tǒng)的生物轉(zhuǎn)盤節(jié)約電能50%以上。

成果轉(zhuǎn)化情況

目前以該發(fā)明為支撐的3D-RBC®立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤污水處理技術(shù)已納入《山東省水污染防治先進(jìn)技術(shù)目錄》，在全國十多個省份（河北、寧夏、天津、山東、江蘇、浙江、山西、貴州、湖北、四川、廣西、云南、福建、廣東等）開展了工程應(yīng)用，總規(guī)模約38750m3/d。主要應(yīng)用于村鎮(zhèn)污水處理、社區(qū)污水處理、別墅區(qū)污水處理、旅游度假區(qū)污水處理、公共服務(wù)區(qū)污水處理、學(xué)校污水處理、醫(yī)院污水處理、黑臭水體治理、機(jī)場臨建區(qū)污水處理、水源地保護(hù)區(qū)污水處理、畜禽養(yǎng)殖廢水處理等。2018年6月，3D-RBC®立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤助力上合組織峰會，作為應(yīng)急保障污水處理站，解決沈海高速黃島服務(wù)區(qū)的污水問題。

（1）機(jī)場臨建區(qū)污水處理工程

處理規(guī)模：1000m³/d

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級B標(biāo)準(zhǔn)

（2）企業(yè)生活污水處理工程

處理規(guī)模：900m³/d

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級B標(biāo)準(zhǔn)

（3）村鎮(zhèn)污水處理工程

處理規(guī)模：1500m³/d

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級A標(biāo)準(zhǔn)

（4）農(nóng)村污水處理PPP項目

處理規(guī)模：9900m³/d

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級A標(biāo)準(zhǔn)

處理規(guī)模：5010m³/d

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級A標(biāo)準(zhǔn)

（5）黑臭水體治理工程

處理前

工程現(xiàn)場

 

處理后

處理規(guī)模：300m³/d

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級B標(biāo)準(zhǔn)

（6）社區(qū)污水處理工程

處理規(guī)模：250m³/d

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級A標(biāo)準(zhǔn)

（7）上合組織峰會應(yīng)急保障污水處理工程

處理規(guī)模：400m³/d

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級B標(biāo)準(zhǔn)

技術(shù)優(yōu)勢

因能耗低、效果好/易掛膜、耐沖擊/占地少、易安裝/污泥少、環(huán)境友好/壽命長、易維護(hù)/智能化、易操控等優(yōu)勢，3D-RBC®立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)可以有效應(yīng)對村鎮(zhèn)等遠(yuǎn)離城市污水管網(wǎng)地區(qū)資金匱乏、缺乏專業(yè)技術(shù)人員、水質(zhì)水量變化大等特點。

此外，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過電腦或者手機(jī)客戶端即可直觀監(jiān)測和調(diào)控，實現(xiàn)污水處理站各工藝單元的視頻監(jiān)控和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實時采集，極大提高了污水處理站運(yùn)行管理工作的穩(wěn)定運(yùn)行自覺性和數(shù)字化信息化水平。

專利運(yùn)用及保護(hù)

（一）專利利用

依托該專利申請并正式列入了《山東省水污染防治先進(jìn)技術(shù)目錄》。

（二）專利保護(hù)

為獲得市場競爭優(yōu)勢，該發(fā)明專利還開展了系列知識產(chǎn)權(quán)申請工作。

系列知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)情況

名稱	類型	授權(quán)編號
新型生物轉(zhuǎn)盤	發(fā)明專利	ZL 2013 1 0084380.7
生物轉(zhuǎn)盤與定盤過濾一體化設(shè)備	實用新型專利	ZL 2016 2 0991497.2
一種帶生物轉(zhuǎn)盤的過濾設(shè)備	實用新型專利	ZL 2016 2 0972318.0
一種固定圓盤過濾污水處理裝置	實用新型專利	ZL 2016 2 0972089.2
一種固定方盤過濾污水處理裝置	實用新型專利	ZL 2016 2 0972095.8

獲獎情況

時 間	獎勵名稱及等級	授獎部門
2016- 02-01	農(nóng)村污水生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)創(chuàng)新獎	北京首創(chuàng)創(chuàng)業(yè)投資有限公司
2016- 09-01	青島市中小企業(yè)專精特新（產(chǎn)品）技術(shù)	青島市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會
2017- 06-05	2017年度中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理優(yōu)秀案例	E20環(huán)境平臺
2017- 02-01	農(nóng)村污水處理知名品牌	北京首創(chuàng)創(chuàng)業(yè)投資有限公司
2018- 02-01	農(nóng)村污水處理技術(shù)創(chuàng)新獎	北京首創(chuàng)創(chuàng)業(yè)投資有限公司
2018- 06-14	2018年度中國農(nóng)村污水處理優(yōu)秀案例	E20環(huán)境平臺

效益分析

（1）經(jīng)濟(jì)效益

以3D-RBC®立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)為主體工藝的污水站運(yùn)維費(fèi)用低，噸水能耗低至0.1元。根據(jù)建設(shè)方需求，部分污水站的出水可回用于澆灑道路，解決道路揚(yáng)塵問題；綠化或者周邊農(nóng)田灌溉；改善村鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境的同時，節(jié)省了一定的用水支出。

（2）社會效益

以3D-RBC®立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)為主體工藝的污水站，可以改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境衛(wèi)生條件，降低疾病發(fā)生率，創(chuàng)建優(yōu)美環(huán)境，保證居民身心健康且無噪聲、惡臭等二次污染。為促進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)村環(huán)境連片整治起到很好的示范作用，保證了農(nóng)村環(huán)境連片整治的順利實施。

（3）環(huán)境效益

以3D-RBC®立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)為主體工藝的污水站極大削減了COD和氨氮等污染物的排放量，有效減少了水體富營養(yǎng)化等水質(zhì)惡化現(xiàn)象的出現(xiàn)。

發(fā)展前景

2035年，我國農(nóng)村污水處理率將達(dá)到70%，形成2000億的市場空間。雖然我國農(nóng)村人口將從2014年的6.2億減少到4億，但2000億的市場仍將有2/3分布于百噸級規(guī)模的分散式污水處理市場。未來，分散式農(nóng)村污水處理技術(shù)和設(shè)施仍有很大的市場空間。未來20年，生態(tài)文明、美麗鄉(xiāng)村、城鄉(xiāng)環(huán)境公共服務(wù)均等化是農(nóng)村環(huán)境發(fā)展的主要政策方向。節(jié)能高效、操作簡單、自動化程度高、管理簡單的百噸級規(guī)模的污水處理技術(shù)設(shè)備，以及互聯(lián)網(wǎng)思維下的新型管理模式將是農(nóng)村污水處理技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

新型生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)在繼承了傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤能耗低、無二次污染等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，對盤體材質(zhì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定創(chuàng)新優(yōu)化。有效加大了盤片的比表面積、豐富了生物相的種類，提高了系統(tǒng)的污水處理效率、增強(qiáng)了系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

以新型生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)為主體工藝的污水站引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過電腦或者手機(jī)客戶端即可直觀監(jiān)測和調(diào)控，實現(xiàn)污水處理站各工藝單元的視頻監(jiān)控和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實時采集，極大提高了污水處理站運(yùn)行管理工作的穩(wěn)定運(yùn)行自覺性和數(shù)字化信息化水平。“分散處理，集中管理”的運(yùn)營管理理念，可以有效解決村鎮(zhèn)等遠(yuǎn)離城市管網(wǎng)地區(qū)缺乏專業(yè)技術(shù)人員、資金匱乏等問題。