摘要:山東省日照市某鎮(zhèn)域內行政村存在生活污水橫流、亂排亂倒現象,污染了周邊水體,影響了農村人居生活環(huán)境。為解決此問題,該鎮(zhèn)因地制宜、統籌規(guī)劃,對鎮(zhèn)域內23個居住相對集中且污水排放量較高的單村或聯村,采用青島歐仁環(huán)境科技有限公司的3D-RBC立體結構生物轉盤技術建設污水處理站進行集中處理。該項目采用專業(yè)化污水處理團隊與國企聯合運營、智慧水務云平臺遠程物聯網運營,實行鎮(zhèn)督導、村落實、運營班組實施的管理運營模式。自2020年10月開始運行至今,3D-RBC立體結構生物轉盤技術處理效果較好,在進水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,達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級A標準。該項目采用3D-RBC立體結構生物轉盤一體化設備,無需風機曝氣,生化部分噸水占地0.12m2/m3污水,生物轉盤噸水電耗為0.12kW·h/m3污水。3D-RBC立體結構生物轉盤技術具有占地面積小、運行成本低、操作簡便、運行穩(wěn)定的優(yōu)點;采用智慧水務云平臺運營系統,可大大提高運營效率。
0 1
項目概況
山東省日照市某鎮(zhèn)域內行政村存在生活污水橫流、亂排亂倒現象,污染了周邊水體,影響了農村人居生活環(huán)境。為解決農村生活污水問題,保證周邊流域水體安全,提升農村人居環(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立體結構生物轉盤技術凈化)模式,高效治理“三水”(廁所糞污、廚房污水、洗滌污水)。該項目采用集設計、建設、運營、維護“四維一體”的模式,同時引入專業(yè)化污水處理團隊與國企聯合,對農村生活污水進行綜合整治。在運營方面,建設了農村污水運營中心,采用物聯網系統對鎮(zhèn)域內的污水處理站點進行集中化智能管理,遠程操控,科學維護。該項目已建成3D-RBC立體結構生物轉盤工藝污水處理站23座,近期污水處理總規(guī)模為1500m3/d,主要包括:格柵渠、調節(jié)池、3D-RBC一體化生物轉盤設備、景觀池、污泥池等構筑物。
根據前期調研實測進水COD在112.00~392.60mg/L、NH3-N在26.10~66.72mg/L、TP在3.36~5.78mg/L,結合實測數據確定該工程設計進水水質見表1。該工程設計出水水質執(zhí)行山東省《農村生活污水處理處置設施水污染物排放標準》(DB37/3693—2019)中的一級標準,具體見表1。
表1 設計進水和出水水質
項目 |
COD(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
TP(mg/L) |
pH值 |
進水 |
≤500 |
≤80 |
≤6 |
6~9 |
出水 |
≤60 |
≤8(15) |
≤1.5 |
6~9 |
注:括號內的數值為水溫≤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)的技術運維人員,宜選用施工簡便、運維方便、自動化程度高的一體化設備。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立體結構生物轉盤工藝施工周期短、操作運維簡單、單位運行成本低。結合該污水站的實際情況,最終確定選用3D-RBC立體結構生物轉盤工藝。污水處理工藝流程見下圖。
污水處理工藝流程
3D-RBC立體結構生物轉盤一體化設備
污水從調節(jié)池經潛污泵提升進入3D-RBC立體結構生物轉盤中,盤片約有40%的部分浸沒在污水中,驅動電機帶動軸一起轉動,盤片帶動污水與空氣交替接觸從而吸收空氣中的氧氣,并與污水中的有機物接觸,在生物轉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
工程調試運行
該項目于2020年10月陸續(xù)調試運行,調試方案如下:
①各建(構)筑物注入清水;
②對潛污泵、3D-RBC立體結構生物轉盤設備進行單機運行調試,并對三相電機進行正反轉檢查與調整;
③按照先后順序依次運行調節(jié)池潛污泵、3D-RBC立體結構生物轉盤一體化設備等,對污水處理系統進行聯動調試;
④3D-RBC立體結構生物轉盤設備在連續(xù)進水情況下,3 ~5天盤片出現了掛膜跡象;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,此時生物轉盤設備的污水處理效果達到較好狀態(tài);
⑤出水流經景觀池后排放。
經過1個月左右的穩(wěn)定運行,系統運行狀態(tài)良好,出水各指標均達到排放標準,具體見表2。
表2 實際進、出水水質
項目 |
COD(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
TP(mg/L) |
pH值 |
進水 |
385.20 |
65.27 |
3.22 |
7 |
出水 |
45.20 |
4.05 |
0.39 |
7 |
標準 |
≤60 |
≤8(15) |
≤1.5 |
6~9 |
0 4
運營模式
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)。由政府投資建設三格式化糞池、污水收集管網、3D-RBC立體結構生物轉盤工藝污水站等設施;配備吸污車輛,設立長效運維專項資金,采用專業(yè)化污水處理團隊與國企聯合運維,實行鎮(zhèn)督導、村落實、運維班組實施的管理運維模式。
污水收集管網
3D-RBC立體結構生物轉盤污水站
在處理利用方面,廁所糞污即黑水經三格式化糞池處理后,部分達到無害化處理要求的糞液就地就近就農利用;其余部分與廚房污水、洗滌污水等其他生活污水匯流,經污水管網收集至3D-RBC立體結構生物轉盤工藝污水站進行凈化處理,污水處理后達標排放或用于農田灌溉。糞渣、糞皮與其他農業(yè)農村有機廢棄物一起堆泡成農家肥,或轉運至有機肥企業(yè)用于肥料生產。污水站產生的污泥經脫水后運至河山污水處理廠協同污泥處理,污泥干化后可用于市政綠化用肥料。
在項目運營方面,采用專業(yè)化污水處理團隊與國企聯合運維,實行鎮(zhèn)督導、村落實、運維班組實施的管理運維模式。運維團隊引入物聯網技術對污水站進行智能化管理,采用物聯網+智慧云平臺運營管理模式,通過物聯網和3G/4G/5G技術,將生活污水處理站點數據實時傳遞到監(jiān)控室的集中監(jiān)控中心,以實現對系統的統一監(jiān)控和分布式管理。通過電腦或手機客戶端即可遠程監(jiān)測和調控污水處理終端的運行情況,實現各工藝單元設備運行數據的實時采集,保障污水站運行穩(wěn)定性,減少運維人員的日常巡檢工作。該項目的運營示意圖如下。
3D-RBC立體結構生物轉盤應用示意圖
歐仁智慧云平臺應用方式示意圖
歐仁智慧云平臺電腦端操作界面
0 5
運行費用
運行費用主要包括電費、人工費、藥劑費等。主要設備及能耗見下表(以300m3/d為例)。
表3 主要設備電耗
設備名稱 |
數量 |
單機功率/ kW |
使用功率/ kW |
運行時間/ (h/d) |
耗電量/ (kW∙h/d) |
|
總數 |
備用 |
|||||
調節(jié)池提升泵 |
2 |
1 |
0.25 |
0.20 |
24.00 |
4.80 |
3D-RBC生物轉盤 |
1 |
0 |
3.52 |
1.54 |
24.00 |
36.96 |
加藥系統 |
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E1:按0.8元計算折合噸水電費,E1=57.12×0.8÷300=0.152元/(噸·水)。
②藥劑費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E3:該項目總污水量為1500m3/d,由3名運營人員負責運營,工資為4000元/月,E3=4000×3人÷30÷1500=0.27元/(噸·水)。
綜上,噸水直接運行費用為:E1+E2+E3=0.435元/(噸·水)。
0 6
項目總結
(1)農村水環(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)的施工隊伍進行雨污分流管網鋪設施工,另一方面管網施工過程中要加強過程監(jiān)督管理,保證施工質量,防止非生活污水接入污水收集管網。
(2)農村水環(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;同時應當考慮減少占地,盡量遠離居民房屋、便于污水收集管網鋪設等。
(3)農村水環(huán)境連片整治項目建成后,現場缺乏專業(yè)技術人員,不利于后續(xù)的運營工作。建議采用政府購買運營服務,聘請專業(yè)的污水處理團隊負責運營工作,形成污水治理項目長效運營機制,保證農村水環(huán)境連片整治項目長效有序運營。
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號山東國際貿易大廈 34樓 3401室
歐仁環(huán)境 全面升級的3D-RBC立體結構生物轉盤一體化設備 引領村鎮(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計和獨具一格的展品展示,展臺上客戶絡繹不絕,紛紛駐足詳談。
自主研發(fā)、全面升級的3D-RBC立體結構生物轉盤一體化設備是此次展會的焦點,3D-RBC立體結構生物轉盤一體化設備除了具有效率高、能耗低、產泥少、占地小、維護管理簡單、壽命長等優(yōu)點外,穩(wěn)定性和節(jié)能性較同類產品有大幅提升,采用PLC自動控制系統,實時監(jiān)控整個污水處理系統的運行,配套物聯網技術,真正實現了“中國智造”的目標。在村鎮(zhèn)、社區(qū)、旅游度假區(qū)、別墅區(qū)、公共服務區(qū)、企業(yè)、學校、醫(yī)院、黑臭水體治理等領域得到了廣泛的應用。
展會云集了來自全球的客戶,除了對產品質量問題的關心外,對服務能否到位也給予了極大的關注。產品是生命,服務是保障,歐仁環(huán)境把“讓每一個項目都成為歐仁產品的樣板工程”作為服務目標。在全國建立了健全的營銷服務體系,在產品選型、售后服務等各個環(huán)節(jié)中,由專業(yè)人員提供主動、快速、全面和細致的服務。
展會是企業(yè)技術實力和人員素質的綜合展示平臺,歐仁環(huán)境展現給觀眾的是一個朝氣蓬勃、積極進取的團隊形象。歐仁環(huán)境的團隊將肩負開拓分散式污水處理市場新領域、新方向的使命,以產品為基礎,以服務為保障,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,收到大量回復和投稿。對于這些投稿,我們經過編輯整理后,將在微信公眾號上陸續(xù)展播,期待業(yè)內人士關注并發(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)展進步匯聚一份力量!
專利名稱:新型生物轉盤
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
授權時間:2016年09月07日
技術領域
該發(fā)明屬于污水處理工程中有機廢水處理領域,具體涉及一種新型生物轉盤。目前已廣泛應用于以村鎮(zhèn)污水處理為主的分散式污水處理領域。
研究背景
生物轉盤是較早使用的一種生物膜法處理污水的工藝。目前國內生物轉盤的盤片多為平板盤片或波紋狀,生物轉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,在國內一直沒有得到大規(guī)模推廣和應用。盡管原有的生物轉盤具有噪音。ú皇褂霉娘L機)、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盤。
具體實施方式
新型生物轉盤主要由盤體、護罩、槽體和驅動裝置構成。盤片在驅動裝置的帶動下轉動,在水中不斷吸附和分解污水中的有機物,在露出水面時又與空氣中的氧進行交換。由于盤片形成結構是立體空間結構,在同樣的空間內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;立體空間結構使得空氣易于到達生物膜的任何部分,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,更小的空間對驅動電機功率要求就更低,其能耗較低且占地面積較小。該新型生物轉盤不使用風機曝氣,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。根據該發(fā)明制作的生物轉盤,占地面積只是傳統生物轉盤的40%~60%,耗電量只是傳統生物轉盤的40%左右,相比傳統的生物轉盤節(jié)約電能50%以上。
成果轉化情況
目前以該發(fā)明為支撐的3D-RBC®立體結構生物轉盤污水處理技術已納入《山東省水污染防治先進技術目錄》,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)開展了工程應用,總規(guī)模約38750m3/d。主要應用于村鎮(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、公共服務區(qū)污水處理、學校污水處理、醫(yī)院污水處理、黑臭水體治理、機場臨建區(qū)污水處理、水源地保護區(qū)污水處理、畜禽養(yǎng)殖廢水處理等。2018年6月,3D-RBC®立體結構生物轉盤助力上合組織峰會,作為應急保障污水處理站,解決沈海高速黃島服務區(qū)的污水問題。
(1)機場臨建區(qū)污水處理工程
處理規(guī)模:1000m³/d
執(zhí)行標準:《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級B標準
(2)企業(yè)生活污水處理工程
處理規(guī)模:900m³/d
執(zhí)行標準:《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級B標準
(3)村鎮(zhèn)污水處理工程
處理規(guī)模:1500m³/d
執(zhí)行標準:《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準
(4)農村污水處理PPP項目
處理規(guī)模:9900m³/d
執(zhí)行標準:《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準
處理規(guī)模:5010m³/d
執(zhí)行標準:《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準
(5)黑臭水體治理工程
處理前
工程現場
處理后
處理規(guī)模:300m³/d
執(zhí)行標準:《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級B標準
(6)社區(qū)污水處理工程
處理規(guī)模:250m³/d
執(zhí)行標準:《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準
(7)上合組織峰會應急保障污水處理工程
處理規(guī)模:400m³/d
執(zhí)行標準:《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級B標準
技術優(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/智能化、易操控等優(yōu)勢,3D-RBC®立體結構生物轉盤技術可以有效應對村鎮(zhèn)等遠離城市污水管網地區(qū)資金匱乏、缺乏專業(yè)技術人員、水質水量變化大等特點。
此外,引入物聯網技術,通過電腦或者手機客戶端即可直觀監(jiān)測和調控,實現污水處理站各工藝單元的視頻監(jiān)控和設備運行數據的實時采集,極大提高了污水處理站運行管理工作的穩(wěn)定運行自覺性和數字化信息化水平。
專利運用及保護
(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技術目錄》。
(二)專利保護
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權申請工作。
系列知識產權授權情況
名稱 |
類型 |
授權編號 |
|
新型生物轉盤 |
發(fā)明專利 |
ZL 2013 1 0084380.7 |
|
生物轉盤與定盤過濾一體化設備 |
實用新型專利 |
ZL 2016 2 0991497.2 |
|
一種帶生物轉盤的過濾設備 |
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 |
農村污水生物轉盤技術創(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(產品)技術 |
青島市經濟和信息化委員會 |
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 |
農村污水處理技術創(chuàng)新獎 |
北京首創(chuàng)創(chuàng)業(yè)投資有限公司 |
2018- 06-14 |
2018年度中國農村污水處理優(yōu)秀案例 |
E20環(huán)境平臺 |
效益分析
(1)經濟效益
以3D-RBC®立體結構生物轉盤技術為主體工藝的污水站運維費用低,噸水能耗低至0.1元。根據建設方需求,部分污水站的出水可回用于澆灑道路,解決道路揚塵問題;綠化或者周邊農田灌溉;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®立體結構生物轉盤技術為主體工藝的污水站,可以改善當地環(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。為促進社會主義新農村建設和農村環(huán)境連片整治起到很好的示范作用,保證了農村環(huán)境連片整治的順利實施。
(3)環(huán)境效益
以3D-RBC®立體結構生物轉盤技術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)化等水質惡化現象的出現。
發(fā)展前景
2035年,我國農村污水處理率將達到70%,形成2000億的市場空間。雖然我國農村人口將從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,分散式農村污水處理技術和設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)境公共服務均等化是農村環(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)模的污水處理技術設備,以及互聯網思維下的新型管理模式將是農村污水處理技術的主要發(fā)展趨勢。
新型生物轉盤技術在繼承了傳統生物轉盤能耗低、無二次污染等優(yōu)點的基礎上,對盤體材質和結構進行了一定創(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,提高了系統的污水處理效率、增強了系統的運行穩(wěn)定性。
以新型生物轉盤技術為主體工藝的污水站引入物聯網技術,通過電腦或者手機客戶端即可直觀監(jiān)測和調控,實現污水處理站各工藝單元的視頻監(jiān)控和設備運行數據的實時采集,極大提高了污水處理站運行管理工作的穩(wěn)定運行自覺性和數字化信息化水平。“分散處理,集中管理”的運營管理理念,可以有效解決村鎮(zhèn)等遠離城市管網地區(qū)缺乏專業(yè)技術人員、資金匱乏等問題。