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(xiàn)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(tǒng)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(lián)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(lián)合運營、智慧水務云平臺遠程物聯(lián)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(tǒng)，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(xiàn)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(lián)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(lián)網系統(tǒng)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(jù)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(shù)據(jù)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
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項目 |
COD(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
TP(mg/L) |
pH值 |
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進水 |
≤500 |
≤80 |
≤6 |
6～9 |
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出水 |
≤60 |
≤8（15） |
≤1.5 |
6～9 |
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注：括號內的數(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(tǒng)進行聯(lián)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(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(tǒng)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
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項目 |
COD(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
TP(mg/L) |
pH值 |
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進水 |
385.20 |
65.27 |
3.22 |
7 |
|
出水 |
45.20 |
4.05 |
0.39 |
7 |
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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(lián)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(xié)同污泥處理，污泥干化后可用于市政綠化用肥料。
在項目運營方面，采用專業(yè)化污水處理團隊與國企聯(lián)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(lián)網技術對污水站進行智能化管理，采用物聯(lián)網+智慧云平臺運營管理模式，通過物聯(lián)網和3G/4G/5G技術，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(xiàn)各工藝單元設備運行數(shù)據(jù)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
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設備名稱 |
數(shù)量 |
單機功率/ kW |
使用功率/ kW |
運行時間/ (h/d) |
耗電量/ (kW∙h/d) |
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總數(shù) |
備用 |
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調節(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 |
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總計 |
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(xiàn)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
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