获选案例展示|清研环境-周口市淮阳区农村生活污水处理设施建设项目一标段
周口市淮阳区农村生活污水处理设施建设项目一标段 申报单位|清研环境科技股份有限公司 项目地点：河南省周口市淮阳区 投入运行时间：2022年4月 处理规模：150吨/日 服务人口：约6000人 项目工艺：T-Bic生物净化池 主要指标：进水浓度：COD≤250 mg/L，NH₃-N≤25 mg/L；出水浓度：COD≤60 mg/L，NH₃-N≤15 mg/L。 1.项目概况 本项目位于周口市淮阳区，地处豫东平原、河南省东南部，东与鹿邑县、郸城县、沈丘县毗邻；西与周口市川汇区、西华县接壤；南隔沙河与项城县、商水县相望；北与太康县交界。全县总面积1334.56平方千米，为沙颍河北岸的冲积平原，地势平坦，海拔高度在40-50米之间，土质肥沃，属暖温带季风气候，四季分明，资源丰富，气象灾害频繁，年际变化显著。 淮阳区作为国家级农村黑臭水体治理试点之一，探索实践出了农村生活污水治理“七种路径”，先后入评河南省《美丽河南实践典型案例》、全国《农村生活污水和黑臭水体治理示范案例》，打造出了全省农村生活污水和黑臭水体治理“淮阳样板”，本项目便是“七种路径”之一。项目共建设8个污水处理站点，涉及刘庄村、瓦关集村、路楼村等8个村庄，服务人口6000余人，总处理规模150吨/日。
2.排放要求 站点收集周边的农村生活污水，高效处理达标后作为生态补水排放至附近河流或坑塘，排放标准执行河南省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》DB411820-2019排放标准。 3.技术选择 针对农村污水分散度高、水量小的特点，本项目采用“就近处理模式”，就近建设小型集中式污水处理站。农村生活污水水量波动大，长期水量较小，污染程度较低，若采用大型污水处理厂通用的活性污泥法，易造成微生物的大量流失、污泥解体、污泥沉降性差、微生物活性差等问题，较难实现稳定运行，无法保证处理效果，故不宜采用该处理工艺。T-Bic生物净化池集成生物强化和微生物固定化等多项技术，实现了高效高密度固载功能菌剂，具有处理效果好、运行稳定、成本低廉的特点，适用于农村污水等低污染水体的快速生化处理。
4.T-Bic技术介绍 三维固定化生物帘（Three-dimentional Biological Immobilized Curtain）技术，简称T-Bic技术，简称T-Bic技术，该技术集成了生物强化功能菌剂、改性高分子材料固定微生物、快速生化反应器等多项技术，实现了高效高密度的功能菌剂固定化，适用于污染水体的快速生化处理。农村污水、初期雨水等低污染水体的快速生化处理。 4.1生物强化技术 为加强系统对污染水体有机物和氨氮等污染物的去除能力，清研环境独立研发了用于农污高效处理的功能菌剂。该菌剂是通过精准控制环境条件，从土著微生物中定向筛选功能菌群作为基底，不断激活并强化微生物群落的活性，定向扩增富集功能菌群，完成菌剂的制备。 功能菌剂富含变形菌、拟杆菌、芽单胞菌门、亚硝化菌、硝化菌等多种污水功能菌群，功能涵盖有机物高效利用、促进微生物团聚、氮素转换利用、磷的富集与去除、复杂有机物降解、极端条件抵抗等。仅需一次投加，即可提高生化系统功能菌群的丰度，迅速激活环境中微生物群落的代谢活性，显著提高系统的处理能力和运行稳定性。 功能菌剂具有产品形式灵活、使用简单方便、快速起效、长期稳定四大优势，既能提高生化系统的生物活性，通过微生物的代谢功能快速去除污水中的有机物和氨氮等污染物，又可以激活生化系统中微生物群落的代谢活性，提高生化系统整体运行稳定性和耐受冲击的能力，为生化污水处理系统提供了坚实的出水保证。 4.2微生物固定化技术 清研环境经过长期的选材和试验，不断对材料进行各种特殊的改性处理，开发出了高性能的生物填料。该填料均具有生物相容性好、微生物截留速度快、生物膜附着量大、生物膜不易脱落、使用寿命长等特点。功能菌剂经过固定化处理后会在填料内大量稳定繁殖，形成密实多孔的生物膜，从而保证功能菌不会在水流和曝气的条件下流失，可提高这些功能菌在环境冲击条件下的抵抗能力，从而在处理过程中一直维持高生物量和高生物活性，保证稳定高效的处理效果。 4.3 T-Bic生物净化池 基于T-Bic技术，清研环境开发了针对农村污水的污水高效处理设备——T-Bic生物净化池。T-Bic生物净化池由T-Bic模方、池体和光伏能源系统构成，其中T-Bic模方为清研环境的标准化产品，其上负载有高效高密度固载功能菌剂。池体可采用砖砌或混凝土建造，也可以采用碳钢防腐池体。T-Bic模块结构示意图如下所示。
T-Bic生物净化池结构示意图 5.技术优势 ① 启动快：生物膜填料采用改性的新型高分子材料，该填料的生物相容性很好，生物膜附着量大，微生物截留速度快，接种时间小于24小时； ② 功能菌丰富：模方内固载的功能菌剂富含多种污水功能菌群，针对有机物和氨氮等污染物有非常好的处理效果，在完成接种2天后，硝化菌群丰度增加数十倍； ③ 运行稳定：系统生物量高，生物膜生长稳定，生物活性高，能够始终保持高效率的污水处理能力，抗冲击能力强，适用于小水量水质波动大的农村污水； ④ 反应高效：通过设计巧妙的结构，使污水在气升动力的引导下围绕帘式填料及四边围板形成纵向环流，与生物膜实现全面高效混合，消除反应死区； ⑤ 长效运行：长期运行不污堵，运维管理简单，运营成本极低； ⑥ 产泥少：生物膜不易脱落，系统产泥量极少。
6.产品特点 ① 低碳节能：配套光伏发电储能系统，全流程新能源动力，节能减排； ② 设计施工简单：产品模方化标准化，设计灵活，适用于各种规模，便于安装，工程建设周期短； ③ 免维护：模方为全不锈钢框架，无易损部件； ④ 应用方式灵活：生物净化池可采用地上、半地埋、全地埋等形式，池体材质也可根据当地实际情况选择砖砌、混凝土或碳钢等形式； ⑤ 营造景观：模方上层栽种水生植物，既净化水质，也可结合周边建设打造生态景观，标本兼治。 7.工艺流程 建设一个生物净化池，池内安装标准化产品T-Bic模方，光伏能源系统为生物净化池提供进水提升和充氧的动力。周边的生活污水通过管道收集至调节池，再经由提升泵进入T-Bic生物净化池，在好氧环境下污水中的污染物与T-Bic模方上固定的大量功能菌群接触反应，有机物被氧化降解，氨氮被硝化菌的硝化作用去除。处理达标后出水由净化池末端溢流排出，可作为生态补水流至河流或坑塘。农村污水经过T-Bic生物净化池处理可以达到地方农污排放标准。
工艺流程图 8.运行维护 本项目共涉及8个站点，总计污水处理规模为5.5万吨/年；项目运维简单，仅需常规巡视，无需专业人员运维；全流程采用新能源动力供能，也可至切换市电，电耗极低，吨水电耗仅为0.06-0.07元；总体运行成本低至0.1元/吨水。自投入以来，项目运行稳定，切实做到了农村污水处理设施长效运行。 本项目的其中一个站点瓦关集村，建设在坑塘旁边，收集处理生活污水，达标后再排放至坑塘。在站点运行期间，出水保持稳定达标，坑塘发黑发臭的问题得到了有效解决。站点的长期监测数据和进出水对比见图。
瓦关集村站点进出水监测数据
瓦关集村站点进出水对比图 综合效益分析 农村污水具有分散高高、水量小的特点，采用管网收集污水集中处理的方案需要海量的工程投入，投资极高，对地方财政是很大的负担。过长的管网也容易发生跑冒滴漏问题，造成收集效率低下。本项目采用分散型污水治理的思路，在各村建设小型污水处理站点，就近收集处理生活污水，极大节省了投资费用。 本项目涉及8个村庄，服务6000余人，收集站点周边的农村生活污水，高效处理达标后排放至周边坑塘或河流，显著削减了附近农村地区由于生活活动带来的入河污染负荷，保障河流水质长治久清，改善了农村人居环境。项目积极响应国家节能降碳的政策，采用光伏发电-市电结合系统作为能源供给，净化池上层栽种的水生植物，即可达成碳汇效应，也可营造农村生态景观，进一步提升了农村人居环境。 本项目自投入运行以来，运营稳定，出水始终保持达标，受到主管部门和周边村民的一致认可，被评选为生态环境部农村黑臭水体治理典型案例，为全国农村生活污水及黑臭水体治理提供了一条“建设容易、运维简单、效果好、成本低”的技术路线，助力推进农村黑臭水体科学治理。 |
