优秀案例展示|善水博通-海原县贾塘乡污水处理站尾水资源化利用
第14届中国农村和小城镇水环境治理论坛详细内容链接 由中国市政工程协会生态市政建设专业委员会,ANSO环境科技产业联盟发起的2025年度城乡水环境治理优秀案例征集活动已告一段落。入选优秀案例的单位将于9月25-27日在宁夏银川举办的第14届中国农村和小城镇水环境治理论坛上受邀参与颁奖仪式。(相关链接:权威阵容集结!第14届村镇水环境论坛重磅内容前瞻),我们将陆续展示部分优秀案例,感兴趣的单位欢迎继续将优秀案例发给我们! 海原县贾塘乡污水处理站尾水资源化利用 申报单位:善水博通(宁夏)环境科技有限公司 一、项目背景 根据《关于进一步推进农村生活污水治理的指导意见》(环办土壤〔2023〕24号),农村生活污水治理明确优先采用资源化利用模式。善水博通(宁夏)环境科技有限公司凭借专业的环保技术实力,积极响应国家农村污水治理的政策方向,在宁夏地区农村污水资源化利用攻坚工作中,充当着技术先锋的角色。公司以资源化利用模式体系为依托,凭借行业领先的系统解决方案,为区域生态治理打造了可借鉴的实施范例。 二、项目概况 试点于2022年6月正式投入运行,目前已稳定运行三年。贾塘乡农村污水处理站工艺采用A²O+MBR,出水水质相对稳定。现出水暂存尾水收集池。收集塘尺寸为:50.0*60.0*4.5 m,总有效容积为:12000 m³。储存时间长、气温高会引起水质恶化,影响周边居民的感官体验,其次贾塘乡政府、中心村周边绿化需水源浇灌,以及寨海高速道路两旁绿化带及贾塘乡以北山腰种植红梅杏(绿化面积:约56万m²)种植用水需求亟待满足。 另外该站前期所使用的MBR膜设备,能耗方面,设备运行过程中,需持续曝气和膜过滤,能耗高;维护难度方面,MBR膜组件易污染,需定期复杂清洗和专业更换;成本方面,MBR膜运行成本包括膜的更换费用、洗膜药剂费用,人工费用等。故由MBR膜工艺改造为沉淀工艺。该工艺靠重力分离,几乎不存在设备耗电,能耗大幅降低;沉淀池构造简单,仅需定期清泥和检查斜板,普通人员即可操作,维护难度降低。沉淀池无换膜和药剂费,人工费用较低,总成本可大幅降低。 本项目为贾塘乡农村污水站升级改造,其中包括污水处理站工艺更新、尾水收集池的多功能改造、建设回用泵站、验证污泥资源化利用方式等,将处理合格的生活污水尾水得到有效利用。 三、适用范围 该模式适用于以下情况: 1、既适用于北方干旱地区,也可适用于南方地区,平原或丘陵山地均可; 2、适用于面临MBR膜运行成本高或运维难度大的农村污水处理站; 3、适用于附近存在农田灌溉或绿化需求的农村污水处理站; 4、适用于附近存在作物肥料利用需求的污水处理站。 四、实施措施 1、尾水资源化利用 ①根据绿化用水点的高程,距离,输送管径确定供水水泵的水量及扬程,选择适宜的绿化供水泵,供水泵采用变频控制,节能降耗; ②尾水资源化利用满足回用灌溉要求,供水系统根据绿化施肥需求备选施肥机,保障在供水过程中有足够的肥料养分补给; ③出水管道上加装旋流过滤器,过滤水中大颗粒,再通过50 um的大孔径网式过滤器,过滤水中的细小颗粒,保障后续喷灌设备的正常使用; ④最终设备间出水端口采用次氯酸钠消毒,对回用水进行进一步杀菌,杀灭水中的细菌及病毒,保障用水安全。 本生活污水尾水回用主要工艺过程设计如下:污水处理站处理后出水排入清水池,清水池可直接由清水泵泵入施肥过滤杀菌系统,对于尾水收集池的生活污水单独建造泵房一座(与设备间共用)泵至肥料投加系统,后置网式过滤器,过滤器过滤精度为50 um,出水经过次氯酸钠消毒满足供水要求供至各个绿化点。 2、尾水塘生态化改造 综合集成优化整合复合纤维浮动湿地技术、生态塘构建技术、人工喷泉增氧技术将现有尾水暂存池进行生态化改造。 ①建设复合纤维浮动湿地350 m²; ②建设入水口生态缓冲带700 m²; ③配套人工喷泉增氧设备2套和高效纳米推流增氧仪2套(含电控装置) ④尾水塘全面投加高效复合菌种,提升尾水暂存池水质。定期对尾水塘水质进行检测并出具水质检测报告。 3、贾塘污水站的工艺改造 MBR膜工艺改造为沉淀工艺,并保证出水水质的各项指标均能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准。 4、贾塘污水站污泥资源化利用可行性验证 ①污泥预处理:进行脱水处理,降低污泥含水率至合适范围。 秸秆处理:将秸秆进行粉碎处理,以增加秸秆与污泥、粪便的接触面积,利于发酵过程中的通气和微生物活动。 牛粪、羊粪处理:将牛粪、羊粪进行筛选,去除其中的杂质,适当晾晒降低含水率。 ②配比混合:污泥、秸秆、牛粪、羊粪进行混合。在混合过程中,要确保各材料混合均匀。 ③堆肥发酵及腐熟检测:堆肥发酵一段时间后,对堆肥进行腐熟检测。指标包括:堆体温度降至环境温度且稳定不变;物料呈黑褐色,无明显异味,具有泥土的芳香味;pH值在7-8之间;病原菌、寄生虫卵等有害物质含量符合相关标准。 ④应用验证:选择合适的农作物和地块进行小范围的施肥试验。将腐熟后的堆肥按照一定的施用量施用于试验地块,同时设置不施肥和施用常规化肥的对照地块。 ⑤效果评估:在农作物收获后,对试验结果进行全面评估。比较施用污泥堆肥的地块与对照地块农作物的产量、品质,同时检测土壤的理化性质变化情况。 五、创新亮点 1、工艺创新:将A²O+MBR改造为A²O+二沉池工艺,在保证出水达标的同时,大幅降低MBR膜带来的高运行成本和运维难度大的问题,探究因地制宜匹配性工艺模式。 2、资源利用最大化:实现尾水资源化利用率100%,且完成污泥资源化利用作肥料的可行性验证,形成污水、污泥全链条资源循环。 3、生态与实用结合:对尾水收集池进行微生态构造的多功能改造,既提升水质,又满足周边绿化、种植用水需求,兼顾生态效益与实际应用。 六、运行数据记录 1、尾水资源化利用成效 尾水灌溉后,监测指标参照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准,水质监测结果如下: 表7-1尾水资源化利用水质检测结果
注:括号外数值为水温>12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤120℃时的控制指标。 贾塘污水处理站尾水塘经多功能改造及其出水资源化利用后,水质均满足灌溉水标准中的蔬菜限值要求且达到无害化要求。 土壤指标评价 经监测,施肥及资源化利用灌溉后的土壤各项指标均符合《土壤环境质量标准-农用地土壤污染风险管控标准》(GB15618-2018)要求。其中,0-20 cm表层土和20-40 cm中层土的pH、电导率、有机质、全氮等理化指标表现良好,有机质及氮、磷、钾含量因污水中营养物质的补充而提升,土壤结构得到改善,综合肥力增强。 2、MBR膜工艺改造 改造完成后,通过对斜板沉淀池的出水进行采样检测,结果显示,各项指标均能稳定达标,且出水清澈,悬浮物含量降低,彻底解决了原MBR膜设备因陈旧导致的出水水质不稳定问题。 表7-2 MBR膜工艺改造后运行成本分析
综合上述表格中运行成本分析数据,该工艺改造大幅降低成本。A²O+二沉池替代A²O+MBR后,省去膜组件更换、频繁清洗等高额维护费用,且斜板沉淀池能耗低,电费支出明显减少,运营成本显著下降,年度成本降低率可达近80%。 七、成效评价 1、尾水塘资源化利用成效显著 尾水经处理和资源化利用后,参照《农田灌溉水质标准》(GB5084-2021)进行监测,水质均满足该标准中蔬菜作物的限值要求,且达到无害化水平,为周边绿化灌溉提供了安全可靠的水源。其中,贾塘乡政府、中心村周边绿化,高速道路两旁绿化带及约56万m²的红梅杏种植区的用水需求得到有效满足。 同时,施肥及尾水资源化利用灌溉后的土壤,各项指标均符合《土壤环境质量标准-农用地土壤污染风险管控标准》(GB15618-2018)。0-500px表层土和20-1000px 中层土的pH、电导率等理化指标表现良好,土壤有机质及氮、磷、钾含量因污水中营养物质的补充而提升,土壤结构得以改善,综合肥力增强。 2、适宜工艺改造后成效突出 出水水质稳定达标:改造为A²O+二沉池工艺后,斜板沉淀池出水各项指标稳定达标,出水清澈,悬浮物含量降低,彻底解决了原MBR膜设备因陈旧导致的出水水质不稳定问题,保障了尾水资源化利用的效果。 处理效率满足需求:在相同进水水量和水质条件下,斜板沉淀池的处理效率能够满足污水处理站日常运行需求,确保污水处理工作有序开展。 成本大幅降低:与改造前的MBR膜设备相比,斜板沉淀池维护成本显著下降,无需频繁更换膜组件和进行膜清洗,仅需定期简单清理和检查斜板,人工与材料费用大幅减少;且斜板沉淀池依靠重力实现固液分离,能耗大幅降低,电费支出明显减少,有效减轻了污水处理站的运营经济负担。 3、尾水塘生态化改造效果良好 通过复合纤维浮动湿地(350m²)、入水口生态缓冲带(700m²)的建设,以及2套人工喷泉增氧设备、2 套高效纳米推流增氧仪(含电控装置)的配套,结合高效复合菌种的投加,尾水暂存池水质得到有效提升,减少了因储存时间长、气温高导致的水质恶化问题,同时形成微生态效应。 4、污泥资源化利用验证可行 经过污泥预处理(自然晾晒脱水)、秸秆粉碎、牛粪与羊粪筛选晾晒等步骤后,将污泥、秸秆、牛粪、羊粪按比例混合进行堆肥发酵,腐熟后的堆肥各项指标符合要求(堆体温度稳定、物料呈黑褐色且无异味、pH 值 7-8、有害物质达标)。小范围施肥试验表明,其应用效果良好,为后续污泥作为肥料的大规模应用奠定了基础。 八、综合效益分析 本项目综合效益显著,在经济、生态和社会层面均实现多重价值。 经济效益方面,工艺改造大幅降低成本。A²O+沉淀池替代A²O+MBR后,省去膜组件更换、频繁清洗等高额维护费用,且斜板沉淀池能耗低,电费支出明显减少,运营成本显著下降。同时,尾水100%资源化利用,减少绿化灌溉的外购水费,形成经济良性循环。 生态效益突出,构建可持续生态系统。尾水灌溉提升土壤有机质及氮磷钾含量,改善土壤结构与肥力;尾水塘生态化改造增强水质自净能力,减少水质恶化风险;污泥堆肥替代部分化肥,降低农业面源污染,形成污水-污泥全链条资源循环,助力区域生态平衡。 社会效益明显,提升民生福祉。解决56万m²绿化及红梅杏种植用水难题;污泥资源化利用验证为农业提供新肥料路径,推动农村绿色发展模式,同时尾水塘的生态化改造形成周边微生态效应,为同类地区污水治理提供可复制范例。 联系方式 史德威,13501262221 (微信同手机号) 张 萍,13681573452 董元喜,13911371860
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