縣域內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠集約化管理的實踐

汪 濱 歐飛虎

（湖南博世科環(huán)保科技有限公司 湖南長沙 410000）

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)將成為我國污水處理設(shè)施建設(shè)的重點領(lǐng)域[1]。2013 年10 月，李克強總理簽署了國務(wù)院令，發(fā)布《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》，2015 年4月國務(wù)院正式發(fā)布《水污染防治計劃》（簡稱“水十條”），積極推進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)。為補齊農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的短板，加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，湖北擬全面推進(jìn)實施鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水治理工程，計劃三年以內(nèi)實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水治理全覆蓋[2]。

受到地域及經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡發(fā)展的限制，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)及運營和城市污水處理廠相比，有著極大的不同。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目分散，地域限制明顯，其管理模式不能照搬城市污水處理廠[3]。根據(jù)《財政部關(guān)于在公共服務(wù)領(lǐng)域深入推進(jìn)政府和社會資本合作工作的通知》的要求，未來鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施新建項目要“強制”應(yīng)用PPP 模式，中央財政將逐步減少并取消專項建設(shè)資金補助，PPP 模式將成為鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目建設(shè)及運營的新出路[4]。本文以湖北省某縣域內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠為研究對象，分別從建設(shè)、運營、成本效益等方面深入實踐，探索PPP 模式下分散性污水處理廠集約化管理的新模式。

1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)及運營管理現(xiàn)狀

1.1 進(jìn)水水量小、負(fù)荷低、水質(zhì)波動大

受鎮(zhèn)區(qū)人口數(shù)量的限制，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水水量偏小，規(guī)模一般在300～3000m3/d 之間，COD 濃度一般小于200mg/L[5]。鎮(zhèn)區(qū)工業(yè)污水少，收集的幾乎全部為鎮(zhèn)區(qū)居民的生活污水，水質(zhì)成分單一，氮磷含量高。另外，鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民多數(shù)從事同一生產(chǎn)活動，生活規(guī)律和用水時間大致相同，污水排放相對集中，導(dǎo)致污水量隨時間的變化較大，一天中早、晚的污水量大[6]。

1.2 污水收集率低，配套管網(wǎng)缺乏維護(hù)，雨污未分流

鄉(xiāng)鎮(zhèn)的市政基礎(chǔ)設(shè)施缺乏科學(xué)地規(guī)劃，污染源比較分散，污水管道建設(shè)不完善，收集率低。污水該管道主要為老管網(wǎng)污水、雨污合流，長期缺乏維護(hù)和維修，堵塞嚴(yán)重，年久失效[7]。另外，鎮(zhèn)區(qū)街道狹窄，地形復(fù)雜，新建管道施工難度大，建設(shè)成本高，多數(shù)政府在高額的建設(shè)費用上都是望而卻步，排水管網(wǎng)的建設(shè)長期滯后于鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理廠的建設(shè)。

1.3 廠站分散，管理力量薄弱，運營成本高

受鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地域限制、外部環(huán)境等因素的影響，目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的管理力量薄弱。首先，管理人員多為當(dāng)?shù)鼐用瘢毡閷W(xué)歷低，缺乏專業(yè)知識和相關(guān)經(jīng)驗。其次，很多污水處理廠雖然配備齊全，但未真正投入使用，設(shè)備及儀表缺乏有效維護(hù)、維修及重置，時間一長，基本無法正常運行。再次，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠地點分散，運營管理成本高，加之技術(shù)力量薄弱，多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)難以維持正常運行[8]。

2 PPP 模式下全域污水處理廠的集約化管理

湖北省某縣域污水處理廠共11 座，設(shè)計總規(guī)模8700m3/d，單廠規(guī)模500～1000m3/d 不等，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級A 標(biāo)準(zhǔn)，配套管網(wǎng)同步建設(shè)。項目采用PPP 模式，項目合作期為30 年，其中建設(shè)期1 年，運營期為29 年。

2.1 建設(shè)集約化管理

11 座污水處理廠均采用生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備處理工藝，末端以人工濕地作為深度處理，項目采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，不同的廠站均采用同一工藝和設(shè)計參數(shù)，設(shè)備類型保持一致，處理規(guī)模僅影響設(shè)備數(shù)量和占地面積，工藝流程見圖1 所示。

圖1 工藝流程圖

通過2 個月的系統(tǒng)及工藝調(diào)試，各廠區(qū)出水水質(zhì)趨于穩(wěn)定，取個各廠一個月內(nèi)水質(zhì)的平均值，如表1 所示。

表1 污水處理廠運營效果

污水處理廠進(jìn)水NH3-N 和TP 變化較大，COD 在150mg/L以內(nèi)，負(fù)荷并不高，符合小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的典型特點。穩(wěn)定運行后COD、NH3-N 和TP 的去除效果明顯，各廠站平均去除率分別達(dá)到75.24%、69.03%、83.88%以上，出水水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A 標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 運營集約化管理

根據(jù)區(qū)域及資源優(yōu)勢，在11 座污水處理廠選取一個作為中心廠，設(shè)廠長辦公室和生產(chǎn)部，生產(chǎn)部設(shè)化驗員、設(shè)備工程師、電儀工程師、工藝工程師各1 名，全面負(fù)責(zé)項目的運營管理。

（1）廠區(qū)運營管理：項目的運營通過智能化控制系統(tǒng)實現(xiàn)集約化管理，11 座污水處理廠分別設(shè)置完善的自動運行控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、集約化管理和無人值守，如圖2 所示。

圖2 污水處理廠集約化管理示意圖

各廠運行數(shù)據(jù)及視頻通過網(wǎng)絡(luò)上傳至運營控制中心（設(shè)在中心廠），生產(chǎn)部運營管理人員可遠(yuǎn)程監(jiān)控污水處理廠運行狀況，調(diào)整控制運行參數(shù)及設(shè)備運轉(zhuǎn)，有效提高科學(xué)管理水平，節(jié)省勞務(wù)用工成本。此外，制定設(shè)備臺賬管理制度，對出廠、安裝、驗收、運轉(zhuǎn)、檢修、重置等情況詳細(xì)記錄；制定水質(zhì)分析臺賬管理制度，定期對各廠站進(jìn)出水、各工藝段進(jìn)出水進(jìn)行取樣分析，做詳細(xì)記錄。據(jù)此制定下一步運營管理計劃，及時調(diào)整工藝參數(shù)，降低生產(chǎn)成本，提高整體的生產(chǎn)效率。

（2）污泥處置：11 座污水處理廠分別設(shè)置污泥濃縮池，中心廠配備吸污車和板框壓濾污泥脫水系統(tǒng)，污泥脫水至含水率低于60%。生物轉(zhuǎn)盤具有產(chǎn)泥量低、泥質(zhì)無公害等特點，各廠按月定期排泥一次，吸污車運輸至中心廠集中處理，既降低建設(shè)投資，又便于集中管理，控制運營成本。經(jīng)測算，11 座廠站合計每天產(chǎn)泥量為1.3t（60%含水率），污泥處置成本為150 元/t（含處理費及運費），污泥外運至堆肥車間制作有機(jī)肥料。

（3）管網(wǎng)維護(hù)區(qū)域化管理：項目新建配套主管網(wǎng)75km，入戶管40km，鎮(zhèn)區(qū)原有老管網(wǎng)44km。受鎮(zhèn)區(qū)居民生活習(xí)慣及素質(zhì)的影響，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水管網(wǎng)容易堵塞，垃圾和清淤工作量大。根據(jù)各污水處理廠站的區(qū)域位置，劃分A、B、C、D 四個片區(qū)，每個片區(qū)設(shè)1名維保人員，每個污水檢查井進(jìn)行定位編號，錄入管理系統(tǒng)，每周對管網(wǎng)進(jìn)行一次全線巡查、清堵工作，制作維護(hù)臺賬。對于年久失修、損壞嚴(yán)重的管道制定大修和重置方案，納入年度運營管理計劃。

2.3 運營成本分析

運營費用主要由電費、人工費、藥劑費和污泥處置費組成。按照11 座污水處理水量8700m3/d 計算，目前實際進(jìn)水量約為設(shè)計水量的75%，即6525m3/d，一個月按30d 計算，項目運營成本如表2 所示：

表2 污水處理廠運營成本

直接運營費用合計0.58 元/m3，電費和人工費是主要運營成本，與同類污水的其他處理工藝相比較為經(jīng)濟(jì)，同時和單個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的運營成本相比較，集約化控制在成本控制方面優(yōu)勢明顯[9]。但與城市污水處理廠相比，運營成本仍然較高[10]，這是由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模小，廠站分散，管理投入高，規(guī)模效應(yīng)難以發(fā)揮所致。隨著實際進(jìn)水量逐步增加至設(shè)計水量，人工費和電費并不會同比例增加，因此運營成本還可以進(jìn)一步降低。

結(jié)語

（1）針對PPP 模式下縣域的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理項目，采用集約化管理，出水水質(zhì)穩(wěn)定，滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級A 排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）從建設(shè)和運營角度分析集約化管理具有較高的可行性和可操作性，污水處理運營成本為0.58 元/m3，較傳統(tǒng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠管理優(yōu)勢明顯，具有良好的推廣意義和應(yīng)用價值。