遼河流域分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化課題結(jié)碩果
至“十一五”末期，我國(guó)的工業(yè)點(diǎn)源廢水和城市生活污水基本得到了集中有效的處理。而隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、農(nóng)業(yè)集約化程度不斷提高，農(nóng)村面源污染問(wèn)題日益突出，其中流域分散式污染已成為流域污染物排放的重要來(lái)源和組成部分，所占比重越來(lái)越大。
在遼河治理過(guò)程中，遼河流域分散式水污染治理難度大，治理技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展較為緩慢，因此迫切需要開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的污染治理技術(shù)，以推進(jìn)農(nóng)村涉水面源污染治理。
《遼河流域分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化》（2012ZX07212-001）課題依托國(guó)家水專項(xiàng)總體設(shè)計(jì)，破解了農(nóng)村涉水面源污染治理難題，使得遼河流域遼寧省農(nóng)村分散式污水治理能力得到提升，這對(duì)遼河流域及水質(zhì)持續(xù)改善、保住“摘帽”成果有重要意義，并為遼寧省完成“十三五”期間全省河流水質(zhì)優(yōu)良（達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類）比例達(dá)到51.7%以上的環(huán)境質(zhì)量規(guī)劃指標(biāo)提供重要的技術(shù)支撐。在改善遼河流域水環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)，環(huán)保技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化已成為遼寧省新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。
農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖業(yè)排污及生活污水散排狀況嚴(yán)重,《第一次全國(guó)污染源普查公報(bào)》顯示，農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染排放已經(jīng)成為我國(guó)最重要的農(nóng)業(yè)面源污染源之一，隨著畜禽養(yǎng)殖數(shù)量的快速增長(zhǎng)，以及畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)變化、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力成本提高等因素影響，我國(guó)畜禽糞便污染狀況加重惡化。
生活污染是遼河流域除工業(yè)污染外的另一大污染源，上游河段流經(jīng)大量農(nóng)村區(qū)域，大部分為分散式污水排放形式，約占污染物總量的50%以上，且大多數(shù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理直接排放。除畜禽養(yǎng)殖糞便污染、農(nóng)村生活污水外，農(nóng)村中小企業(yè)腌制、釀造、屠宰、食品加工等農(nóng)副產(chǎn)品加工廢水也成了遼河流域污染的一大來(lái)源。農(nóng)村中小企業(yè)規(guī)模不大，但數(shù)量較多，大部分企業(yè)受自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力和條件的制約，污染防治技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展水平已不適應(yīng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，許多中小企業(yè)的污水處理設(shè)施運(yùn)行成本高，處理效率低，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，未達(dá)標(biāo)污水直接排入村鎮(zhèn)附近的支流河，給流域的污染防治造成一定困難。《遼河流域分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化》（2012ZX07212-001）課題研究得出以下成果：
1實(shí)現(xiàn)分散式污水治理技術(shù)突破
畜禽養(yǎng)殖業(yè)在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占重要地位，但污染問(wèn)題嚴(yán)重，加之北方寒冷地區(qū)的特殊性，有針對(duì)性的技術(shù)突破至關(guān)重要。課題為此開(kāi)展了高效厭氧發(fā)酵組合技術(shù)、厭氧發(fā)酵產(chǎn)物利用技術(shù)研發(fā)，突破了北方寒冷地區(qū)沼氣工程冬季運(yùn)行不穩(wěn)定的工程技術(shù)難題問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度全年保持35℃左右，容積產(chǎn)氣率高達(dá)1.5m3/m3·d，較同類產(chǎn)品提高了10%~20%，有機(jī)物降解率超過(guò)70%，確保沼氣工程全年穩(wěn)定運(yùn)行，且冬季產(chǎn)氣率不低于全年平均值的70%。一些村鎮(zhèn)、遠(yuǎn)離城區(qū)的居民小區(qū)、風(fēng)景區(qū)等未納入市政管網(wǎng)的分散式污水近年來(lái)日益受到關(guān)注，如何減少用地、降低成本、便于維護(hù)成為這些小型生活污水處理技術(shù)的主要問(wèn)題。課題突破了微動(dòng)力曝氣+多級(jí)濾床技術(shù)、寒冷地區(qū)低溫環(huán)境潛水導(dǎo)流曝氣設(shè)備技術(shù)、定量回流調(diào)節(jié)技術(shù)及小型污水處理的智能控制及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，其中潛水導(dǎo)流式曝氣器技術(shù)屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，充氧能力提高了2~3倍。課題形成的小型污水處理一體化集成技術(shù)及成套設(shè)備體系，有效解決了遼河流域分散式污水收集難度大、建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用高、運(yùn)營(yíng)管理困難等現(xiàn)狀問(wèn)題。申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng)。
為提高村鎮(zhèn)污水處理效果，并在污染治理的同時(shí)增強(qiáng)生態(tài)景觀效果，課題還在高效人工濕地成套技術(shù)方面，開(kāi)發(fā)了“人工濕地均勻布水設(shè)備+復(fù)合流態(tài)人工濕地—功能生物強(qiáng)化產(chǎn)品+人工濕地液位調(diào)節(jié)設(shè)備”人工濕地處理系統(tǒng)，解決了北方寒冷地區(qū)人工濕地布水均勻性差、濕地中微生物在低溫條件下難以成活、植物與微生物協(xié)同凈化功能較弱、濕地水位不能準(zhǔn)確調(diào)節(jié)等問(wèn)題，確保冬季-20℃低溫環(huán)境下，氮磷去除率提高7%-12%，徹底突破了北方寒冷地區(qū)人工濕地低溫條件凈化效果差的技術(shù)瓶頸。申請(qǐng)發(fā)明專利1項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專利2項(xiàng)。
遼河流域小型農(nóng)副產(chǎn)品加工行業(yè)企業(yè)數(shù)量多、地域分散，腌制廢水、屠宰廢水、釀造廢水和奶牛場(chǎng)廢水等這些重點(diǎn)行業(yè)有機(jī)廢水處理不達(dá)標(biāo)或未經(jīng)處理直排現(xiàn)象嚴(yán)重。課題對(duì)行業(yè)廢水的處理技術(shù)和工藝參數(shù)進(jìn)行深入優(yōu)化和模塊化處理，對(duì)UASBR、MBBR常規(guī)技術(shù)進(jìn)行了大膽改進(jìn)，形成了農(nóng)村區(qū)域重點(diǎn)行業(yè)有機(jī)廢水處理組合工藝集成技術(shù)體系和移動(dòng)式廢水處理系統(tǒng)工藝優(yōu)化與集成技術(shù)體系，突破了排放污水成分復(fù)雜、處理規(guī)模小但處理難度大、有機(jī)廢水COD負(fù)荷高且難降解，一些行業(yè)廢水COD濃度高達(dá)20000mg/L等復(fù)雜問(wèn)題，有效解決了農(nóng)副產(chǎn)品加工行業(yè)污染遺留問(wèn)題。申請(qǐng)發(fā)明專利并被授權(quán)6項(xiàng)。
2實(shí)現(xiàn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)范化
《遼河流域分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化》（2012ZX07212-001）課題在分散式污水治理技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了分散式污水治理設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)規(guī)范化。
在畜禽糞污治理方面，課題開(kāi)發(fā)了TW系列濕式高效厭氧發(fā)酵成套設(shè)備和TD系列干式高效厭氧發(fā)酵成套設(shè)備，開(kāi)發(fā)了IC系列預(yù)處理一體機(jī)、TS系列沼氣質(zhì)能轉(zhuǎn)換機(jī)、S系列固液分離機(jī)、H系列沼氣調(diào)節(jié)緩沖器等標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。
在小型生活污水處理方面，課題開(kāi)發(fā)了GH系列高效回用小型一體化設(shè)備、GQ系列高分子輕質(zhì)生物轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)備、QD系列一體化氧化溝設(shè)備。
在高效人工濕地處理方面，課題開(kāi)發(fā)了DN50~DN300共6個(gè)級(jí)別人工濕地均勻布水設(shè)備及300mm、600mm、900mm共3種規(guī)格人工濕地液位調(diào)節(jié)設(shè)備。
在重點(diǎn)行業(yè)有機(jī)廢水治理方面，課題開(kāi)發(fā)了PUMA系列固定式廢水處理成套設(shè)備，M-CPC系列移動(dòng)式高濃度有機(jī)廢水綜合物化處理系統(tǒng)，M-MBR系列移動(dòng)式膜生物反應(yīng)器核心工藝廢水處理系統(tǒng)和M-MW系列移動(dòng)式多功能廢水處理系統(tǒng)。
3建設(shè)6項(xiàng)示范工程，對(duì)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行工程性驗(yàn)證
依托西豐縣城市生活污水處理廠的寇河濕地公園是高效人工濕地技術(shù)的示范工程之一。這樣一處集城鎮(zhèn)污水處理和生態(tài)景觀工程為一體的寇河濕地公園，將流經(jīng)西豐縣的寇河——遼河的一個(gè)曾經(jīng)重污染問(wèn)題突出的重要支流河，與西豐城區(qū)段的區(qū)域設(shè)計(jì)形成了一體化景觀帶，并對(duì)整個(gè)遼河治理和污染物減排起到了巨大推進(jìn)作用。
工程中應(yīng)用了課題寒冷地區(qū)低溫強(qiáng)化脫氮、人工濕地功能生物強(qiáng)化技術(shù)等發(fā)明專利技術(shù)以及人工濕地均勻配水、液位調(diào)節(jié)等核心設(shè)備，使得西豐這個(gè)遼寧省最為寒冷的地區(qū)也將大片河涂灘地改造成人工濕地污水處理工程成為可能。
課題組統(tǒng)計(jì)，課題共建設(shè)示范工程6項(xiàng)，除了上述西豐縣人工濕地污水處理工程之外，還包括桓仁縣雅河鄉(xiāng)邊哈村畜禽糞污、農(nóng)業(yè)垃圾混合發(fā)酵沼氣工程、沈陽(yáng)市正旺奶牛專業(yè)合作社沼氣工程、鐵嶺大牛再生能源有限公司畜禽養(yǎng)殖大型沼氣工程（二期）、沈陽(yáng)軍區(qū)小型污水處理工程（站1、站2、站3）、輝山乳業(yè)集團(tuán)松崗現(xiàn)代化奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)牛糞廢水處理工程。
6項(xiàng)示范工程分別對(duì)改進(jìn)型USR厭氧發(fā)酵技術(shù)、高效回用小型一體化污水處理技術(shù)、高分子輕質(zhì)生物轉(zhuǎn)盤(pán)關(guān)鍵技術(shù)、多級(jí)濾床關(guān)鍵技術(shù)、復(fù)合水平流-垂直流人工濕地+功能性強(qiáng)化生物產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)、厭氧+MBBR工藝等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了工程性驗(yàn)證，有效解決了鄉(xiāng)鎮(zhèn)及遠(yuǎn)離城區(qū)小區(qū)域的分散式污水污染問(wèn)題，改善了支流河及周邊水環(huán)境，同時(shí)對(duì)生活污水處理和農(nóng)村重點(diǎn)行業(yè)廢水治理模式進(jìn)行了創(chuàng)新和驗(yàn)證，促進(jìn)了分散式污水治理行業(yè)的發(fā)展。
建設(shè)示范工程的同時(shí)，課題還開(kāi)展了分散式污水治理關(guān)鍵技術(shù)和成套設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化推廣，建成產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目41項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2.23億元。其中畜禽糞污厭氧發(fā)酵沼氣工程13項(xiàng)、小型生活污水處理工程7項(xiàng)、人工濕地污水處理工程17項(xiàng)、農(nóng)副產(chǎn)品加工行業(yè)廢水治理工程4項(xiàng)。產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目分布在沈陽(yáng)、撫順、鐵嶺、盤(pán)錦、錦州、阜新等轄區(qū)51個(gè)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村，大大削減了拉馬河、寇河、細(xì)河、繞陽(yáng)河、古城河、沙河、清河等十余條遼河流域二、三級(jí)支流河的入河污染物排放量，每年約削減COD10159.09噸、NH3-N1015.44噸，為遼河摘帽和流域水質(zhì)的持續(xù)改善發(fā)揮了重要作用。
4完善技術(shù)產(chǎn)業(yè)化機(jī)制，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
農(nóng)村涉水面源污染治理面廣、量大、成本高，加之現(xiàn)狀是財(cái)政對(duì)農(nóng)村環(huán)保投入偏少，造成滯后的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與不斷加大的污染負(fù)荷之間的矛盾日益突出。
分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化機(jī)制的完善是解決農(nóng)村環(huán)保投入不足的有效途徑之一，技術(shù)產(chǎn)業(yè)化模式的構(gòu)建為技術(shù)的推廣提供了有力支撐。建立政府、市場(chǎng)、產(chǎn)學(xué)研渠道相通的機(jī)制，有利于實(shí)現(xiàn)流域環(huán)境治理和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的雙重目標(biāo)。
在對(duì)遼河流域分散式污水污染現(xiàn)狀分析后，課題確定了分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的市場(chǎng)需求，從畜禽養(yǎng)殖糞污治理技術(shù)、一體化潛水導(dǎo)流氧化溝處理工程技術(shù)、人工濕地污水處理工程技術(shù)、小型屠宰與肉類加工廢水治理技術(shù)等4方面制定了分散式污水處理技術(shù)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了分散式污水治理技術(shù)及設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，開(kāi)展了分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化機(jī)制研究，提出了分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化模式。
經(jīng)過(guò)近五年的水專項(xiàng)課題實(shí)施，《遼河流域分散式污水治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化》（2012ZX07212-001）課題破解了農(nóng)村涉水面污染治理難題，推動(dòng)了分散式污水治理技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，成果顯著。
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