生活污水处理工艺分析 / 2017年村镇污水处理市场情况解析

生活污水处理工艺分析

A/O工艺

A/O工艺是以活性污泥作为生物载体，通过风机供氧曝气的作用使污水达到充氧的目的。A池内设机械搅拌，从O池回流至A池，在A池进行反硝化反应，将大部分硝酸盐氮

还原成氮气，并通过搅拌使氮气从废水中溢出，达到去除氨氮的目的；A池出水至O池，O池内设鼓风曝气，去除大部分有机污染物，并将进水中的大部分氨氮转化成硝酸盐氮；可以根据废水的需要，调整O段池中的活性污泥浓度，通过活性污泥中的菌胶团，吸附、氧化并分解废水中的有机物；有机物、氨氮去除率高。

由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用，另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％。总而言之，此工艺土建及运行成本较大，占地较多，且后续的维护、管理复杂。

生物转盘

生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是在生物滤池基础上发展起来的一种高效、经济的污水生物处理设备，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥--生物膜。污水经调节池初级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。

与常规生物处理工艺相比使用生物转盘工艺有如下特征：

1 节能，系统的水头损失小，能耗省，降低了运行费用；

2 生物量多，净化率高，适应性强，出水水质较好；

3 生物膜上生物的食物链长，污泥产量少；

4 维护管理简单，功能稳定可靠，无噪音，无灰蝇；

5 占地面积较小，颠覆了原有生物转盘占地面积大的缺点；

水处理工艺的选择直接关系到水处理工程建设投资、运行成本的高低，产出水水质的好坏、运行管理是否方便可靠。本项目工艺的选择宗旨是：借鉴我公司已完成同类水处理项目的经验，以及对其它相关同类行业水处理工艺的考察、总结，结合现有水处理工艺最新进展，采用投资省，占地少，有利于长期运行管理的工艺。

膜--生物反应器（MBR）

在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将膜--生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。

膜--生物反应器在一个处理构筑物内可以完成生物降解和固液分离功能，生物反应区的混合液固体浓度较高，其主要优点：出水水质优质稳定，剩余污泥产量少，可去除氨氮及难降解有机物，占地面积小，不受设置场合限制。

然而膜--生物反应器也存在一些明显不足。主要表现在：

1 膜组件通常需采用国外进口，造价高，使MBR工艺的基建投资高于传统污水处理工艺；

2 膜污染容易出现，造成膜寿命的缩短，且清洗膜件操作复杂，对维护人员要求较高，给管理工作带来不便；膜组件需要3-4年更换一次，更换膜组件的投资较高。

3 能耗高，MBR处理工艺的吨水运行成本远高于其他工艺。

诸多原因，膜--生物反应器污水处理法并不是本工程最佳的工艺选择。

常规活性污泥法

常规活性污泥法在大型污水处理中使用广泛，活性污泥处理系统有效运行的基本条件和特点是：

1 废水中应有足够的可溶性易降解物质，作为微生物生理活动必须的营养物，一般活性污泥法必须定期投加一定配比的营养物质，这样增加了运行费用和管理难度；

2 混合液必须含有足够的溶解氧，活性污泥池长有好氧原生动物，氧的需求量较大；

3 活性污泥在池内呈悬浮状态，能充分与水接触和混合；

4 活性污泥生长周期长，对温度、水质和水量的聚变适应能力差；

5 活性污泥法处理负荷较低，造成设施的体积增大，土建投资也相应增加。

因为以上的必要条件和特点，活性污泥法运行管理比较专业，另外活性污泥法处理负荷低，易产生污泥膨胀，不易控制管理，故近年来在小型污水处理站中的使用越来越少。

SBR法

SBR法即序批式活性污泥法，是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，连续进水，间歇曝气，停气时污水沉淀，撇除上清液，成为一个周期，周而复始。SBR法不设沉淀池，无污泥回流设备，但SBR法为间歇运行，需设多个处理单元，进水和曝气相互切换，造成控制较为复杂。SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械滗水器，稍有故障将不能运行。为了保证溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成最终出水水质不达标。国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦，且价格昂贵，同时今后维修费用也高。SBR法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量尚不过硬，造成污泥排放控制较困难。由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大，因而增加了投资成本和运行费用。此外，SBR属于变水位运行，电耗增大，也增加了运行费用，其脱氮除磷效率不太高，而且污泥稳定性也不是很好，因此SBR不是本工程最佳的工艺选择。

DY-MBBR一体化技术介绍

“MBBR一体化技术”是达云环境与中国工程物理研究院、国家城市污水处理及资源化工程技术研究中心、西南科技大学合作，自主研发的“MBBR技术”，其彻底解决出水氮、磷不能达标等问题。

（一）技术原理

    MBBR是流化床生物膜反应器（Moving Bed Biofilm Reactor）的简称，该工艺兼具传统流化床和生物接触氧化两者的优点，运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强，脱氮效果好，是一种经济高效的污水处理工艺。目前，国外应用较多。具有生化系统启动快、脱氮除磷效果好、剩余活性污泥少、投资运行费用低的特点。

（1）污水污泥同步处理（剩余活性污泥少）

MBBR一体化技术在实现污水处理回用的同时，实现了有机污泥的大幅度减量，剩余活性污泥少，成功助力解决剩余污泥处置难题。

F/M比是影响污泥增值的重要因素，低F/M将使得生化系统中污泥处于高度内源呼吸相，进入系统有机基质最终被内源呼吸而代谢成为二氧化碳、水及少量无机盐。

新增有机物在活性菌的作用下一部分被分解为小分子有机物，继而被氧化分解为CO2、H2O等无机物；另一部分被合成为细胞。在低污泥负荷条件下，该细胞作为营养物在活性菌作用下一部分又被分解为小分子有机物，继而又被氧化分解为CO2、H2O等无机物；另一部分又被合成为新细胞。依此类推，在低污泥负荷条件下，该新细胞又作为营养物在活性菌的作用下继续作分解与合成的代谢，直至细胞最后全部代谢为CO2、H2O等无机物。从整个分解、合成代谢的过程来看，有机物已被彻底代谢，系统内有机污泥没有富集增长。

在MBBR工艺过程中，部分COD被转化为新的活性污泥，同时部分老化污泥被消化和矿化，实现了污泥的自动消化和降解平衡，减小有机性污泥排放。

当系统内新增细胞等于代谢速率时，有机污泥零增长。实践证明当污泥自身消化与增殖达到动态平衡时，系统内的污泥负荷基本维持在0.072kg（COD）/kg（MLSS·d）。进水有机污染物浓度高，新增细胞多，代谢速率高，MLVSS升高；反之，进水有机污染物浓度低，新增细胞少，代谢速率低，MLVSS降低。由于膜生物反应器能够将细菌截留下来，污泥浓度随进水浓度可以在比较宽的范围内波动，确保系统能在0.072kg（COD）/kg（MLSS·d）这个污泥负荷下运行，实现有机剩余污泥减量排放。且通过不排泥或微排泥方式的运行，可以维持较长污泥龄，抑制了丝状菌的增殖，解决了的污泥膨胀问题。

（2）同步脱氮（同步硝化反硝化）

由于MBBR移动膜的存在，当使溶解氧控制在合适浓度时，由于活性污泥絮体尺寸或生物膜厚度的变化，使其可以形成表面DO高，内层DO低的一个浓度梯度，进而形成不同的溶解氧条件，进而给同步硝化反硝化创造必要的条件，使其在同一个反应器内同时发生成为可能。同步硝化反硝化可大大减少反应时间和反应器的容积，提高氨氮总氮去除效果。

（二）MBBR技术工艺流程

（1）处理工艺中，污水通过粗/细格栅去除污水中大块悬浮物固体后流入调节池；

（2）污水在调节池中进行均质、均量处理；

（3）通过提升泵将调节池中污水送入MBBR一体化设备中，进行生化处理，并经紫外线消毒后达标排放；

（4）系统产生的污泥排入污泥池，浓缩后污泥定期外运处理，上清液回流至调节池。

（三）工艺特点

Ø 占地面积小，基础设施配套简单；

Ø 集中与分散处理相结合，节省管网投资；

Ø 远程监控及自动化设计，运营维护成本低；

Ø 模块化组装设计，安装、运输、升级高效；

Ø 针对甘肃地区温度低的特点，设备在生产过程中考虑到保温措施；

Ø 封闭式设计，防止气味挥发，杜绝二次污染；

Ø 专业化外观设计，与周围环境相融合。

（四）装备化优势

与现有污水处理厂及其他一体化污水处理设备相比，MBBR一体化污水处理装置具有以下独特优势：

（1）最优工艺设计，其设计水量不留余量，只需预留后期建设用地；

（2）建设选点可集中也可分散，大大减少污水主管网及中间泵站的建设，大幅度降低基建投资。

（3）一体化结构设计，污水站土建工程量少，投资少；

（4）全自动化设计，维护管理技术低，员工人数少，劳动强度低；

（5）采用变频设备，模块化组装，抗风险能力强，能耗低；

（6）采用复合式工艺，脱氮除磷效率高，出水中N、P指标稳定正常；

（7）反应器中微生物处在内源呼吸区，剩余污泥的产生量很少，浓度大，可直接进行脱水，大大节省了污泥处理的费用；

   因此，DY-MBBR一体化设备在农村生活污水处理中是很有优势的。

2017村镇污水处理市场情况解析

来源： 中国水网

导读： 2017年，在生态文明、建设美丽乡村等政策的指导下，村镇污水治理受到了国家层面的高度重视。本次汇报将从三个纬度、两大板块，分别是需求侧，交易侧，供给侧三个维度，乡镇和村两大板块进行2017年村镇污水处理市场解析。

    2017（第三届）环境施治论坛在福建福州举行。论坛中，E20研究院产业研究部经理井媛媛针对村镇污水政策与市场进行了解析。

2016年，E20研究院首次发布了《村镇污水处理市场分析报告》，从政策、市场、技术、商业模式、竞争格局五大维度解析村镇污水领域，认为村镇污水处理行业正在“百慕大”中前行。2017年，在生态文明、建设美丽乡村等政策的指导下，村镇污水治理受到了国家层面的高度重视。本次汇报将从三个纬度、两大板块，分别是需求侧，交易侧，供给侧三个维度，乡镇和村两大板块进行2017年村镇污水处理市场解析。

需求侧

井媛媛主要从政策和市场两个层面展开论述。

政策层面上，政策是释放村镇污水市场的源动力。与2016年相比，目前政策发展总方向与2016年保持一致，主要方向为建设美丽乡村、城乡环境公共服务均等化、全国农村环境连片整治，根本目标仍为改善农村环境质量。

在具体的政策变化方面，井媛媛从四个点展开说明。

污水处理率方面，“十二五”规划要求建制镇污水处理率达到30%，“十三五”规划将比例提高至70%，提高了两倍以上，且提出在京津冀、长三角、珠三角等区域提前一年完成，因此该区域的市场释放要快于其他区域。另外，据E20研究院统计，目前城市、县城的处理率已超过90%，但建制镇为30%，村污水处理率不足20%，未来的污水处理主战场将从城市向村镇转移。

环境综合整治方面，“十二五”规划要求新增完成6万个环境综合整治的建制村，“十三五”规划提高至13万个。重点整治范围方面，“十二五”规划主要针对重点河流沿岸以及部分特区，“十三五”规划优先整治南水北调东线中线水源地及其输水沿线、京津冀和长江经济带三大区域，涉及880个县（市、区），8.14万个建制村，约占全国市场的58%。

执行措施方面，“十三五”规划鼓励在农村生活垃圾和污水处理领域采取 PPP 模式，完善商业模式，并且要求将项目成效评估考核的权利由地方上收到中央，表明了整治力度与决心。

此外，在村镇污水治理标准方面，大部分项目仍采用《城镇污水处理厂污染物排放标准》，据E20数据中心数据显示，村镇小集中项目采用该标准的比例为96%，村镇分散式项目采用该标准的比例为73%。但是，村镇与城市在水质水量和经济技术上都有很大差距，污水处理工艺也有很大差别，强行要求农村污水执行城镇排放标准，对村镇是一项沉重的负担。

市场层面上，井媛媛从以下几点进行解析。

首先，排水占总建设投入比例基本不变，污水占比明显增加，表明在村镇建设方面对污水治理的重视。

其次，乡镇生活污水的处理比例明显高于村，2016年，乡镇生活污水进行处理的比例为18.8%，同期，村的处理比例为12.8%，高6个百分点，且处理比例增速亦快于村。

第三，村镇污水处理厂总能力高于处理装置总能力，据E20研究院数据显示，2016年村镇污水厂处理总能力为1527万立方米/日，处理装置总能力为1315万立方米/日。但村镇污水处理装置能力增速略高于污水厂。井媛媛在此处提到，村镇污水治理，污水厂和处理装置的选择应因地制宜，适合的才是最好的。

最后，目前村镇污水处理厂存在“建而不能用”的情况，其原因与排水管网增速与处理能力增速不匹配有关。据悉，排水管网与污水厂的建设投资为3：1， 管网的建设对村镇污水治理投资是一个不小的压力。

综合以上市场现状分析，井媛媛指出，据E20研究院测算， “十三五”期间 村镇污水市场空间超1400亿元。

交易侧

交易侧上，通过E20数据中心数据库对村镇项目的不完全统计，村镇小集中以生物膜法为主，分散式技术中人工湿地凸显。但同时指出村镇的污水处理，在技术上仍存在争议，技术的选择应根据具体情况具体分析。

商业模式方面，村镇小集中采用政府不建设不运营的比例最高，即BOT模式，占比达到48.1%；村镇分散式采用政府建设不运营模式，即EPC+O，占比达63.51%。未来在政策的推动下，PPP模式是村镇治理的发展方向。

在PPP项目分析，井媛媛指出，目前财政部PPP入库项目落地率为31.6%，环保类项目落地率为15%，村镇污水项目落地率为16.1%，略高于环保项目。投资回报率在6%-10%之间，未来在村镇环境综合治理趋势下，在规模优势等条件下，回报率或会有所提高。

但不容乐观的是，村镇项目前也面临一些挑战，主要是资金供给不足、项目模式设计、项目机制设计等问题。

供给侧

在供给侧层面，井媛媛表示，E20在《面向未来五年的战略地图》中将环境企业分为ABCD四大方阵，四大方阵企业都有直接或间接的参与到村镇污水治理项目中。村镇污水治理供给方未来将形成两大交易界面，第一交易界面是政府和AB及部分C类企业，第二交易界面为投资运营服务商和工程建设方及设备材料提供商。

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