郭 蘋,李江平,張 偉,khamlath,武 捷,甄曉云
(1.云南省生態(tài)環(huán)境對(duì)外合作中心,云南 昆明 650000;2.云南利魯環(huán)境建設(shè)有限公司,云南 昆明 650091;3.老撾南塔省自然資源與環(huán)境廳,老撾 南塔省 999012)
2015年,老撾南塔省自然資源和環(huán)境廳與中國云南省環(huán)保廳在昆明簽署環(huán)境保護(hù)合作備忘錄[1]。中老雙方在農(nóng)村環(huán)境整治領(lǐng)域,水污染治理與控制,保護(hù)區(qū)生物多樣性跨境保護(hù),環(huán)境管理培訓(xùn)和能力建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域開展相關(guān)合作研究。
在“一帶一路”不斷推進(jìn)的過程中,經(jīng)過多年調(diào)查研究分析發(fā)現(xiàn),就老撾目前的技術(shù)水平狀況而言,很難以現(xiàn)有的自身?xiàng)l件來解決污水處置的問題。老撾南塔省(Luang Namtha)地處老撾西北部地區(qū),其北部地區(qū)和中國云南省西雙版納州接壤,西鄰緬甸。老撾南塔省省立中學(xué)位于南塔省南塔縣城,現(xiàn)有師生2000余人,是南塔省唯一一所省立中學(xué)。由于該校沒有完善的污水處理設(shè)備,生活污水未經(jīng)處理直接排放,不僅對(duì)師生身體健康造成了威脅,還導(dǎo)致了周邊匯入湄公河的河流水體污染。
本文以老撾南塔省中學(xué)為研究對(duì)象,通過實(shí)施生活污水處理系統(tǒng),配套污水收集系統(tǒng)和中水回用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)中學(xué)排水系統(tǒng)的雨污分流,實(shí)現(xiàn)污水收集率70%以上,并使生活污水處置后回用于綠化。期望通過南塔省立中學(xué)污水處置為未來南塔省生活污水處理起到示范作用。
南塔省是老撾北方的一個(gè)省會(huì),地處老撾上寮,南塔省西南地區(qū)和博膠省交界,西北部地區(qū)和緬甸接壤,南塔省東南與老撾烏多姆塞省毗連,老撾東北部與中國云南省相交。老撾南塔省立中學(xué)位于南塔省,周邊有小河流向西或南匯流最終進(jìn)入湄公河。南塔省立中學(xué)現(xiàn)有教室38間,2064名學(xué)生,79名老師,6間宿舍,1座圖書館,1座辦公室,44間浴室,8間商店,廁所為水沖廁。所有生活污水排放均設(shè)有化糞池?,F(xiàn)狀生活污水四處散排,嚴(yán)重影響周邊環(huán)境及周邊河流水質(zhì)。
老撾制定了《水污染防治法》《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》《水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等多部相關(guān)法律。1996年4月老撾政府審議通過新的《水污染防治法》,但老撾國家的排放標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)而言執(zhí)行的還不是那么嚴(yán)格[2]。老撾南塔省立中學(xué)生活污水由衛(wèi)生間、浴室和廚房排水構(gòu)成,與國內(nèi)城鎮(zhèn)生活污水不同之處在于,其廚房?jī)H供教職工使用,人數(shù)較少,但其污水構(gòu)成與國內(nèi)城鎮(zhèn)污水區(qū)別不大,因此,設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)參考國內(nèi)城鎮(zhèn)生活污水取值。
由于老撾并沒有相對(duì)嚴(yán)格的污水處置參考標(biāo)準(zhǔn),為了實(shí)現(xiàn)生活污水處理工程的示范作用,以高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、高質(zhì)量為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,污水處理后的出水,綜合參考國內(nèi)《GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)結(jié)合《GBT 18920-2002城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》中的城市綠化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[3],設(shè)計(jì)水質(zhì)詳見表1。
表1 老撾南塔省立中學(xué)污水處理站設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) (mg/L)
老撾南塔省立中學(xué)生活用水供水方式為集中供水,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查學(xué)校用水情況,非住宿人員用水定額取30L/d·人,污水收集率取0.9,污水排放系數(shù)取80%[4];住宿人員用水定額取70L/d·人,污水收集率取0.9,污水排放系數(shù)取80%[5]。即:生活污水量Q1=N1×A×B×80%(注:N1為學(xué)校人口數(shù)量;A為用水定額;B為生活污水的收集率)。
經(jīng)計(jì)算,現(xiàn)狀生活污水為47.15m3/d,考慮到以后人數(shù)會(huì)有所增加,將污水處理規(guī)模取為50 m3/d。
生活廢水中主要含有機(jī)物、磷等營(yíng)養(yǎng)元素,當(dāng)前國內(nèi)外廢水處理的方式主要有:濕地處理方法、生化處理方法以及物理化學(xué)處理法。物理化學(xué)法除磷效果好,對(duì)有機(jī)物及氮的去除效果不理想,單獨(dú)使用的運(yùn)行成本較高,并會(huì)帶來污泥處理及二次污染等問題[5];濕地處理法占地面積較大,一般以污染物削減量作考核指標(biāo),對(duì)低濃度廢水的凈化效果較好,污染削減能力較低;二級(jí)生化處理法是目前污水處理廠采用的生活污水主要處理方式,工程投資較高,運(yùn)行管理成本高,出水一般以污水處理廠污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)為考核指標(biāo),相對(duì)濕地處理法的污染物削減能力較高。
省立中學(xué)的污水為傳統(tǒng)的生活污水,污染物質(zhì)主要為CODCr、BOD5、TP、TN、SS和糞大腸菌群,根據(jù)省立中學(xué)的實(shí)際情況和污水處理要求,根據(jù)污水處理的幾種工藝技術(shù),進(jìn)行對(duì)比分析,各污水處理工藝主要優(yōu)缺點(diǎn)詳見表2。
表2 污水處理工藝比選分析
依據(jù)以上對(duì)廢水處理的比選及本建設(shè)項(xiàng)目點(diǎn)無充裕的用地總面積的實(shí)際狀況,從運(yùn)行、操作單純考慮,此次采納的生產(chǎn)工藝為A2/O廢水處理。
A2/O工藝技術(shù)(AAO工藝技術(shù)、AAO法),為英文Anaerobic-Anoxic-Oxic單詞的首字母簡(jiǎn)寫(厭氧-缺氧-好氧),其技術(shù)是一種常用的二級(jí)污水處理工藝,具有同步脫氮除磷的作用,可用于二級(jí)污水處理或三級(jí)污水處理;后續(xù)增加深度處理后,出水可作為中水回用,具有良好的脫氮除磷效果[6]。
圖1 南塔省立中學(xué)污水處理設(shè)計(jì)圖
厭氧、缺氧、好氧過程在A2/O工藝流程中,既可以在不同的設(shè)備中運(yùn)行,亦能在同一設(shè)備的不同部位完成。譬如,在氧化溝工藝技術(shù)中,可以通過控制轉(zhuǎn)刷的供氧量讓各段分別處在厭氧、缺氧、好氧狀態(tài),也可使設(shè)備在不同狀態(tài)間歇運(yùn)行。一般的,使工藝在厭氧-缺氧-好氧系統(tǒng)間運(yùn)行的各種運(yùn)行控制手段和方法都屬于A2/O工藝。
測(cè)算省立中學(xué)生活污水處理規(guī)模,為50m3/d的小規(guī)模,擬以一體化A2/O處理設(shè)備為主,預(yù)處理和中水回用設(shè)施單獨(dú)建設(shè),考慮到一體化設(shè)備的體積和重量問題,需要針對(duì)進(jìn)水增設(shè)水解酸化池。
圖2 南塔省立中學(xué)污水處理設(shè)備工藝流程設(shè)計(jì)圖
表3 污水處理工藝技術(shù)性能比選
污水收集管網(wǎng)。現(xiàn)狀省立中學(xué)的生活污水排放均設(shè)有化糞池,因此,污水收集管網(wǎng)可采用管、井直接接收化糞池出水,進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)省立中學(xué)的雨污分流。管道采用DN200鋼絲骨架HDPE管,配套Φ700 HDPE沉泥檢查井,檢查井設(shè)置間距25m。
回用管網(wǎng)?;赜霉芫W(wǎng)主要服務(wù)于校內(nèi)草坪、操場(chǎng)和校園內(nèi)其他綠化。草坪內(nèi)設(shè)置兩排自動(dòng)澆撒噴頭,設(shè)置間距10m;其余回用管道沿道路邊和操場(chǎng)邊布置,主管采用Φ110鍍鋅鋼管,支管采用Φ60鍍鋅鋼管。
在瀾湄合作基金的支持下,瀾滄江-湄公河環(huán)境合作中心聯(lián)合瀾滄江-湄公河環(huán)境合作云南中心等相關(guān)合作單位,于2018年為老撾南塔省省立中學(xué)捐贈(zèng)并安裝了一套日處理50t的一體化A2/O+MBR膜處理設(shè)備及前端處理池一套,污水收集管235m,回用管道554m。建成后學(xué)校生活污水處理率達(dá)到100%,處理后廢水可循環(huán)利用,無外排、二次污染等問題。
經(jīng)過處理的污水可循環(huán)利用,切實(shí)解決了全校師生長(zhǎng)期以來的排污難問題,受到學(xué)校師生的認(rèn)可。項(xiàng)目建成后,為保證建設(shè)項(xiàng)目的運(yùn)行與維護(hù),同時(shí)對(duì)南塔省省立中學(xué)管理人員進(jìn)行了設(shè)備原理及使用方法培訓(xùn),并開展實(shí)際操作訓(xùn)練與答疑,保證培訓(xùn)質(zhì)量。
圖3 南塔省立中學(xué)污水處理布置見平面布置設(shè)計(jì)圖
圖4 南塔省立中學(xué)污水處理設(shè)施建設(shè)及培訓(xùn)
2018年1月,在柬埔寨金邊召開的瀾滄江-湄公河合作第二次領(lǐng)導(dǎo)人會(huì)議通過的《瀾滄江-湄公河合作五年行動(dòng)計(jì)劃(2018-2022)》,正式提出“推動(dòng)瀾滄江-湄公河環(huán)境合作中心建設(shè),制定《瀾滄江-湄公河環(huán)境合作戰(zhàn)略》,實(shí)施綠色瀾湄計(jì)劃”[7]。中老環(huán)境合作示范項(xiàng)目是“綠色瀾湄計(jì)劃”的組成部分之一。
本文根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況提出了學(xué)校生活污水的處理方案,建成后學(xué)校污水處理率可達(dá)到100%,且處理后廢水可循環(huán)利用,無外排,污水處理工程處理成本低,占地面積小,建設(shè)投資少。通過開展示范工程建設(shè)和能力建設(shè)項(xiàng)目,加強(qiáng)了與老撾南塔省的溝通交流,建立了良好的合作網(wǎng)絡(luò),提高了中國在老撾項(xiàng)目的影響力,為中國在老撾未來環(huán)境項(xiàng)目開展提供了良好的示范效應(yīng);加強(qiáng)了中老雙方環(huán)境合作項(xiàng)目的務(wù)實(shí)開展,豐富了瀾滄江-湄公河環(huán)境合作機(jī)制,為瀾滄江-湄公河合作第三次領(lǐng)導(dǎo)人會(huì)議提供了成果支撐。同時(shí)為今后老撾南塔省乃至老撾生活污水處置提供了可行性參考,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)了區(qū)域可持續(xù)發(fā)展,再續(xù)了各國“同飲一江水,命運(yùn)緊相連”[8]的深厚情誼。