磁分離技術(shù)：黑臭水體治理及小城鎮(zhèn)治水之道

磁分離技術(shù)已成為一門新興的污水處理技術(shù)。磁分離在水處理中獲得了許多成功應(yīng)用，顯示出許多優(yōu)點(diǎn)，將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用于村鎮(zhèn)污水和黑臭水體治理具有很大的優(yōu)勢(shì)，詳情見(jiàn)下文分析。

一、村鎮(zhèn)污水治理：現(xiàn)狀嚴(yán)峻，難點(diǎn)多多

近10年來(lái)，我國(guó)小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，人民生活質(zhì)量顯著提高。然而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與環(huán)境保護(hù)并不同步，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，隨著城市污染的轉(zhuǎn)移、鄉(xiāng)鎮(zhèn)長(zhǎng)期缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃造成環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。城鎮(zhèn)污水治理是困擾鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境的重大難題。長(zhǎng)期以來(lái)，二元制經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式導(dǎo)致在規(guī)劃、資金、人才等諸多方面城市明顯優(yōu)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村，我國(guó)村莊人均排水支出遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于城市人均排水支出。在以后的建設(shè)過(guò)程中，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)都需要財(cái)力、人力、物力和制度保障等多方面的投入才能逐步縮小城鄉(xiāng)差距。

我國(guó)城鎮(zhèn)仍有約20%的污水直排和溢流，是造成河湖黑臭問(wèn)題80%的主要癥結(jié)。村鎮(zhèn)聚居區(qū)污水直接排入溝渠、河湖，造成區(qū)域內(nèi)的民眾深受河湖、溝渠的黑臭影響。

目前我國(guó)村鎮(zhèn)污水治理難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：(1)分布廣且分散。以家庭生活污水為主，面源廣、排放分散，現(xiàn)有化糞池滲漏嚴(yán)重。(2)污水排放量不穩(wěn)定。間歇排放波動(dòng)大，早中晚做飯時(shí)段污水排放量高于其他時(shí)段。(3)投資建造成本高。以往村鎮(zhèn)生活污水多采用集中式的工程模式，前期手續(xù)復(fù)雜且含有較大的管網(wǎng)投資，其時(shí)間及建造成本偏高。(4)運(yùn)行管理復(fù)雜。村鎮(zhèn)生活污水處理項(xiàng)目投入運(yùn)營(yíng)后，對(duì)運(yùn)營(yíng)維護(hù)及管理要求較高，與現(xiàn)有的人力匹配度不夠契合，導(dǎo)致較多項(xiàng)目停滯。

二、黑臭水體治理：政策加碼，市場(chǎng)需求爆發(fā)

國(guó)家黑臭水體治理政策需求不斷加碼。2015年4月16日出臺(tái)的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“水十條”)明確提出：到2020年，地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi);到2030年城市黑臭水體得到消除。各省、市也均出臺(tái)黑臭水體治理相關(guān)文件。公眾關(guān)注和政策加碼雙重施壓下，向黑臭水體宣戰(zhàn)已刻不容緩。環(huán)能科技的磁分離技術(shù)在這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。2016年9月5日，住建部印發(fā)《城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術(shù)指南(試行)》，明確將磁分離技術(shù)列為推薦技術(shù)。

2014年年底，環(huán)能科技的拳頭產(chǎn)品——磁分離技術(shù)，獲得了國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。其核心技術(shù)“超磁分離水處理成套技術(shù)設(shè)備”和“磁盤凈化廢水成套技術(shù)設(shè)備”具有占地面積小、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理水量大、出水水質(zhì)好、污泥濃度高、管理維護(hù)方便等顯著特點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用于煤礦、景觀、市政、石油、電力、冶金、造紙、印染以及水污染應(yīng)急處理、給水預(yù)處理等領(lǐng)域。

在實(shí)踐中，該技術(shù)對(duì)懸浮物、COD、磷、藻類等去除率非常高，應(yīng)用非常好，感官上的改善特別明顯。污濁、渾濁的黑臭水體，通過(guò)磁分離技術(shù)，出來(lái)的水特別清亮，讓人耳目一新，并且整個(gè)運(yùn)行過(guò)程停留時(shí)間非常短，大概4-6分鐘。“機(jī)器一轉(zhuǎn)，清水再現(xiàn)”，這八個(gè)字很好地概括了磁分離技術(shù)的特點(diǎn)。此外，在污水處理廠提標(biāo)改造當(dāng)中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，能很好地去除磷和懸浮物。

三、典型技術(shù)：MagBr-MBBR

該技術(shù)適用于居民小區(qū)、學(xué)校、酒店小型企事業(yè)單位及農(nóng)村、小城鎮(zhèn)生活污水的處理及回用。包括磁載體生物移動(dòng)床反應(yīng)器，親水性磁性懸浮填料、混凝沉淀強(qiáng)化除磷，這是環(huán)能科技公司最核心的技術(shù)部分，可以確保出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)有：(1)抗沖擊能力強(qiáng)?？顾|(zhì)、水量、水溫沖擊能力強(qiáng)，可以快速適應(yīng)水質(zhì)變化。(2)運(yùn)行能耗低。氧利用率高、節(jié)約能源，比傳統(tǒng)工藝節(jié)省用電30%以上。(3)維護(hù)費(fèi)用低。生物填料無(wú)堵塞、損耗低，長(zhǎng)期使用無(wú)需更換填料。(4)操作簡(jiǎn)單。設(shè)備自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)便、可遠(yuǎn)程監(jiān)控，不需專業(yè)專職人員管理。(5)占地小。設(shè)備集成化程度高，占地小，比傳統(tǒng)工藝節(jié)省用地50%以上。(6)建設(shè)及調(diào)試周期短。設(shè)備一體化，建設(shè)安裝快速，比傳統(tǒng)工藝節(jié)省40%的時(shí)間。(7)結(jié)構(gòu)靈活、形式多樣。適應(yīng)鄉(xiāng)村及不具備運(yùn)輸條件的地方，可滿足地面、地埋、半地埋等不同設(shè)備形式需求。

四、磁分離技術(shù)應(yīng)用與案例

當(dāng)城市污水處理廠問(wèn)題解決了以后，人們開(kāi)始關(guān)注農(nóng)村和小城鎮(zhèn)的水環(huán)境綜合治理、污水處理。這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展到今天，大家都向這個(gè)階段匯集，美麗鄉(xiāng)村可能就有真實(shí)的內(nèi)容。鄉(xiāng)村辦旅游，還有其他的特色鄉(xiāng)鎮(zhèn)，吸引城市人重返鄉(xiāng)村，如果村鎮(zhèn)污水橫流也就不符合美麗鄉(xiāng)村的內(nèi)涵。環(huán)能科技在這方面探索出一些技術(shù)和案例，為國(guó)家和環(huán)保事業(yè)新階段做出了些許貢獻(xiàn)。

崇州市10鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水連片治理工程

根據(jù)《2015年成都經(jīng)濟(jì)展望》，2015年成都市的主要任務(wù)為：大力實(shí)施農(nóng)村環(huán)境連片整治項(xiàng)目，開(kāi)展農(nóng)村生活污水和畜禽養(yǎng)殖污染治理，提升農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。深化重點(diǎn)流域區(qū)域水污染防治。強(qiáng)力推進(jìn)污染物總量減排，確保順利完成“十二五”總量減排目標(biāo)任務(wù)。作為成都市下轄的縣級(jí)市，崇州市目前各城鎮(zhèn)多數(shù)是利用自然溝渠排放，無(wú)污水處理設(shè)施，造成了水資源及環(huán)境不同程度的污染，嚴(yán)重影響人民安居樂(lè)業(yè)。崇州市政府為了深化農(nóng)村改革，推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)，非常重視農(nóng)村環(huán)境改善，尤其是農(nóng)村生活污水的治理。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，環(huán)能科技采用MagBr-MBBR一體化技術(shù)，對(duì)崇州市下轄的三郎鎮(zhèn)、元通鎮(zhèn)等8鎮(zhèn)2鄉(xiāng)實(shí)施了區(qū)域污水連片治理，建設(shè)了18個(gè)污水處理設(shè)施，處理水量共計(jì)1925m3/d，避免污水直排污染環(huán)境。處理規(guī)模為50-150噸。

那么，MBBR系統(tǒng)處理效果如何?通過(guò)進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)比較，項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)維護(hù)一年多以來(lái)，效果確實(shí)比較好。項(xiàng)目進(jìn)水的COD含量約100-300mg/L，間歇性差別很大，但經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理后，出水能達(dá)到50mg/L;BOD系統(tǒng)進(jìn)水含量約100-150mg/L，出水≤10mg/L;氨氮系統(tǒng)進(jìn)水含量約30-70mg/L，出水≤5mg/L;懸浮物系統(tǒng)進(jìn)水含量約100-300mg/L，出水≤10mg/L。達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，感官效果非常好。

此外，還有廖家鎮(zhèn)新桃安置點(diǎn)，處理規(guī)模50m3/d，占地面積80m2;崇平鎮(zhèn)春風(fēng)村處理規(guī)模50m3/d，占地面積54m2。這兩個(gè)項(xiàng)目的處理效果也十分理想。將裝有進(jìn)水和出水兩個(gè)礦泉水瓶進(jìn)行比較，進(jìn)水顏色深、渾濁，而出水顏色幾乎透明，感官差異非常明顯。這讓我們深深體會(huì)到，做環(huán)保只有強(qiáng)烈的對(duì)比試驗(yàn)，才能烘托出職業(yè)自豪感。

基于環(huán)能科技整體信息化設(shè)計(jì)框架之下，“崇州市10鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水連片治理工程”建立了一個(gè)服務(wù)于各污水處理站的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。將各鄉(xiāng)鎮(zhèn)獨(dú)立分散的水體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，建立基于進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能、報(bào)警信息的存儲(chǔ)、模糊查詢、運(yùn)行數(shù)據(jù)曲線等功能。該項(xiàng)目共有18個(gè)點(diǎn)，建立了一套中心監(jiān)控系統(tǒng)。這種遠(yuǎn)距離監(jiān)控，能給村鎮(zhèn)污水處理的集團(tuán)式監(jiān)控帶來(lái)便利，能夠更好優(yōu)化，更好解決，更及時(shí)響應(yīng)。

金堂縣2015年爪龍溪等18條黑臭河渠綜合治理工程

金堂縣水網(wǎng)密布，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)為了取水、排水方便而將生活污水直接排放至河道。在各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展建設(shè)之初對(duì)環(huán)境保護(hù)未能給予足夠的重視，其廢水的處理率和達(dá)標(biāo)率均很低，使飲用水源和農(nóng)村環(huán)境受到嚴(yán)重威脅。因此，金堂縣政府特別重視，環(huán)能德美的生產(chǎn)基地就在金堂縣，使技術(shù)、設(shè)備一體化。

該項(xiàng)目采用MagBr-MBBR一體化技術(shù)，對(duì)爪龍溪、 蔡家河、竹溪河等18條黑臭河渠實(shí)施了區(qū)域污水連片治理，建設(shè)了30套污水處理設(shè)施，每天處理水量共計(jì)3040m3，避免污水直排污染環(huán)境。系統(tǒng)進(jìn)水參數(shù)：COD 260mg/L左右，BOD160mg/L左右，懸浮物150mg/L左右，氨氮35mg/L，出水達(dá)到了一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，也設(shè)有一個(gè)中心，監(jiān)控式的遙感、查閱，方便進(jìn)行監(jiān)控。