北京市农村地区污水治理关键技术示范研究

北京市农村地区污水治理关键技术示范研究二○一一年七月北京市水利科学研究所研究目标与内容技术路线主要成果与讨论三研究背景一二四报告内容一、研究背景一、研究背景北京市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要农村污水随意排放一、研究背景2006年北京市80个农村进行新农村建设的试点，并取得宝贵的经验，但由于农村居住分散，经济水平低，生活习惯各异，加上技术层面上缺乏农村治污方面的标准和规范，导致农村污水治理方面存在底数不清、设计偏差、工艺不合理、运行费用高等问题。20世纪90年代以来，我国逐步开展了农村污水处理技术研究，但农村污水处理工作的实施还没有大规模开展，因此结合污水处理工程的实施，开展适合农村污水处理技术和设备的研制并不多。二、研究目标与内容二、研究目标与内容全面调查北京全市农村地区污水排放现状和治理情况，在对京郊治污工程建设、运行及所用工艺进行重点调研和分析的基础上，结合国外现有污水治理技术分析，评价农村污水处理收集模式和主要处理技术适应性，提出适合北京农村不同类型地区的核心污水治理技术及工艺组合模式。北京市农村污水排放与治理现状调研北京市农村污水处理设施现状调查与评价农村污水处理运行情况及问题分析京郊常用污水处理技术应用工程实例分析国外村镇污水处理技术发展经验借鉴北京农村地区污水处理适宜技术选择研究目标主要内容三、技术路线三、技术路线现状调查与评价污水排放现状污水排放量污水排放口设施建设设施运行污水水质污水处理现状排放规律分析处理效果分析主要技术工程实例分析国外经验借鉴技术适宜性分析与选择调研阶段评价阶段四、主要成果与讨论1、农村污水排放与治理现状调查与分析采取普查与典型调查相结合的方式，普查由区县统一发放表格，以村为单位，调查村庄基本情况；生活、工业和养殖污水量、污水处理情况等，并由区县汇总上报，共调研13个区县3000多个村庄。（1）调查方法分类调查从调查面上，尽量覆盖北京全市范围，考虑经济水平不同的地区；从调查点上，按照地理位置调查城乡结合部、平原和山区农村；注意村庄人口规模，尽量在选择中包含不同规模的典型点；在不同村庄中要兼顾不同经济水平的农户，排水设施完善程度不同的农户、不同生活习惯等情况。（2）典型村庄和农户的选择选取原则序号区县乡镇村庄工艺类型1通州台湖胡家垡CASS平原2房山城关田各庄湿地平原，城乡结合部3密云石城石城MBR+土地渗滤山区，旅游4密云穆家峪庄头峪MBR平原5密云不老屯黄土坎A/O+土地处理半山区6密云石城石塘路--山区7怀柔桥梓北宅MBR平原8怀柔雁栖神堂峪--山区，旅游9怀柔雁栖长园--山区10昌平北七家东沙各庄A/O+土地处理平原，城乡结合部11昌平阳坊东贯市无动力生物净化槽平原12昌平小汤山酸枣岭接触氧化平原13昌平长陵茂陵--山区，旅游，管网已建东沙各庄村黄土坎村村东沙各庄村院落胡家垡村院落石城村院落东贯市村石塘路村院落平谷区一农户污水排放村民户内调查房山十渡农家院调查房山庙耳岗村委会座谈全市农村地区排放污水总量为2.43亿立方米，其中乡镇中心区污水排放总量为1.36亿立方米/年，农村地区生活污水和养殖污水量1.07亿立方米。工业30%镇生活24%村生活30%养殖16%区县污水排放量乡镇污水量村庄污水量养殖污水量密云县1449650568231延庆县1129432517180怀柔区1104492436176平谷区16691037366266通州区22101144714352昌平区28011806549447顺义区28111533830448门头沟区34617611555大兴区280013161037446房山区27021790481431朝阳区1369135121915海淀区2258171150740丰台区16701352318--合计243181357476573087（3）全市农村污水排放量完成全市13个区县农村排污口调查，共2508个，由排污口测得污水排放总量20.4万m3/d，合0.8亿m3/a。（4）全市农村污水排放口调查（5）污水结构特征类别厨房洗盥洗澡冲厕养殖其它东沙各庄74.8227.8850.276.276.15酸枣岭17.8518.3636.784.48茂陵6.124.965.588.520.080.37东贯市35.3039.7049.6011.80胡家垡18.266.9116.134.460.34庄头峪16.3016.1918.1411.66黄土坎20.6614.4515.483.430.03石塘路30.7435.9954.7029.1833.98长园14.3011.659.6310.720.58北宅6.555.423.314.200.10城乡结合部村平原区村山区村民俗旅游区村城乡结合部村庄出租房屋，服务性行业居多，厨房污水量最高，其次为洗澡和洗盥污水，冲厕和养殖只占一小部分。平原区村庄洗浴污水最高，其次为洗盥污水。山区村庄村民用水量较小，一般洗衣污水都用来冲厕，冲厕污水最高，其次为厨房和洗澡。民俗旅游村庄中的主要生活污水类型为洗澡、洗盥、养殖、厨房和冲厕等，很多村庄养鱼，因此，养殖污水比例较其它村庄高出很多。（6）农村污水月变化规律020004000600080001000012000140001600018000200001月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月污水量／m3东沙各庄酸枣岭茂陵黄土坎石塘路长园北宅东贯市胡家垡庄头峪02000400060008000100001200014000人均收入（元）9057100007178937898338600660087501041712700人口9619590293169047981530210454315052800东沙各庄酸枣岭茂陵东贯市胡家垡庄头峪黄土坎石塘路长园北宅不同区域的农户污水排放量存在较大差别，但其排放量随月份的变化趋势基本一致，具体表现为每年春季的1-3月和冬季的11-12月排水量较低，仅占到全年排放量的20%-30%，而夏季的7-10月排放量为一年中最高值，占全年的40%左右。总体上各村的污水排放量与村庄的经济收入呈现正比的关系。农村生活污水排放随季节的变化规律非常明显。（7）污水排放系数农村污水排放系数与村庄区域，经济水平，卫生器具和洗盥设施完善程度及生活习惯都有密切关系，课题组分别针对不同区域典型村庄和卫生器具及洗盥设施完善状况的排放系数进行了研究，经综合分析，并查阅有关文献资料和规范，提出北京市农村污水排放系数建议参考取值。0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.96月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月月份城乡结合部平原区山区民俗旅游区卫生设施状况污水排放系数卫生和洗盥器具很完善，自来水冲厕0.7-0.8卫生和洗盥器具很完善，自来水和废水冲厕，或有其它废水利用方式0.6-0.7卫生器具较完善，洗盥器具不完善0.6-0.7卫生器具和洗盥器具都不完善0.5-0.6区域卫生设施状况污水排放系数城乡结合部卫生和洗盥器具完善0.7～0.8卫生和洗盥器具不完善0.6～0.7平原区农村卫生和洗盥器具完善，有民俗旅游0.6～0.7卫生和洗盥器具不完善0.4～0.6山区农村卫生和洗盥器具完善，有民俗旅游0.6～0.7卫生和洗盥器具完善，无民俗旅游0.5～0.6卫生和洗盥器具不完善0.4～0.5污水水质：SS为26-61mg/L，BOD5为65-235mg/L，CODcr为149-430mg/L，TP为2.1-5.8mg/L，TN为29-96mg/L，NH3-N为18-72mg/L，总大肠菌群为105-672MPN/100ml，可生化性BOD5/COD为0.4~0.5，可生化性较好。（8）农村污水水质2、农村污水处理设施建设和运行状况调查与评价房山保合庄污水处理站调研怀柔污水处理站调研污水处理站采集水样出水口采样截至2007年底，全市农村地区，共有49个乡镇和480个村污水将得到有效处理，全市农村污水总处理能力为26.4万立方米/天。全市农村已完成改厕69万户，年简易处理污水可达2190万吨。区县已建污水处理设施村镇个数（个）设施数量（处）规模（m3/d）总规模（m3/d）镇村镇级村级镇级村级延庆585111100099611996密云644126814050136515415顺义19196008401440怀柔410642217700699314693房山4144173300098433984昌平1911010000249512495大兴49483170066032360门头沟623640260033465946通州2921018000141019410平谷182820004702470朝阳131220000334523345海淀23347900424012140丰台25800800总计372474541315855027944186494（1）污水处理设施建设情况区县处理站（座）运行（座）未运行（座）朝阳220海淀110丰台505通州1064大兴927顺义981房山15141门头沟927昌平651延庆761怀柔22166密云29254平谷651汇总1309238020406080100120朝阳海淀丰台通州大兴顺义房山门头沟昌平延庆怀柔密云平谷区县运行率%（2）污水处理设施运行情况根据2007年调查结果，全市480个村建设完成污水处理设施，总体上约有30%的设施得到利用，污水处理率达到27%左右。2006年北京市新农村建设试点村污水处理工程各类工艺应用情况工艺类型生物接触氧化生物转盘人工湿地MBR/CWT应用数量1251270工艺类型E-CASSA/O+土地处理MBR+土地渗滤厌氧生物滤池应用数量31225（3）污水处理工程各类工艺应用数量统计78个新农村共建设污水处理站130座，其中已运行92座，占71％；未运行的有38座，占29％。其中有2个村（延庆新庄堡村、平谷苏子峪村）共2处未建。工程建设不到位配套设施不完善建设规模过大部分工艺后期运行费用较高运行管理不规范课题组分别于2007年和2008年针对全市78个新农村试点村污水处理工程进行了两次深入的调研评估。主要原因农村污水排水体制与收集模式选择农村污水常用污水处理技术应用工程实例分析3、北京市农村污水排放、收集模式与处理技术适应性评价（1）农村排水体制选择河134562排水系统一般分为合流制和分流制两种类型，合流制排水系统现在常采用的是截流式合流制排水系统；分流制排水系统又分为完全分流制和不完全分流制两种排水系统。河13425截留式合流制排水系统分流制排水系统北京市农村经济条件较好，城镇化水平高的村可采用截留式合流制排水系统；而一般村则采用不完全分流制排水，雨水由明渠或暗沟排除。按供水要求划分按污水处理要求划分农户农户农户城镇村庄农户农户农户村庄农户农户农户村庄水库近城镇型远城镇山区型水源保护区型划分标准村庄类型地形平原型山区型地理位置集约化供水单元内集约化供水单元外水资源量富水区贫水区划分标准村庄类型地形平原型山区型地理位置近城镇型远城镇型水源保护水源保护区非水源保护区（2）农村污水收集模式选择不同类型村庄治污模式接入市政管网模式集中处理模式分散处理模式收集模式（3）农村污水处理技术生物接触氧化昌平酸枣岭生物转盘丰台区北宫森林公园厌氧生物滤池昌平狮子营村人工湿地房山西地村湿地MBR工艺怀柔北宅村E-CASS工艺顺义区安乐村A/O+土地处理密云黄土坎三格式化粪池怀柔耿辛庄对已建设运行的农村污水处理设施，课题组选取了14处污水处理站，监测项目包括：pH值、SS、COD、BOD5、TP、TN、NH3-N、大肠菌群等。总体上，MBR、A/O+土地渗滤和接触氧化处理效果较好，人工湿地相比较差一些。总氮的去除，除了A/O+土地渗滤工艺外，其他工艺都不明显。运行效果分析050100150200250300350400450CODcrBODNH3-NSSTNTP污染物去除率（％）生物接触氧化厌氧生物滤池人工湿地MBRA/O＋土地处理冬夏两季处理率多种