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实用技术丨安徽水韵环保——氮磷靶向循环利用(NPTC)生态修复技术

2023-01-06 07:50:20来源:中国环保产业协会 阅读量:14210

导读:氮磷靶向循环利用生态修复技术(NPTC技术)以生态治水为主旨,本模式适用于布局分散、地形条件复杂、污水不易集中收集的农村污水处理系统。
  导 语
 
  生态环境保护实用技术和示范工程是我会面向所有环保企事业单位的免费年度技术推广服务,从1991年至今我们已累计推广先进技术和工程4100多项。为便于相关方使用《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》(详见关于发布《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》的公告),我会编制了入选技术和工程的简介,将陆续在我会官微和公布。简介内容均由入选项目的申报单位提供。
 
  2021-38
 
  技术名称
 
  安徽水韵环保——氮磷靶向循环利用(NPTC)生态修复技术
 
  申报单位
 
  安徽水韵环保股份有限公司
 
  适用范围
 
  农村水生态修复。
 
  主要技术内容
 
  一、技术简介
 
  基本原理
 
  氮磷靶向循环利用生态修复技术(NPTC技术)以生态治水为主旨,针对集镇和农村的水生态修复以及农业面源污染、自然村污染等多层次污染问题,可因地制宜,增强水体免疫力和自净力,以自然的方法解决自然的问题。农村生活污水基本含有的是大量的氮磷有机肥,没有重金属等有害物。氮磷靶向循环利用生态修复技术(NPTC技术)首先对生活污水集中收集,将生活污水中的粪大肠杆菌、蛔虫卵等有害污染物去除,保留污水中的氮磷等营养元素,这些元素是水生动物、植物及农作物的天然肥料,结合滴灌技术,将保留氮磷的污水送进生产中,一方面削减了水中的污染物质,同时水生动物﹑植物及庄稼作物也有了收成,打造了产业链。作物吸收后的瘦水流至自然水体,作为河流的天然补水源,结合河流生态修复常用的生物多样性修复技术、生物膜修复技术、微生物强化净化技术、滨水缓冲带技术﹑曝气复氧技术以及活水循环技术,进一步消解与去除水中污染物,构建水生态平衡系统,提高了水体的自净能力。经过该技术处理后的生活污水主要指标能够稳定在地表水Ⅳ类。
 
  技术路线
 
  (1)消纳特殊污染源:首先利用水韵环保自主研发的预处理设施将污水中的有害细菌、病原微生物等进行特异性去除,为后期产业利用消除后顾之忧;
 
  (2)营养水的高效利用:去除有害物质后的污水主要还含有氮磷等营养元素,这些元素是水生动物、植物及农作物的天然肥料(鱼、贝、螺、植物),结合漫灌及滴灌技术,一方面削减了水中的污染物质,同时水生动物、植物及庄稼作物也有了收成,打造了产业链;
 
  (3)自然水体生态修复:作物吸收后的瘦水流至自然水体,作为河流的天然补水源,结合河流生态修复常用的生物多样性修复技术、生物膜修复技术、微生物强化净化技术、滨水缓冲带技术、曝气复氧技术以及活水循环技术,进一步消解与去除水中污染物,构建水生态平衡系统,提高水体的自净能力。最终实现生活污水“能施肥、能灌溉”,地表水体“能洗衣、能洗菜”。
 
  技术发挥的作用:通过氮磷靶向循环利用生态修复技术(NPTC技术)治理后,地表水体得到较大程度的恢复,经过该技术处理后的生活污水能够基本稳定在《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类水标准。其中CODcr为30 mg/L,NH3-N为1.5 mg/L,TP为0.3 mg/L。

  环境效益、经济效益和社会效益
 
  (1)环境效益:本模式适用于布局分散、地形条件复杂、污水不易集中收集的农村污水处理系统。由农村生活污水生物生态组合处理技术所构成的针对农村地区不同发展状况、不同地形条件和不同排水特征的复合型农村生活污水处理系统,充分利用低洼地,池塘及田地等地形资源,把农民的生产活动、农业生态系统的生产功能结合到农村生活污水治理中,体现出农村生活污水处理“资源化利用、因地制宜、低运行与低建设成本”的可持续研发原则。其核心思想是采用生物生态组合工艺处理农村生活污水,实现资源化利用。故本模式采取的是资源化利用的模式,没有大的土建工程,治理费用低,同时还有相当可观的产出;
 
  (2)经济效益:该技术遵循生态系统平衡的自然规律,通过培养水生动植物、微生物来吸收、降解、转化和转移水中的污染物,常用的工程措施有人工湿地、生物浮岛净化塘、滤坝和滤床等。
 
  运用氮磷靶向循环利用生态修复技术(NPTC技术),首先对生活污水集中搜集,将生活污水中的粪大肠杆菌、蛔虫卵等有害污染物去除,保留污水中的氮磷等营养元素,将有机氮、有机磷转化为易于水生植物和农作物吸收的有机肥料,让生活污水“能施肥、能灌溉”,地表水体“能洗衣、能洗菜”。
 
  经济效益来源:村镇生活污水资源化利用。通过消耗污水中氮磷和COD,产出水生经济作物(如空心菜、水芹等)和经济动物(如河蚌、鱼类等)获利。测算主要依据当地污水量以及污水中营养物质含量的高低,结合搭配的水生经济作物和水生经济动物的种类和数量来测算。以500吨污水处理项目为例,本技术产生的经济收入如下表所示:

  本技术相较于传统的污水处理设施所投入的建设、运行、维护等费用都要低。本技术模式遵循“因地制宜、尊重习惯、应治尽治、利用为先、就地就近、生态循环、梯次推进、建管并重、发动农户、效果长远”的原则,寻求一种低能耗、低投入、少运维,处理效果稳定、可资源化的污水处理方式,从而达到经济增长和环境保护双赢的局面。
 
  (3)社会效益:该技术在碳减排方面的作用是运用“氮磷循环利用”理念,从生态修复入手,根据生态系统的可循环性,增加水体中的生物多样性,促进水体中有机物的降解,并有助于水体增氧。通过生物生态集成技术治理水体,创建生物生存条件、恢复水生态系统的平衡。水体恢复自净能力后,后期进入水体中的少量污染物,可以通过沉淀、氧化还原、微生物分解等生物作用被去除,使水体生态系统继续维持生态平衡,可有效地消除水体黑臭,恢复并持续提升水体的自净力,建立起良性循环的生态系统,同时可有效避免产生二次污染。
 
  二、典型应用案例
 
  案例名称
 
  案例一:镜湖区2018年度农村生活污水治理项目。
 
  案例简介
 
  该项目区域分为两大区域,分别为方塘社区及埭南社区,其中方塘社区整治范围包括生活污水及部分河段,生活污水排量约650 m3/d,河道长约330 m,水域面积约12323 m3,埭南社区包括生活污水及部分水塘,生活污水排量约250 m3/d,河道长约530 m,水域面积约7050 m2,项目总价为1758.01万元。项目规模为居民集中区,主要污染为地下管网建设不健全,部分居民生活区和沿街商户管网实行雨污混排;污水直排河道,生活污水经过简单的化粪池预处理后直接排入附近河道,污染河道,散发异味,影响周边居民生活;社区商户私自开挖明沟暗渠,汛期污水四处溢流,污染环境,影响街道形象;化粪池缺乏必要的维护,且数量不足,不能满足居住需求;社区作坊污水处理设施不足,未达标而偷排;农田面源污染严重,农田施肥喷洒农业,通过地表径流或者地下渗漏,流入河道,污染水质。
 
  水韵环保采用氮磷靶向循环利用生态修复技术(NPTC技术),以水生态、水景观、水生产为污水治理核心理念,强化水质净化、生态修复、生态梳理以及生态景观融合来建设我们美好的生活水质环境,同时按照“污水治理、湿地景观”的集成生态修复理念,将整个方村街道的水环境通过水景观、水生态、水生产加以解决,达到水资源化利用。该技术的污水收集主要分为分散式收集及集中式收集。分散式收集根据各分散户每户的常规污水排量设置一个小型的地埋式污水收集预处理系统;集中式收集则根据每处集中区排污口的常规污水排量设置相应规格的地埋式预处理设备。分散式经过简单预处理,一部分村民种地使用,少量进入树林或者植物区,其余排入附近的生态配比沟渠、生态湿地及生态塘等;集中式消除污染因子后进入生产型湿地,然后再进入生态塘,向水生动植物及益微生物供给营养,资源化利用,改善了生态环境。
 
  经过治理,目前水质已达到地表水Ⅳ类标准:CODcr为30 mg/L、NH3-N为1.5 mg/L、TP为0.3 mg/L;水生植物绿化率达到50%±10%以上,恢复了水体生物多样性,景观美学价值提升,村民幸福指数上升。
 
  案例名称
 
  案例二:陶辛镇沙墩村地表水生态修复项目。
 
  案例简介
 
  陶辛镇沙墩村地表水生态修复治理项目2015年根据芜湖县委、县政府“三水共治”(清河水、净塘水、治污水)的总体战略部署要求,由芜湖县陶辛镇沙墩村村民委员会委托安徽水韵环保股份有限公司采用方案制定施工运维模式进行项目实施。项目位于安徽省芜湖市芜湖县陶辛镇西南角的沙墩村,村内辖四个自然村:上水、前沙、后沙和宗高,项目占地面积约7000亩,常住户数2000户。治理前由于生活污水直排、农药和化肥污染的水体排入受纳水体、生活垃圾的随意堆放,渗滤液流入受纳水体、畜禽养殖废水排入受纳水体、农户随意设置堰坝,进行鱼虾养殖,大量的饲料投放、淤积的腐殖质底泥释放的污染因子等已造成村内水体形成死水塘、臭水塘的现象。该项目治理的核心技术为氮磷靶向循环利用生态修复技术(NPTC技术),运用“氮磷循环利用”理念——消纳污染链、修复生态链、打造产业链,从生态修复入手,通过生物生态集成技术治理水体,创建生物生存条件、恢复水生态系统的平衡。水体恢复自净能力后,后期进入水体中的少量污染物,可以通过沉淀、氧化还原、微生物分解等作用而被去除,使水体生态系统继续维持生态平衡。从而进行生态蔬菜、螺类、鱼类养殖,打造衍生产业。可有效地消除水体黑臭,恢复并持续提升水体的自净力,建立起良性循环的生态系统,治理过程中未出现任何问题。由2015年3月开始进入治理阶段,经过六个月的治理,经第三方检测机构连续检测,已彻底消除黑臭指标,水质已达到《地表水环境质量标准》Ⅲ~Ⅳ类水质标准。
 
  原标题:实用技术 |? 安徽水韵环保——氮磷靶向循环利用(NPTC)生态修复技术

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