2021年6月2日,村鎮(zhèn)污水處理實(shí)用技術(shù)研討會(huì)于上海召開(kāi)。萬(wàn)若(北京)環(huán)境工程技術(shù)有限公司副總經(jīng)理許向閣于會(huì)上發(fā)表題目為《萬(wàn)若真空負(fù)壓排水技術(shù)助力污水管理高質(zhì)量發(fā)展》的報(bào)告。報(bào)告介紹了目前我國(guó)農(nóng)村污水在建設(shè)及后期運(yùn)行中面臨的實(shí)際情況與困難,分析問(wèn)題的成因,以萬(wàn)若的技術(shù)及項(xiàng)目為例,從設(shè)備端的角度探討其相應(yīng)的解決措施。
負(fù)壓排污排水原理 負(fù)壓排水的結(jié)構(gòu)與自來(lái)水供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似,只是流動(dòng)方向相反,總體上由收集單元、管道單元、負(fù)壓收集單元三部分組成。相較于常規(guī)重力流污水收集模式來(lái)說(shuō),負(fù)壓系統(tǒng)在收集率、管網(wǎng)建設(shè)及后期運(yùn)維等方面均擁有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。
例如:1.常規(guī)重力流系統(tǒng)管徑粗易沉淀,細(xì)易堵塞,地下水位高,起伏地勢(shì)導(dǎo)致常規(guī)管網(wǎng)建設(shè)難度高且投資成本大。負(fù)壓系統(tǒng)管徑細(xì)、埋深淺、擺脫重力束縛靈活敷設(shè),不受地形地貌限制,極大地降低了施工難度,節(jié)約總成本。2.常規(guī)重力流系統(tǒng)檢查井、管道污物淤積,跑冒滴漏嚴(yán)重,收集率低。負(fù)壓系統(tǒng)收集率高,無(wú)異味,無(wú)積垢,無(wú)泄漏。3.常規(guī)重力流系統(tǒng)水量波動(dòng)較大,雨水地下水易滲入,同時(shí)污水容易滲出及外溢。負(fù)壓系統(tǒng)管路為負(fù)壓狀態(tài),密閉性強(qiáng),無(wú)流入無(wú)污染。4.常規(guī)重力流系統(tǒng)從后期維護(hù)角度而言,常規(guī)排水的化糞池需定期清掏,隨著勞動(dòng)力成本以及清掏工作強(qiáng)度和環(huán)境的變化,清掏成本較高,糞污去處也是問(wèn)題。而負(fù)壓系統(tǒng)僅需對(duì)負(fù)壓站進(jìn)行配電,同時(shí)維護(hù)簡(jiǎn)單,無(wú)需清掏,經(jīng)久耐用,使用年限長(zhǎng)。
生活污水負(fù)壓收集系統(tǒng)主要包括4種應(yīng)用形式。
1.室內(nèi)重力流室外負(fù)壓混合收集:室內(nèi)污水混排至負(fù)壓收集器,經(jīng)負(fù)壓管網(wǎng)進(jìn)入收集處理站。
2.室內(nèi)負(fù)壓廁所室外負(fù)壓混合收集:引入負(fù)壓廁所,污水混排至負(fù)壓收集器,經(jīng)負(fù)壓管網(wǎng)進(jìn)入收集處理站。
3.室內(nèi)重力流室外負(fù)壓分質(zhì)收集:室內(nèi)污水重力流出戶入負(fù)壓收集器,經(jīng)負(fù)壓管網(wǎng)黑灰分質(zhì)進(jìn)入收集處理站。
4.室內(nèi)負(fù)壓廁所室外負(fù)壓分質(zhì)收集:負(fù)壓超節(jié)水廁所,灰水重力流出戶入負(fù)壓收集器,經(jīng)負(fù)壓管網(wǎng)黑灰分質(zhì)進(jìn)入收集處理站。
真空負(fù)壓排水技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
真空負(fù)壓排水技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,在建筑及地下空間(地鐵、管廊),城鄉(xiāng)市政排水,老街區(qū)、景區(qū)等基礎(chǔ)管網(wǎng)設(shè)施改造,黑臭河岸邊截污,工業(yè)園區(qū)廢水零泄漏收集,節(jié)水、資源回收型排水系統(tǒng)等場(chǎng)景下均能發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
1.建筑及地下空間(地鐵、管廊)
在建筑及地下空間場(chǎng)景下,真空負(fù)系統(tǒng)內(nèi)壓力低于環(huán)境壓力,全密閉,衛(wèi)生,安全。管徑細(xì),坡度低,占用空間小,布置靈活,最大程度提升建筑師空間設(shè)計(jì)自由度。可實(shí)現(xiàn)同層排水,污水可提升排放。管道高速排水,實(shí)現(xiàn)自清洗。應(yīng)用負(fù)壓微水氣沖便器,沖廁用水比常規(guī)節(jié)水便器減少約70%以上。可實(shí)現(xiàn)分質(zhì)排水,收集高濃度污廢水,利于后續(xù)資源化處置。一個(gè)負(fù)壓站可服務(wù)幾到上萬(wàn)人規(guī)模。全系統(tǒng)自動(dòng)化控制,維護(hù)方便,系統(tǒng)可靠。
對(duì)于地下綜合管廊以及地鐵及軍用、醫(yī)療等地下設(shè)施來(lái)說(shuō),由于場(chǎng)地使用密度極高,但又不具備維護(hù)人員進(jìn)入場(chǎng)所工作的條件,對(duì)空氣質(zhì)量要求非常高,既要智能化又要皮實(shí)耐用牢靠,設(shè)備要有對(duì)使用者有糾錯(cuò)功能,糞便、廚余要高效密閉收集輸送處理。萬(wàn)若環(huán)境負(fù)壓技術(shù),節(jié)省造價(jià),便于智能化管理,破解傳統(tǒng)泵站方案帶來(lái)的一系列缺點(diǎn)。
相關(guān)案例:大連夏季達(dá)沃斯會(huì)議、北京冬奧賽區(qū)、北京城市副中心綜合管廊項(xiàng)目等。
2.城鄉(xiāng)市政排水
常熟后桃花 – 城市近郊、新區(qū)域流域治理污水負(fù)壓收集項(xiàng)目
該區(qū)域位于市政污水管末端,管道高程不夠,無(wú)法采用傳統(tǒng)重力自流管收集污水;常水位低,大管徑重力流管道加分散泵站排污方式建設(shè)及維護(hù)成本高昂。應(yīng)用真空排水技術(shù)對(duì)該區(qū)域排污進(jìn)行改造。后桃花村民居、電信大樓、江蘇銀行,區(qū)域人口約600人。常熟客運(yùn)站,日客流量6000人??瓦\(yùn)站周邊賓館、商業(yè)區(qū)排水也納入真空系統(tǒng)??偱盼哿考s40m3/h。
靖江市內(nèi)河段污水收集項(xiàng)目
靖江城市污水管網(wǎng)完善工程新建污水管網(wǎng)主干網(wǎng)47.28km,出戶管約10km,新建排污泵站1座,規(guī)模8000m3/d。其中人民公園、北大街社區(qū)以及展泗港部分區(qū)域由于特殊的地理位置,工程項(xiàng)目處于城市居住人口密集區(qū),街道建筑之間人行通道/弄堂狹窄,地下管線復(fù)雜。施工開(kāi)挖不易,大開(kāi)挖影響周邊民居生活,并影響周邊老房,老城區(qū)弄堂狹窄。片區(qū)周邊沒(méi)有重力流市政管網(wǎng)可接入;片區(qū)沒(méi)有泵站設(shè)置地。經(jīng)過(guò)多方論證采用真空排水。
3.老街區(qū)、景區(qū)等基礎(chǔ)管網(wǎng)設(shè)施改造
4.黑臭河岸邊截污
仁厚村負(fù)壓排水項(xiàng)目
仁厚村負(fù)壓排水項(xiàng)目位于江門(mén)市蓬江區(qū)仁厚村,東側(cè)臨近西江,區(qū)域內(nèi)地勢(shì)整體較為平坦,收集約300余戶。仁厚村負(fù)壓排水示范工程對(duì)城市污水管道末端高程不夠區(qū)域的生活污水進(jìn)行收集,通過(guò)壁掛式(地埋式)收集器、負(fù)壓管道系統(tǒng)、負(fù)壓泵站等設(shè)備將原本排放至附近魚(yú)塘的污水統(tǒng)一收集處理。
負(fù)壓排水系統(tǒng)由于密閉收集杜絕滲漏和異味,管徑 小,埋深淺,布設(shè)靈活,可掛管敷設(shè),施工對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小,在特殊地質(zhì)條件下施工費(fèi)用低,可以實(shí)現(xiàn)污水的高效集中管理和分質(zhì)收集,適用于無(wú)法自流收水及不適宜大型施工機(jī)械作業(yè)區(qū)域的污水收集工程。
5.工業(yè)園區(qū)廢水零泄漏收集
廣西防城港金山開(kāi)發(fā)區(qū)負(fù)壓廢水收集項(xiàng)目
6.節(jié)水、資源回收型排水系統(tǒng)
早在100多年前,西方世界國(guó)家的人們就用生活污水和雨水作為載體將人的排泄物輸送進(jìn)行,這是當(dāng)時(shí)自來(lái)水供水管網(wǎng)普及的時(shí)候人們最主要的選擇。然而實(shí)際上,人的排泄物僅占污水總量的百分之一、二,而污水中大部分的物質(zhì)是有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)鹽,比如氮磷。當(dāng)前,污水處理廠也大多通過(guò)投加藥劑的方式在處理這些污水,既消耗了能源又浪費(fèi)了資源。
萬(wàn)若環(huán)境針對(duì)以上問(wèn)題開(kāi)發(fā)出具備黑灰分質(zhì)負(fù)壓收集技術(shù)的微水沖負(fù)壓廁所。實(shí)現(xiàn)既有生態(tài)堆肥廁所的環(huán)境效益,利用負(fù)壓抽吸的原理,以環(huán)境氣體作為沖廁介質(zhì),實(shí)現(xiàn)無(wú)水沖或微水沖,同時(shí)還可以將千家萬(wàn)戶聯(lián)網(wǎng),密閉、衛(wèi)生、節(jié)能、可靠地輸送到資源化處理的地方,在改善用戶體驗(yàn)的同時(shí),得到的產(chǎn)物在量上最小化,在性質(zhì)上易流動(dòng)、易儲(chǔ)運(yùn),為肥料化、能量化,提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的廁所方案,變革排污排水模式。
2008年萬(wàn)若與北京建筑大學(xué)進(jìn)行合作,在昌平區(qū)興壽鎮(zhèn)東莊村,建設(shè)常規(guī)節(jié)水廁所、氣沖廁所、黃水分離氣沖廁所及管道化收集與資源化等一系列示范項(xiàng)目,并在2009年北京建工學(xué)院組織召開(kāi)的《國(guó)際水協(xié)-城鄉(xiāng)未來(lái)水基礎(chǔ)設(shè)施》會(huì)議上獲“技術(shù)典范”稱號(hào)。2020年,萬(wàn)若將該技術(shù)用于鄉(xiāng)村振興-天津造甲村項(xiàng)目當(dāng)中,目前該項(xiàng)目也是全球規(guī)模最大的使用負(fù)壓源分離資源化的社區(qū)。
系統(tǒng)智能化管理
萬(wàn)若環(huán)境的真空負(fù)壓系統(tǒng)同時(shí)配備智能化監(jiān)控,系統(tǒng)基本做到免維護(hù)。智能化功能主要包括:
1)分區(qū)域?qū)芫W(wǎng)做負(fù)壓檢測(cè),將信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸,起到監(jiān)測(cè)管網(wǎng)系統(tǒng)真空度作用,保證管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
2)在某些特定點(diǎn)位做負(fù)壓檢測(cè)+補(bǔ)氣,有利于高峰流量時(shí)期的排污;
3)在負(fù)壓站配置遠(yuǎn)程報(bào)警和攝像頭監(jiān)視,可遠(yuǎn)程接受報(bào)警信號(hào)及了解負(fù)壓站工作狀態(tài)。
萬(wàn)若環(huán)境
萬(wàn)若環(huán)境以科技創(chuàng)新 + 工匠精神為企業(yè)文化,專注真空排水,助力污水管理高質(zhì)量發(fā)展。目前公司擁有近百項(xiàng)國(guó)家專利授權(quán)、多項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)新模式工程示范、科技部創(chuàng)新基金,十一五國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目,十二五國(guó)家重大水專項(xiàng),十三五國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。公司與國(guó)內(nèi)外專家探索技術(shù)基礎(chǔ)、為客戶提供中性的方案優(yōu)化、為客戶提供性價(jià)比提升方案、在國(guó)內(nèi)外專業(yè)雜志發(fā)表30余篇論文。
公司主要重大業(yè)務(wù)發(fā)展
2005—2009
主要工作:原始技術(shù)開(kāi)發(fā)與產(chǎn)品化,技術(shù)向應(yīng)用高效轉(zhuǎn)化,市場(chǎng)啟蒙。
重大進(jìn)展:建立首個(gè)源頭用戶多樣化的負(fù)壓源分離示范,建立至今穩(wěn)定運(yùn)行十余年的大型城市綜合體負(fù)壓排水項(xiàng)目,綠色建筑黃褐分離負(fù)壓系統(tǒng)投入使用,建立國(guó)內(nèi)外媒體廣為報(bào)道的奧運(yùn)森林公園黃水分離系統(tǒng),產(chǎn)品開(kāi)始出口澳洲。
2010—2015
主要工作:形成咨詢?cè)O(shè)計(jì)、產(chǎn)品銷售、EPC及系統(tǒng)運(yùn)維商業(yè)模式。
重大進(jìn)展:城市更新,新建區(qū)域,建立覆蓋約6平方公里的室外負(fù)壓排水系統(tǒng),建立首個(gè)鄉(xiāng)村源分離的“萬(wàn)若模式”。開(kāi)展EPC、運(yùn)維業(yè)務(wù)。獲得北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。與清華大學(xué)合作獲得蓋茨基金全球重新發(fā)明廁所大賽兩項(xiàng)優(yōu)秀方案。
2016—2020
主要工作:體系完善,實(shí)用成熟,國(guó)際前沿。
重大進(jìn)展:主編國(guó)際上首個(gè)《污水源分離排水系統(tǒng)工程技術(shù)導(dǎo)則》(住建部)。入選北京市節(jié)能低碳技術(shù)產(chǎn)品推薦目錄。建立國(guó)際最大規(guī)模負(fù)壓源分離工程,“萬(wàn)若模式”開(kāi)始復(fù)制,央視新聞聯(lián)播報(bào)道,技術(shù)開(kāi)始在非洲落地。