2021年6月2日,村鎮(zhèn)污水處理實用技術(shù)研討會于上海召開。萬若(北京)環(huán)境工程技術(shù)有限公司副總經(jīng)理許向閣于會上發(fā)表題目為《萬若真空負(fù)壓排水技術(shù)助力污水管理高質(zhì)量發(fā)展》的報告。報告介紹了目前我國農(nóng)村污水在建設(shè)及后期運行中面臨的實際情況與困難,分析問題的成因,以萬若的技術(shù)及項目為例,從設(shè)備端的角度探討其相應(yīng)的解決措施。
許向閣,萬若(北京)環(huán)境工程技術(shù)有限公司副總經(jīng)理
負(fù)壓排污排水原理 負(fù)壓排水的結(jié)構(gòu)與自來水供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似,只是流動方向相反,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說,負(fù)壓系統(tǒng)在收集率、管網(wǎng)建設(shè)及后期運維等方面均擁有獨到的優(yōu)勢。
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,無異味,無積垢,無泄漏。3.常規(guī)重力流系統(tǒng)水量波動較大,雨水地下水易滲入,同時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),無流入無污染。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,糞污去處也是問題。而負(fù)壓系統(tǒng)僅需對負(fù)壓站進(jìn)行配電,同時維護(hù)簡單,無需清掏,經(jīng)久耐用,使用年限長。
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)等場景下均能發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢。
1.建筑及地下空間(地鐵、管廊)
在建筑及地下空間場景下,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)計自由度??蓪崿F(xiàn)同層排水,污水可提升排放。管道高速排水,實現(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??蓪崿F(xiàn)分質(zhì)排水,收集高濃度污廢水,利于后續(xù)資源化處置。一個負(fù)壓站可服務(wù)幾到上萬人規(guī)模。全系統(tǒng)自動化控制,維護(hù)方便,系統(tǒng)可靠。
對于地下綜合管廊以及地鐵及軍用、醫(yī)療等地下設(shè)施來說,由于場地使用密度極高,但又不具備維護(hù)人員進(jìn)入場所工作的條件,對空氣質(zhì)量要求非常高,既要智能化又要皮實耐用牢靠,設(shè)備要有對使用者有糾錯功能,糞便、廚余要高效密閉收集輸送處理。萬若環(huán)境負(fù)壓技術(shù),節(jié)省造價,便于智能化管理,破解傳統(tǒng)泵站方案帶來的一系列缺點。
相關(guān)案例:大連夏季達(dá)沃斯會議、北京冬奧賽區(qū)、北京城市副中心綜合管廊項目等。
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)壓收集項目
該區(qū)域位于市政污水管末端,管道高程不夠,無法采用傳統(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。常熟客運站,日客流量6000人。客運站周邊賓館、商業(yè)區(qū)排水也納入真空系統(tǒng)。總排污量約40m3/h。
靖江市內(nèi)河段污水收集項目
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。施工開挖不易,大開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)周邊沒有重力流市政管網(wǎng)可接入;片區(qū)沒有泵站設(shè)置地。經(jīng)過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)壓排水項目
仁厚村負(fù)壓排水項目位于江門市蓬江區(qū)仁厚村,東側(cè)臨近西江,區(qū)域內(nèi)地勢整體較為平坦,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),施工對環(huán)境擾動小,在特殊地質(zhì)條件下施工費用低,可以實現(xiàn)污水的高效集中管理和分質(zhì)收集,適用于無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
廣西防城港金山開發(fā)區(qū)負(fù)壓廢水收集項目
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)時自來水供水管網(wǎng)普及的時候人們最主要的選擇。然而實際上,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)物和營養(yǎng)鹽,比如氮磷。當(dāng)前,污水處理廠也大多通過投加藥劑的方式在處理這些污水,既消耗了能源又浪費了資源。
萬若環(huán)境針對以上問題開發(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),實現(xiàn)無水沖或微水沖,同時還可以將千家萬戶聯(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,在改善用戶體驗的同時,得到的產(chǎn)物在量上最小化,在性質(zhì)上易流動、易儲運,為肥料化、能量化,提供具有競爭力的廁所方案,變革排污排水模式。
2008年萬若與北京建筑大學(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目,并在2009年北京建工學(xué)院組織召開的《國際水協(xié)-城鄉(xiāng)未來水基礎(chǔ)設(shè)施》會議上獲“技術(shù)典范”稱號。2020年,萬若將該技術(shù)用于鄉(xiāng)村振興-天津造甲村項目當(dāng)中,目前該項目也是全球規(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
萬若環(huán)境的真空負(fù)壓系統(tǒng)同時配備智能化監(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,將信號遠(yuǎn)程傳輸,起到監(jiān)測管網(wǎng)系統(tǒng)真空度作用,保證管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
2)在某些特定點位做負(fù)壓檢測+補(bǔ)氣,有利于高峰流量時期的排污;
3)在負(fù)壓站配置遠(yuǎn)程報警和攝像頭監(jiān)視,可遠(yuǎn)程接受報警信號及了解負(fù)壓站工作狀態(tài)。
萬若環(huán)境
萬若環(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國家專利授權(quán)、多項國際國內(nèi)新模式工程示范、科技部創(chuàng)新基金,十一五國家科技支撐計劃項目,十二五國家重大水專項,十三五國家重點研發(fā)項目。公司與國內(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、為客戶提供性價比提升方案、在國內(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)開發(fā)與產(chǎn)品化,技術(shù)向應(yīng)用高效轉(zhuǎn)化,市場啟蒙。
重大進(jìn)展:建立首個源頭用戶多樣化的負(fù)壓源分離示范,建立至今穩(wěn)定運行十余年的大型城市綜合體負(fù)壓排水項目,綠色建筑黃褐分離負(fù)壓系統(tǒng)投入使用,建立國內(nèi)外媒體廣為報道的奧運森林公園黃水分離系統(tǒng),產(chǎn)品開始出口澳洲。
2010—2015
主要工作:形成咨詢設(shè)計、產(chǎn)品銷售、EPC及系統(tǒng)運維商業(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),建立首個鄉(xiāng)村源分離的“萬若模式”。開展EPC、運維業(yè)務(wù)。獲得北京市科學(xué)技術(shù)獎。與清華大學(xué)合作獲得蓋茨基金全球重新發(fā)明廁所大賽兩項優(yōu)秀方案。
2016—2020
主要工作:體系完善,實用成熟,國際前沿。
重大進(jìn)展:主編國際上首個《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。建立國際最大規(guī)模負(fù)壓源分離工程,“萬若模式”開始復(fù)制,央視新聞聯(lián)播報道,技術(shù)開始在非洲落地。