【案例】鹤山市农村生活污水处理设施三期工程PPP项目

为促进行业交流进步，便于行业同侪互学互促，推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》，汇集了近200例案例，涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理处置等领域。

项目名称：鹤山市农村生活污水处理设施三期工程PPP项目

推荐单位：北控水务集团有限公司

参与环节：投资建设运营

项目所在地：广东省江门市鹤山市

项目概况

鹤山市农村生活污水处理设施三期项目于2020年11月19日中标，项目采用PPP模式，总投约为6.51亿元。建设范围主要包括鹤山市全市658个自然村，同时完善“一期”已建污水设施的18个自然村的管网建设。总户数为43941户，总服务人口为171580人，预计总规模为10165m3 /d，排水型式因地制宜采用雨污分流制或合流截流制，污水收集主管和支管采用HDPE双壁波纹管，其中主管采用DN300，总长度为98.17km，支管采用DN200，总长度为546.34km，接户管采用DN110UPVC管，总长度为352.04km，配套检查井50775个、截流井1354个，化粪池10773座，一体化提升泵23座，建设农村污水处理设施602套。

示范意义

随着鹤山市经济的发展，人口的增加和产业的发展，生活污水也逐渐增多，目前，镇内农村污水设施建设落后，周边环境影响严重，镇内绝大部分自然村的生活污水未经处理直接就近排入附近沟渠或水体，污水横溢，不但对周边鱼塘，河涌的水环境造成较大影响，而且影响了当地居民的身体健康，地下水也因此受到不同程度的污染，干扰到人民群众正常的生产生活。这些都将抑制镇区的发展，影响区域内投资环境，减缓当地经济的可持续发展，距省政府所提出农村污水80%得到有效治理的要求仍然有较大差距。本次鹤山市农村生活污水处理设施三期工程属于生活污染源治理的工程措施，是国家鼓励发展的项目，能有效改善现有农村生活污水无序排放、处理能力不足的局面，满足城镇及农村地区人民对生活环境、生活质量日益提高的要求，符合鹤山市各镇街地区发展规划，为建设资源节约型、环境友好型的和谐社会奠定基础，从而促进经济社会的快速发展。因此，对鹤山市全市10个镇（街）的农村生活污水处理是十分有必要的。

项目亮点介绍

鹤山农村污水三期项目，共覆盖全市10个镇658个自然村，其特点是各个自然村极为分散，维护管理难度高，且站点开放受到广大群众监督，若没有一套科学的管理办法后期极易出现晒太阳工程，进而遭到群众监督举报而产生非常大的社会负面影响。

我公司为解决针对这一项目特点，基于北控集团多年对于水厂运营管理经验，建立了一套新的组织架构模式，即“片区直管+智慧管控”模式。片区直管的意思是打破原有水厂管理采取的以部门加班组的条线式管理，针对地区地理位置成立多个片区，每个片区管理大约100个农污站点，由片区负责人直接负责辖区内站点运营管理、人员调度、应急处理、客户关系及投诉处理，片区负责人直接对项目公司负责人汇报工作，公司各职能部门仅承担监督赋能及技术服务角色。这样的好处是极大的提高管理效率，现场问题能够得到快速响应并解决。

同时项目还设计开发了智慧管控平台，可实现远程监控实现无人值守，因而减少了运营人数的投入，有效降低运营成本；因设备量、污泥量及维护量少而更易管理；地埋式设计可建造生态绿地站点。污水处理设施尽量选址在收集片区的低洼地，污水主要通过自流方式进入，能降低能耗。

项目能较大程度收集农村污水，改善乡村目视化情况，减少因污水横流而产生的臭气，提升农村地区人居环境。此外，对站点的宣传能增加周边居民环保意识。

有效改善现有农村生活污水无序排放、处理能力不足的局面，切实解决水污染环境问题。站点采用地埋式设计，上方种植绿植，能吸收有害气体，防尘降噪，保持水土，改善局部小气候，改善自然景观。

项目技术工艺/装备简介

l 管网建设

该项目污水管网建设改变原有截流模式，采用直接接户即管道直接接入住户的厕所、洗手池等，避免雨水、河水进入，有效确保进站污水浓度，提高污水可生化性，精准治污。

l 装备简介

由北控水务集团自主研发生产的北控装备，主要针对水系复杂、居住分散的农村地区污水处理需求。有单户式、小集中系列和集中式系列产品。单户式产品提供模块化、集成化的污水处理解决方案，产品主体工艺采用多级多段AO工艺。小集中系列主体工艺采用AAO接触氧化工艺，适用于10-50吨左右的小型化地埋式处理站点；集中式系列产品主要采用AAO+膜处理工艺，适用于100吨-300吨左右的处理站点。

设备优点：易达标——有效应对农村污水水量水质变化大特点；易运维——系统简单有效成本可控，易运输安装；智慧化——智慧化赋能设备，通过监控与迭代不断提高效能。

（1） 技术工艺/装备名称

项目根据前期研究数据，各站点因地制宜，按实际需求采用多种工艺及相应设备，详细情况如下：

l AO工艺、AAO工艺。

l 多级多段AO工艺。

（2） 工艺/装备原理

l AO工艺

AO工艺也叫缺氧好氧工艺法，A段是缺氧段，主要用于脱氮；O段是好氧段，主要用于氧化降解有机物。污水进入进入缺氧段，进行反硝化过程，其后进入好氧段，在完成好氧段回流的反硝化作用的同时，异养菌也将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，当污水中的有机污染物经过经缺氧水解后，产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在好氧池，充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至缺氧池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环。它的优越性是使有机污染物得到降解之外，还具有一定的生物脱氮功能，将缺氧状态下的反硝化技术应用于好氧活性污泥法之前。

l AAO工艺

AAO工艺即缺氧-厌氧-好氧活性污泥法。根据污水处理的生化反应原理，污水在流经缺氧、厌氧、好氧三个不同功能分区的过程中，不同种群的微生物将污水中的有机物及氮、磷去除。该工艺在系统上属于同步除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可有效抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内需配置轻微搅拌系统。由于缺氧、厌氧和好氧三个区严格区分，有利于不同微生物的繁殖生长，因此脱氮除磷效果较好。

l 多级多段AO工艺

多级多段AO是一种污水生物处理高效脱氮除磷技术，特别适合碳源低、碳氮比小的农村生活污水处理的新建和改造项目。该工艺采用分段进水技术将原污水分配到生化池内，使其形成交替的多级兼氧/好氧环境，强化了生物脱氮除磷效果。分段进水多段多级AO是AAO的改良工艺，具有脱氮除磷效果高、投资和运行费用省、运行管理方便等优点。

l 接触氧化工艺

接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的新的废水生化处理法。工艺处理效果好。在不透气的曝气池中装有填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧，空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不会随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。

（3） 工艺/装备特点

l AO工艺

将脱氮池设置在碳氧化和硝化池的前段，其一，使脱氮过程微生物能直接利用进水中的有机碳源，减少外加碳源量；其二，则通过好氧池混合液的回流而使其中的NO3-在脱氮池中进行反硝化，且利用了短程硝化-反硝化工艺特点，以提高污水中氮的去除率。

工艺内回流比的控制是较为重要的，若回流比过低，则将导致脱氮池中BOD5/NO3-过高，反硝化菌没有足够的NO3-或NO2-电子受体，影响反硝化速率；若回流比过高，则将导致BOD5/NO3-和BOD5/NO2-等过低，同样将因反硝化菌得不到足够的碳源作电子供体而抑制反硝化菌的生长，降低处理率。

AO工艺中因只有一个混合液回流系统，使得好氧异养菌、反硝化菌、硝化菌处于缺氧和好氧的交替环境中，这样构成的一种混合菌群系统，不同菌属在不同的条件下充分发挥它们的优势。缺氧池前置的另一个优点是可以借助于反硝化过程中产生的碱度来实现对硝化过程中对碱度消耗的内部补充。

工艺流程简单，投资费用低，运行维护管理简单。缺氧反硝化过程对污染物中的氨氮具有较高的降解效率，其他污染物去除率也比较理想。

AO工艺的耐负荷冲击能力强。反硝化反应是最为经济的节能型降解过程，通过缺氧和好氧条件的交替运行，确保了反应系统内微生物的多样性。

l AAO工艺

处理效果好，而且稳定，不但能够去除含碳有机污染物，而且通过硝化与反硝化，实现较高的生物脱氮功能，同时，按照生物除磷机理，通过缺氧区、好氧区和后续二沉池取得良好的除磷效果。

由于通过2~4倍的硝化液回流，具有较大的稀释均化能力，使系统能够承受一定的水质水量冲击负荷。

工艺的生物污泥泥龄长，污泥负荷低，这不仅使得系统剩余污泥量少，而且污泥更趋于稳定，因此可以未经消化稳定直接进行浓缩脱水。

该工艺可以配合采用氧转移效率较高的微孔曝气系统，有效地降低动力消耗，节省运行费用。

l 多级多段AO工艺

回流污泥全部进入生物池前段厌氧区，污水分多段进入生物池厌氧区和缺氧区，这样在生物池内形成由高到低的污泥浓度梯度，使得聚磷均和硝化菌增殖速度加快，在活性污泥总量中的比例增大，从而提高脱氮除磷效果。

脱氮除磷效率高。由于采用分段进水，生物池中每一级好氧区进行硝化菌的硝化反应和聚磷菌的生物吸磷反应，产生的硝化液直接进入下一级的反硝化区进行反硝化，这样就无需设硝化液回流系统，而且在反硝化区可以充分利用污水中的有机物作为碳源，在较低碳源条件下达到较高的反硝化效率。尤其适合碳源不足的农村生活污水生物处理。

运行费用低。级好氧区硝化液直接进入下一级缺氧区，不需要设置硝化液回流设施，仅需50%左右的污泥回流，因此简化了工艺流程，节省了动力费用，回流系统能耗降低70%左右。

l 接触氧化工艺

用分段法提高净化能力。生化过程分为两个阶段。首先是有机物被吸附在污泥上或存在细胞内进行生物合成，该吸附合成速度很快。第二阶段的生化过程以氧化为主，速度较慢。

用加接触层的办法来提高沉淀池效率。对沉淀池的生物膜采取沉淀的办法，而对细小的悬浮物采取滤层截留的办法。

泥量少。通过控制微生物处于内源呼吸状态，运行时几乎不产生有机污泥，不需污泥回流，且不存在污泥膨胀问题，非常适用于偏远地区小型站。

容积负荷高，耐冲击负荷能力强，处理时间短，节约占地面积。

（4） 工艺/装备流程图

AO工艺

多级多段AO工艺

 接触氧化工艺

（5） 项目部分案列照片

编辑：王秀