郑兴灿：城镇污水处理厂提标建设之路

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20世纪80年代以来，随着排放标准的日益严格，我国城市污水处理厂迎来了一轮又一轮的建设和改造。什么样的升级改造道路才是真正适合中国国情的？值得水利行业同仁讨论。8月23日，在2018(第10届)上海水热点论坛上，中国市政工程华北设计研究院有限公司(以下简称“华北市政工程研究院”)总工程师郑兴灿发表了题为《城市污水处理厂达标升级之路》的主题演讲。

正星灿

以下内容是根据郑兴灿的现场讲话整理出来的，未经我核实。

一、城市污水处理厂污染物排放标准的演变

郑兴灿介绍，纵观中国城市污水处理厂污染物排放标准的演变，大致经历了以下时间节点:

1988年，我国颁布了最早的国家城市污水处理厂污染物排放标准，其核心指标为cod、bod5和ss。1996年，新版本的国家标准在一个特殊时期颁布，但由于不同部门之间的巨大争议，没有得到严格执行。2002年颁布了《城市污水处理厂污染物排放标准》(gb 18918-2002)，并于次年正式实施。2006年，当时的环境保护部在太湖流域实施了一级甲等标准。经过十几年的发展，一级标准已经不能满足一些地方的实际需要，北京、天津相继出台了更严格的地方标准。

总的来说，排放标准越来越严格，不仅核心指标越来越多，而且排放标准也越来越严格。更重要的是，评估还要求所有样品稳定符合标准。用郑兴灿的比喻来说，这就像考一所大学，不仅要考，还要100%的完成每门课程，这无疑让难度更大。这也导致了这样一个事实，即在目前的评估方法下，实际的污水质量需要满足所谓的准四级水要求，才能达到一级排放标准。

二、城市污水处理厂技术发展

不同时期的排放标准对工艺技术有不同的要求。郑兴灿表示，20世纪80年代，二级标准主要是控制有机物，采用二级生物处理(cas)可以达标，当时主要受工业废水和设备产品质量的影响。2002年主要控制有机物和氮磷的一级B标准，可通过常规二次强化工艺实现；当达到一级A标准时，实际满足再生水的基本水质要求，因此有必要采用两级强化(ebnr)加深度处理的工艺流程。此时，要求设计和运行管理更加精细。如今，北京、天津、太湖、滇池等地方标准相继出台，污水处理开始满足超高排放的要求。既要满足再生水的生产和综合利用，又要通过水处理提高受纳水体的水环境容量，最终改善水环境质量。为稳定达标排放，进一步推广膜过滤反渗透、高标准除磷脱氮、化学高级氧化脱色等工艺单元技术的工程应用。

三、城市污水处理工艺组成及项目实施模式

众所周知，近年来，为了达到稳定的排放标准，各种城市污水处理技术和改造方法层出不穷，难以判断其优劣和适用性。但是，就工艺组成和实施方式而言，所有工艺都可以根据一个基本原则划分为工艺类型——主要去除目标是有机物、磷和氮。

郑兴灿认为，从总体上看，污水处理厂的工艺组成和实施主要包括以下几个重要因素:首先，围绕去除目标选择相应的泥龄，这是前提。例如，去除有机物的泥龄一般为3天，氨氮的硝化作用需要7天，达到一级标准泥龄需要15~20天。第二，电子受体的供给方式和分布，即厌氧、缺氧和好氧在时间和空上的分布状态，是核心过程成分。第三，污泥产量，这对系统有很大影响。此外，反应池的流型、典型曝气设备的选择、固液分离模式以及所有者的偏好都是工艺实施的重要组成部分。

综上所述，“泥龄是前提，分配是核心，产量是关键，流型是要素，实施是选择，选择是偏好。”

四.适用于中国城市污水的改良a2/o工艺实例

事实上，中国城市污水的特点有中国特色。因此，许多国外技术在引进时不适合中国国情。例如，对于传统的a2/o生物除磷脱氮工艺，我国城市污水碳氮比低、回流污泥中硝态氮含量高的问题将明显影响生物除磷脱氮效果，需要进行局部改进。

1.多点进水污泥反硝化改良a2/o除磷脱氮工艺

郑兴灿表示，随着近年来的发展，特别是经过了A级升级的浪潮，我国目前的a2/o工艺已经根据我国城市污水的特点进行了一系列的改进，已经发展成为一个有效而复杂的系统。但是，他认为中国城市污水处理工艺改进的关键是如何实现多点进水和多点回流。以下是20世纪80年代后期开发的通过多点进水污泥反硝化改善a2/o除磷脱氮工艺的具体工艺，该工艺自20世纪90年代以来得到广泛应用:

2.城市污水处理厂高标准除磷脱氮工艺实例

会上，郑兴灿还详细介绍了华北市政总医院在改进城市污水处理厂高标准除磷脱氮工艺方面的探索与实践，并以多点进水污泥脱氮除磷工艺a2/o的改进为例，给出了具体实例。首先看一下示例的整体流程图，如下所示:

郑兴灿介绍，针对高标准的脱氮除磷要求，一方面，工艺在前端设置了超细格栅处理，提高了后续单元运营的稳定性和可靠性。二来，还增加了初沉发酵池来强化无机悬浮固体的去除，这类工艺十几年前在国外污水处理厂已经得到关注，近几年国内也开始慢慢重视。他表示，实践中发现，在碳源不足的情况下，仅仅改变a2/o工艺本身，总氮不能达到5~6mg/l的水平，因此需要考虑外加碳源，同时，还在原先系统上增加了短停留时间的后续缺氧池和好氧池，这样只要出水总氮不是不低于5mg/l的要求，基本都可以实现。值得注意的是，高标准脱氮除磷工艺改良的一个基本原则是，氮磷的去除尽量在生物处理段解决，而不是在后续的深度处理段。