污水处理厂提标改造有何门道？

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●要有完全符合的概念，必须把水、泥、空气和声音作为一个整体来考虑，同时达到标准

●根据目前部分城市缺水的情况，应考虑对部分地方污水处理厂进行升级改造的目标值，使其达到中水标准

●应优先优化经营管理，而不是急于改革。充分利用现有设施设备，控制新的能源消耗

随着我国水污染问题日益突出，提高城市污水处理的排放标准是大势所趋。近年来，各地污水处理厂的升级改造正在陆续进行。然而，在此过程中，合理设定目标并不少见，因此竣工后需要进行改造，改造后出水水质仍难以达到预期要求。

前北京市市政工程设计研究院副总工程师杭世俊不久前在2014年首届珠江三角洲(东莞)水处理创新交流大会上表示，不应该盲目升级投标。优先在原有污水处理厂的基础上优化运行和管理，并根据当地需要合理设定目标；充分利用现有设施和设备。

确实有必要提高标准

随着排放标准的提高，水污染严重，水资源不足，急需对不合格的污水处理厂进行升级改造

除了国家排放标准提高带来的“行政”压力外，水污染问题和水资源短缺也使得各地污水处理厂的标准升级更加迫切。

《城市污水处理厂污染物排放标准》规定，城市污水处理厂的污水排入国家和省确定的重点流域和湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，应当执行一级标准。

根据《重点流域水污染防治规划》(2011~2015年)，国家重点流域包括松花江、淮河、海河、辽河、黄河中上游、太湖、巢湖、滇池、三峡库区及其上游、丹江口库区及其上游等10个流域。“2010年，重点流域总人口和面积分别占全国的56.5%和32.2%。在中国，许多河流仍然又黑又臭，湖泊的整体水质仍然是五级或五级以下。在这种情况下，有必要升级污水处理厂。”杭世俊说。

环境保护部总水司副司长刘赞表示，污水处理厂在减少污染物排放方面发挥着重要作用。十二五期间，有必要系统提高城市污水处理水平。他强调:“当前，要系统地提高城市污水处理水平，加快污水处理厂的总量减排。”

此外，水资源短缺迫使污水处理厂升级。杭世贞表示，中国人均水资源占有量为2240立方米，仅为世界平均水平的四分之一；水资源的区域分布也不平衡。目前，16个省(区、市)的人均水资源低于严重缺水线。因此，有必要开发符合标准的再生水作为第二水源。

关于污水处理厂的升级目标，刘赞表示，要实现到2015年中国污水处理厂平均负荷率从70%提高到80%以上的目标，必须系统提升城市污水处理水平。包括改善现有污水处理设施，加强脱氮除磷功能，大力推广中水回用，实施节水工程

上海市市政工程设计研究院总工程师张晨也公开表示，污水处理厂的达标升级，要有达标的理念，要全面考虑水、泥、气、声，同时达标。污水处理厂的升级改造应结合原处理工艺进行系统分析和考虑，同时应注意低温硝化效率低、脱氮除磷碳源不足、改造用地有限等问题。

标准不可能是全面的

考虑到污水排放标准、水污染现状和水资源短缺，升级改造标准不同；改造前应优先优化运营管理

对于提升污水处理厂的标准，杭世俊认为，前提是要明确需求。

首先，根据污水排放标准的要求，污水处理厂的出水需要达到一级标准。其次，从改善水环境质量的要求来看，在许多城市，污水处理厂的出水往往成为河流的水体，因此要求污水处理厂的出水达到四类地表水平。

“例如，北京等地的地方标准比国家标准更严格，污水处理厂的出水标准比一级更严格，需要达到地面四级标准。

应该注意的是，不需要四种类型的水体。”杭世俊说，“因为按照总氮的排放要求，北京仍不能满足四类地表水的要求。目前，北京污水处理厂的排放标准为15毫克/升。”

同时，杭世俊表示，根据目前部分城市缺水的情况，应考虑对部分地方污水处理厂进行升级改造的目标值，使其达到中水标准。

除了对目标设定中的具体问题进行具体分析外，在提升污水处理厂标准时还应遵循一些原则。杭世俊认为，应该在原有污水处理厂的基础上优先优化运行和管理，而不是急于对其进行改造。充分利用现有设施设备，控制新的能源消耗。

她特别指出，提高污水处理厂标准的最重要原则是获得足够可靠的水质数据。没有最新最可靠的数据，即使污水处理厂升级，效果也不会理想。

转换不能简单地应用过程

应根据污染物去除的不同需要选择工艺。除磷应以生物除磷为基础，优先发展内部碳源，辅助利用外部碳源

根据住房和城乡建设部城市污水处理厂实时管理系统，截至今年8月，中国共有3900家城市污水处理厂，日处理能力为1.55亿立方米。其中，甲级项目约860个，日处理能力2925万立方米。珠江三角洲地区有308家污水处理厂，日处理能力为1835万立方米。其中，甲类项目约46个，日处理能力415万立方米。杭世俊说:“这些污水达到一级的项目都是已经升级的项目，但并不是所有的污水都能达到一级。”

据了解，国内部分相关机构对46家污水处理厂的升级改造进行了统计研究，发现部分升级改造项目仅采用生化处理工艺，部分采用沉淀+生化工艺，部分采用物理过滤或沉淀+物理过滤的升级改造技术。

“这些项目升级改造的经验可以总结如下:当以处理总氮或氨氮为目标时，主要是加强生物处理或增加深层生化处理，多采用反硝化滤池或曝气生物滤池；生物处理强化脱氮功能后，当tn(总氮)去除要求满足时，深化处理段主要去除tp(总磷)和ss(悬浮物)，大部分采用过滤或沉淀+过滤处理。”杭世俊说。

然而，污水处理厂的升级不能简单地应用该工艺，而应根据去除污染物的不同需要选择技术。“例如，许多污水处理厂采用厌氧-好氧或缺氧-好氧处理工艺。如果出水达到甲级，应采用厌氧-缺氧-好氧污水处理技术。因此，在改造脱氮除磷工艺时，有必要在原有好氧池有剩余时，在好氧池内设置隔墙，将其改造为a2o、多级ao等工艺。”

“值得注意的是，改造中必须有足够的缺氧池，这必须在测量进水和出水的总氮浓度后确定。正常情况下，缺氧池的容积:好氧池的容积=(0.5~1):1左右。在中国，许多污水处理厂缺氧池不足。这需要改变a2o单位的体积比。”杭世俊说。

在强化氨氮去除方面，杭世俊表示，当缺氧池与好氧池的容积比不变时，好氧池往往不足，因此有必要增加好氧池中的填料，通过固定、悬浮和包埋的方式增加微生物的输入。

同时，一些好氧池可以转化为膜分离装置。提高污泥龄浓度和混合液体悬浮固体浓度。“当现有设施不能满足本次招标升级的要求时，需要增加新的设施。曝气生物滤池等设施可用于升级改造。”

同时，污水处理厂的升级需要注意加强总磷的去除，现在采用化学除磷，即加药。然而，由于药物控制不准确，很容易在污水中造成新的污染。因此，化学除磷不能完全解决除磷问题。经过研究，杭世俊认为应以生物除磷为主，其余应以化学除磷为辅。

在碳源问题上，张晨曾经说过，由于我国城市污水中缺乏碳源，目前需要在污水中加入碳源才能达到脱氮效果，碳源只有在完全一致时才是最有效的，但是由于污水处理厂水质的波动，很难达到完全一致。

对此，杭世俊表示，在污水处理中，碳源的添加往往是不够的，尤其是在南方地区，如珠江三角洲，这是比较突出的。“当碳氮比不足时，应优先发展内部碳源和辅助使用外部碳源。一沉池可用于开发内部碳源。通过初沉池发酵，加入挥发性脂肪酸(vfa)快速降解cod。也可根据需要设置立交桥管直接进入生物池或减少初沉池数量，保留部分碳源。当内部碳源仍然不足时，有必要增加外部碳源(乙酸钠、乙酸、甲醇等)。)。”

过程控制和液压条件优化是必不可少的

可以使用高效泵和变频设备，可以增加电网和电网，可以增加一次仪表，可以增加或优化控制电路；优化运营管理

除了改进污水处理工艺外，污水处理厂的设备改造、工艺控制和水力条件优化也不容忽视。杭世俊表示，可以采用高效、无堵塞的水泵和变频设备来提高设备效率，降低能耗和运行成本，降低设备维护率。

另外，可以优化网格配置，根据水质合理配置粗、中、细网格；同时，网格可以根据需要转换成网格。“特别是在南方的一些地方，河流中有细长的物体，如鸡毛和鸭毛，因此经常需要网格来解决这个问题。然而，也有必要加强反冲洗。此外，在mbr或机械过滤之前应设置超细格栅。”

杭世贞表示，我国污水中的泥沙量大，有机物浓度低，大多数污水处理厂没有初沉池；建议将沉砂池水力停留时间(hrt)提高到5~8分钟，这样不仅可以提高沉砂池的效率，还可以替代原沉砂池的部分功能，提高污水中有机物的浓度。

此外，可以选择新的曝气设备，如微孔曝气板、直径为1毫米的超微气泡和特殊的超微气泡曝气设备，但同时需要解决堵塞的新问题。还可以通过增加内回流比来改造内回流泵并提高脱氮效率。在选择鼓风机时，尽可能保留原有的鼓风机，并更换一些。输出空气量应进行调整，以适应水量和水质的变化。

在过程控制中，仪器可以添加一次。过程控制应设置Orp(氧化还原电位)、mlss、do(溶解氧)、空气体流量计、回流污泥和剩余污泥流量计、污泥液位计等仪表。此外，有必要增加或优化控制回路。

改造中水力条件的优化也值得关注。过去，在我国污水处理厂的升级改造中，往往忽略了水利条件的优化和水量的均匀分配。现在，特别是在大型污水处理厂的升级改造中，有必要对水力流态进行优化。“在初级沉淀池进水和配水过程中，可以增加一个水下推进器，但必须计算出一个合理的驱动力。”

“在优化运营和管理时，应提高mlss的集中度。此外，不同季节采用不同的运行模式，以确保出水的稳定性，但一种运行模式不能全年使用。”杭世俊说。

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20万吨/日的设计水质达到一级

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河西污水处理厂是湘潭目前最大的污水处理厂，日处理能力为15万吨。目前污水排放标准为一级二级标准。

据了解，该升级项目将按20万吨/日的规模建设。主要建设项目包括新建滤布滤池和氯化消毒池，改造紫外线消毒池和氧化沟，增加设备。升级改造项目占地约15亩，总投资超过1亿元，是2014年湖南省和湖南省重点生态环境保护项目。

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