污水处理提标改造：太湖流域的样本意义

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两年前的6月，太湖蓝藻事件导致无锡自来水发臭，给无锡人乃至全国留下了深刻的记忆。此后，发生了一系列的连锁反应，但对于水务行业来说，最明显的结果是污水处理厂的升级换代加快，脱氮除磷逐渐成为官员、专家和从业人员的关键词。

作为太湖流域的先行者，污水处理厂升级改造的经验可以借鉴，污水处理厂在这里遇到的困难值得业界和相关政府部门思考。

太湖蓝藻爆发引起了国家领导人和江苏省政府的关注。当时的总体要求是:2007年6月底前在太湖流域建成和在建的169座城市污水处理厂要限期进行除磷脱氮改造，总规模为每天400多万立方米，投资约27亿元；新建城市污水处理厂必须按照《城市污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)一级标准进行建设。

2008年2月，江苏省政府决定在省级财政资金中安排3000万元专项资金，省建设厅集中组织城市污水处理厂除磷脱氮改造技术的研究和示范。

建设部领导来视察，说我们整个地方是一个一流的超市，包括预处理技术、生物除磷脱氮技术、深度处理技术和出水稳定处理技术。A/a/o、氧化沟、sbr、mbr、精制硅藻土、粉末活性炭、曝气生物滤池、砂滤池、转盘滤池、滤布滤池、微滤膜滤池等都在研究范围内。江苏省住房和城乡建设厅节水办总工程师何告诉中国水网记者，通过此次技术调研，江苏省首次系统研究了城市污水处理厂一级甲等招标涉及的关键技术，明确了城市污水处理厂一级甲等招标的技术路线，明确了关键技术环节和技术要点，筛选出一批经济适用的城市污水处理厂一级甲等招标技术。

运营:威胁污水处理厂稳定的三座大山

近日，何在由环境保护部主办、清华大学和中国水网联合主办的城市污水和重点工业废水脱氮除磷污染防治技术研讨会上，详细介绍了江苏省太湖流域城市污水处理厂的达标升级过程。除了成功的喜悦，他还遇到了困难。

第一座山是工业废水的影响。

与乙级相比，甲级指标的绝对值提高不大。然而，这是非常困难的。首先，一级甲等稳定达标是一个难题。从指数的角度来看，一个是总氮，另一个是化学需氧量。凌俊说，工业废水中有一些不可降解的cod。这种化学需氧量进入污水处理厂后，污水处理厂增加了达不到标准的风险。

在现行的《污水排入城市下水道水质标准》中，化学需氧量仅按500毫克/升的浓度控制，但在太湖流域污水处理厂实施一级甲等标准后，必须更加重视进水中化学需氧量的组成。化学需氧量的成分很多，其中一些可以被污水处理厂生物降解，而另一些在进入污水处理厂后不能被生物降解。很多工业企业都经过预处理，可以生化处理的东西都处理掉了，剩下一些骨头在污水处理厂，主要是通过生化处理来解决，所以这部分cod是不可能处理掉的，这对整个污水处理厂的cod标准有很大的影响。

凌俊建议，今后污水排放标准的修订应体现加强源头控制，除控制浓度外，还应考虑污水的可生化性。

在这个问题上，中国水网记者了解到，一些专家持有类似的观点。他们对污水处理厂等污染控制单位被视为污染物排放单位感到困惑，认为化学需氧量的减少应作为排放标准的一个指标，而不是一个绝对值。然而，业内一些专家认为，污水处理厂中有多少不可降解的cod来自工业企业？很难判断，城市污水中还有不可降解的cod。不过，他也强调，工业废水对污水处理厂设施的影响不容忽视，必须防范因工业废水性质的改变而导致污水处理厂达标排放的风险，以及对污水处理设施本身造成的损害。

对于总氮难以稳定达标的问题，何认为，从整体指标值来看，也是由于工业废水的不利影响。她说，总氮的控制赶不上化学需氧量，化学需氧量的监管仍有标准。然而，当总氮被排入下水道时，它会直接通过，而且标准中没有限制，更不用说总氮的组成了。总氮的组成也非常复杂。对江苏省太湖流域城市污水处理厂除磷脱氮技术的研究发现，总氮中有些东西是不能硝化的。要实现生物脱氮，必须先硝化后脱氮。如果没有什么不能硝化的，就不能讨论反硝化。在这种情况下，总氮怎么能达标呢？

在一级甲等竞标被提出后，凌俊呼吁将工业污染源的控制列入重要议程。加强源头控制的同时，不能简单地通过浓度来控制，还要考虑污染物的组成。

其次，冬季低温的影响。

专家们对江苏省太湖流域城市污水处理厂除磷脱氮技术的研究成果感到惊讶。他们认为江苏省冬天不冷，水温不会太低。发现江苏省冬季水温很低。原因是北方在加热，而南方的温度比江苏高，而江苏恰好在谷底。在这种情况下，冬季低温下很难实现脱氮除磷。

江苏省太湖流域的调查结果表明，当城市污水处理厂水温低于15℃时，生物脱氮明显受到抑制。江苏省太湖流域12℃以下的水温每年占概率的10%以上，也就是说，一年中的1-2个月应该低于12℃。从某种意义上说，这是不可抗力。在冬季，气温较低时，城市污水处理厂很难达到稳定的标准，尽管他们努力工作。在这种情况下，由环境保护署直接判断标准不合格是否恰当？这是一个值得探索的问题。

最后一个是碳源问题。由于水质原因，江苏省太湖流域污水处理厂普遍缺乏碳源。要实现生物脱氮，必须有足够的碳源。没有足够的碳源，就不能稳定达标。

经济上:投标升级非常昂贵。应该是全面的吗？

达到一级甲等标准是很昂贵的。

凌俊表示，解决了关键技术问题后，从建设环节分析，将建成一座排放标准为B级的污水处理厂，平均进水化学需氧量为350毫克/升，出水化学需氧量为60毫克/升，这意味着B级污水处理厂可实现290毫克/升的减排目标。就化学需氧量而言，如果从乙级提高到甲级，只能降解10毫克/升，因为甲级化学需氧量的排放标准为50毫克/升..

一般情况下，乙类污水处理厂的投资约为1500元/m3，每m3投资约为600-800元。性价比不难计算:我们花了将近一半的成本建了一个新工厂，只削减了10毫克/LCOD；建造一座新工厂需要削减290毫克/公升的燃料。

目前中国很多地方都没有污水处理厂，应该先建高标准还是广覆盖？这也是一个值得探索的问题。

从运营角度来看，成本也非常昂贵。有许多污水处理厂以bot模式运行。在一级乙类标准下，政府向经营者支付的污水处理服务费一般在0.8元/立方米左右；达到甲级后，运营成本增加约0.2元，幅度也很大。

从碳源的角度来看也是如此。如果污水处理厂的碳源不足，运行成本会更高。

在去年对江苏省污水处理厂的评估中，何惊讶地发现，一些污水处理厂为了达到一级甲等标准不惜任何代价将碳源投入到池塘中。另外，为了达到一级甲等，加入了大量的化学品，污泥产量也相应增加了10%左右，污泥性质也比以前更加复杂，值得关注。

毫无疑问，太湖的环境非常敏感，需要升级和升级。那么整个国家应该是全面的吗？不同的流域应该制定不同的标准吗？何凌俊认为，如果它不是一个环境敏感地区，如果它没有实现污水处理的全面覆盖，如果它没有一个全面的雨和污水分流，这是值得探索，以实现全面的甲级。

技术上:基于现实，先三个，后三个

根据江苏省太湖流域城市污水处理厂除磷脱氮技术的研究成果，提出了城市污水处理厂升级改造的技术原则:先优化运行，再采取工程措施；首先是内部碳源，然后是外部碳源；生物除磷后化学除磷。这也是江苏省太湖科技研究成果的核心。

在具体工艺和技术路线的选择上，业内专家表示，根据无锡市污水处理厂升级的经验，升级一级标准宁愿放松一些指标，也不愿用非常昂贵的方法来实现。如果悬浮固体的指标可以放宽，旋转盘式过滤器和膜生物反应器(mbr)等技术可能不会广泛使用。这些都是好技术，但我们仍然需要考虑经济。转盘过滤器和其他工艺可用于水的再利用，这需要更高标准的中水处理。

另外，如何选择除磷脱氮的顺序？专家认为磷应该在氮去除之前去除。毕竟，投资是有顺序的。当这两个指标不能同时达到时，应优先考虑除磷。

由于目前除磷技术相对便宜，总脱氮技术投资大，对运行影响大。对于北方来说，水华只有在氮磷指标达到一定比例时才会发生，但如果其中一个很低而另一个很高，水华就不会发生。也就是说，当氮和磷不成比例时，例如，当磷很低时，就富营养化而言，它不会严重影响水体。因此，考虑到经济因素，磷应该首先被去除。

监管:测试方法可以改变吗？

在一级甲等竞标被提出后，凌俊被环境监管问题所困扰，其他专家也有同样的感受。

何凌俊说，在招标过程中，我们做了很多努力，从工程和技术储备。不过，我们觉得如果没有客观的环境评估制度，可能会出现被动的情况，即如果你付出很多努力，你会发现仍有很多污水处理厂达不到标准。

这涉及到今后污水处理厂的环境监督和评价方式。你还用原来的取样方法吗:挖一勺水，就达标了，不达标就不达标？当标准相对较低时，粗放管理的问题可能不明显，但当标准相当高时，由于污水处理厂的水质波动不是由人的意志转移的，如果监管方法不能适应当前的高标准，仍将沿用以前的粗放做法，可能会出现一些误判。

凌俊建议，污水处理厂监督检测方法中的一些随机抽样方法应改为日平均抽样方法，水质分析方法相同。城市污水处理厂标准提高后，如果在水质检测中不能消除氯离子的干扰，对cod结果的影响会更大。同时，在标准评价方法中，例如总氮指数随温度变化而波动，年平均值可以用来评价吗？

同时，建议严格控制难降解cod和总氮的准入，放宽含优质碳源工业废水的准入条件。

另一位专家也表示，采样应该改变，不同的参数应该设置不同的采样频率。有些参数每天都需要达到标准，但是氨氮每天都很难达到标准，周平均值就足够了。如果这些能被提炼出来，对污水处理厂的运行将会更加科学。