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 ●要有全達標理念,需統籌考慮水、泥、氣、聲,同步達標
  ●根據部分城市水資源短缺的現狀,一些地方污水處理廠提標改造的目標值估計應考慮達到再生水標準
  ●應優先考慮優化運行管理,而不要急于改造。盡量利用現有設施和設備以及控制新增能耗等
  
  隨著我國水污染問題日益突顯,城鎮污水處理排放標準的提高已是大勢所趨。近年來,各地污水處理廠的提標改造工作正在陸續進行。然而,在這一過程中,不能合理設置目標,以致剛建成就要改造,改造后出水水質仍難以達到預期要求的案例屢見不鮮。
  在前不久舉行的2014首屆珠三角(東莞)水處理創新交流會上,北京市市政工程設計研究院原副總工程師杭世珺表示,提標改造不能盲目進行,不要急于改造。應該在原有的污水處理廠的基礎上優先考慮優化運行管理,根據當地需求合理設定目標;盡量利用現有設施和設備。
  提標改造確有必要
  排放標準提高、水環境污染嚴重、水資源不足,都迫切需要對不達標的污水處理廠進行升級改造
  除了國家層面提高排放標準帶來的“行政”壓力,水環境污染問題和水資源短缺,也讓各地污水處理廠提標改造工作更為迫切。
  《城鎮污水處理廠污染物排放標準》規定,城鎮污水處理廠出水排入國家和省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時,執行一級A標準。
  而根據《重點流域水污染防治規劃(2011~2015)》,國家重點流域包括松花江、淮河、海河、遼河、黃河中上游、太湖、巢湖、滇池、三峽庫區及其上游、丹江口庫區及上游等10 個流域?!?010 年,重點流域總人口占全國56.5%,面積占全國32.2%。在我國很多河流還是黑臭河流,湖泊整體水質還是五類或者劣五類水體。在這種情況下,污水處理廠提標改造工程已經非常必要?!焙际垃B說。
  環境保護部總量司水總量處副處長劉贊表示,污水處理廠在污染物減排上起著舉足輕重的作用?!笆濉逼陂g,需要系統提升城鎮污水處理水平。他強調說:“當前要系統提升城鎮污水處理水平,加快推進污水處理廠總量減排工作?!?br />   此外,水資源短缺的現狀也逼得污水處理廠升級改造。杭世珺表示,我國水資源人均占有量2240立方米,僅為世界平均水平的1/4;水資源地區分布也很不平衡, 目前有16個?。▍^、市)人均水資源量低于嚴重缺水線。因此開發符合標準的再生水作為第二水源十分必要。
  對污水處理廠的升級改造目標,劉贊表示,到2015年要實現我國污水處理廠的平均負荷率由70%提高到80%以上的目標,需要系統提升城鎮污水處理水平?!鞍ㄉ壐脑飕F有污水處理設施,強化脫氮除磷功能,大力推進再生水回用,實施節水工程等?!?br />   上海市政工程設計研究總院總工程師張辰也曾公開表示,對于污水處理廠的提標改造,要有全達標理念,需統籌考慮水、泥、氣、聲,同步達標。污水處理廠提標改造需結合原有處理工藝進行系統分析統籌考慮,同時需關注低溫硝化效率低、脫氮除磷碳源不足、改造用地受限等問題。
  標準不能一刀切
  考慮污水排放標準、水環境污染現狀、水資源短缺的現狀,提標改造的標準不同;改造前應優先考慮優化運行管理
  對于污水處理廠提標改造,杭世珺認為,前提是要明確需要。
  首先,從污水排放標準的要求來說,污水處理廠出水需要達到一級A標準。第二,從水環境質量改善的要求看,在很多城市,污水處理廠處理后的出水往往成為河流的水體,所以要求污水處理廠出水達到地表水準四類。
  “比如北京市等地的地方標準都嚴于國家標準,對污水處理廠的出水標準要求嚴于一級A,需要達到地表水準四類標準。
  需要說明的是,并非要求達到四類水體?!焙际垃B說,“因為按照總氮的排放要求來說,北京市還達不到地表水四類水體的要求?,F在北京市污水處理廠出水的地方標準對出水總氮排放的要求為15mg/L?!?。
  同時,杭世珺表示,根據部分城市水資源短缺的現狀,一些地方污水處理廠提標改造的目標值估計應考慮達到再生水標準。
  除了在目標設定上要具體問題具體分析,污水處理廠提標改造時也應遵循一些原則。杭世珺認為,在原有的污水處理廠的基礎上應優先考慮優化運行管理,而不要急于改造。盡量利用現有設施和設備以及控制新增能耗等。
  她特別指出,污水處理廠提標改造的原則中最重要的是獲取足夠可靠的水質數據。如果沒有最新、最可靠的數據,即使對污水處理廠進行提標改造,結果也不會理想。
  改造不能簡單套用工藝
  應針對去除污染物的不同需要進行技術選擇,除磷應以生物除磷為主,優先開發內部碳源,輔助使用外部碳源
  住建部城鎮污水處理廠的實時管理系統顯示,截至今年8月,全國城鎮污水處理廠共3900座,日處理能力1.55億立方米。其中,一級A項目約860個,日處理能力2925萬立方米。珠三角地區污水處理廠共308座,日處理能力1835萬立方米。其中,一級A項目約46個,日處理能力415萬立方米?!斑@些出水達到一級A的項目都是進行過提標改造的項目,但并不是出水全部都能達到一級A?!焙际垃B說。
  據了解,有相關機構對全國46個污水處理廠的提標改造情況進行了統計研究,發現有些提標改造項目僅采用生化處理工藝,有的采用沉淀+生化工藝,還有的采用物理過濾或者沉淀+物理過濾的升級改造技術。
  “對這些項目的升級改造經驗可以總結為:以處理總氮或氨氮為目標時,主要以強化生物處理或深度段增加生化處理為主,多采用反硝化濾池或曝氣生物濾池;在生物處理強化脫氮功能后,可滿足TN(總氮)去除要求時,深化處理段以去除TP(總磷)和SS(懸浮物)為主,多采用過濾或沉淀+過濾處理的方式?!焙际垃B說。
  但是,污水處理廠升級改造并不能簡單套用工藝,而應針對去除污染物的不同需要進行技術選擇?!氨热?,原來很多污水處理廠采用厭氧好氧或者缺氧好氧的處理工藝,如果要出水達到一級A,就要采用厭氧缺氧好氧的污水處理技術。所以改造脫氮除磷工藝時,在原有好氧池有余量的情況下,需要通過在好氧池內設置隔墻,將其改造為A2O、多級AO等工藝?!?br />   “值得注意的是,在改造中一定要有足夠的缺氧池,這必須經過對進出水的總氮的濃度進行測算后決定。一般情況下,缺氧池容積:好氧池容積=(0.5~1):1左右。而在我國,很多污水處理廠的缺氧池是不足的。這就需要改變A2O各單元容積比?!焙际垃B說。
  在強化氨氮去除方面,杭世珺表示,當缺氧池和好氧池容積比一定時,好氧池往往不夠,這就需要在好氧池增加填料,通過固定、懸浮、包埋等形式增加微生物的投入量。
  同時,還可以將部分好氧池改建為膜分離單元。增加SRT(污泥泥齡)濃度和增加MLSS(混合液懸浮固體濃度)?!爱斃矛F有設施都不能滿足提標改造要求時,就需要增加新建設施??刹捎闷貧馍餅V池等設施進行提標改造?!?br />   同時,污水處理廠提標改造需要注意強化總磷去除,現在多以化學除磷,即加藥的方式進行。但是,由于藥量控制不準確,極易造成污水中新的污染。因此,化學除磷并不能完全解決除磷問題。杭世珺經過研究以后認為,還是應該優先進行生物除磷,余下部分再輔助以化學除磷。
  在碳源問題上,張辰曾表示,由于我國城市污水碳源不足,當前為了達到脫氮效果還需向污水中加碳源,只有達到完全吻合,碳源才是最高效的,但由于污水處理廠的水質波動,很難達到完全吻合。
  對此,杭世珺表示,在污水處理中,碳源投加往往不足,尤其在珠三角等南方地區,這一問題更為突出?!疤嫉炔蛔愕那闆r下,應該優先開發內部碳源,輔助使用外部碳源??梢岳贸醭脸亻_發內部碳源。通過初沉池發酵,增加VFA(揮發性脂肪酸)等快速降解COD。也可以設置超越管,根據需求直接進生物池或者減少初沉池數量,保留部分碳源。當內部碳源仍不足時,需增加外部碳源(乙酸鈉、乙酸、甲醇等)?!?br />   過程控制、水力條件優化一個都不能少
  可采用高效水泵和變頻設備,增設格柵、格網,增加一次儀表,增加或優化控制回路;優化運行管理
  除了對污水處理工藝進行改進,污水處理廠的設備改造、過程控制、水力條件優化也不容忽視。杭世珺表示,可以采用高效、無堵塞的水泵和變頻設備,提高設備的效率,降低能耗和運行費用,減少設備檢修率。
  此外,可以優化格柵配置,根據水質情況合理配置粗、中、細格柵;同時,根據需要格柵可改造為格網?!坝绕湓谀戏讲糠值貐^,河流中有雞毛、鴨毛等細長形狀的物體,往往就需要格網解決這一問題。但由此也需要加強反沖洗。此外,在MBR或機械過濾前應設置超細格網?!?br />   杭世珺表示,我國污水中泥砂量較大,有機物的濃度較低,且大部分污水處理廠未設初沉池;宜將沉砂池HRT(水力停留時間)提高至5~8分鐘,既可提高沉砂效率,又可替代初沉池部分功能,提高污水的有機物濃度。
  此外,可以選用新型曝氣器,比如微孔曝氣板、直徑1mm超微氣泡、專用超微氣泡曝氣器,但同時需要解決堵塞新問題。還可以改造內回流泵,通過增加內回流比,提高脫氮效率。在鼓風機的選用上,盡量保留原有鼓風機,部分予以更換。輸出空氣量應有較大調節余地,以適應水量和水質的變化。
  在過程控制上,可以增加一次儀表。工藝過程控制應設ORP(氧化還原電位)、MLSS、DO(溶解氧)、空氣流量計、回流污泥及剩余污泥流量計、污泥液面計等儀表。此外,還需要增加或優化控制回路。
  改造中水力條件優化也值得重視。過去我國在污水處理廠升級改造中往往比較忽略水利條件優化,均勻布水?,F在,特別是大型污水處理廠提標改造中需要優化水力流態?!霸诔醭脸剡M水配水過程中,可以增設水下推動器,但是需要計算合理的推動力?!?br />   “在優化運行管理方面,應當提高MLSS濃度。此外,在不同季節采用不同運行模式,保證出水穩定性,而不能全年用一個運行模式?!焙际垃B說。
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湘潭最大污水處理廠提標改造
設計20萬噸/日規模水質將達一級A
  中國環境報綜合報道 湖南省湘潭市河西污水處理廠20萬噸/日的提標改造項目工程預計今年10月底竣工,屆時污水處理廠的出水水質可達《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。
  河西污水處理廠現為湘潭最大的污水處理廠,日處理規模15萬噸,目前的污水排放標準為一級B標準。
  據了解,這一提標改造工程將按照20萬噸/日的規模進行建設,主要建設項目包括濾布濾池、加氯消毒池等項目的新建,同時將對紫外線消毒池、氧化溝等進行改造、增加設備。這次提標改造項目占地約15畝,總投資1億多元,為2014年湖南省、市重點建設生態環保類項目。
  據河西污水處理廠的相關負責人介紹,提標改造項目建成后,出水中所含的懸浮物、生化需氧量、總磷、總氮能得到大幅下降。


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