上世紀(jì)80年代至今，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，我國城鎮(zhèn)污水處理廠迎來了一輪又一輪的建設(shè)和改造。究竟什么樣的提標(biāo)改造之路是真正適合中國國情的?值得水業(yè)同仁探討。8月23日，在2018(第十屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司(以下簡稱“華北市政總院”)總工程師鄭興燦發(fā)表了題為“城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)建設(shè)之路”的主題演講。

鄭興燦

以下內(nèi)容根據(jù)鄭興燦現(xiàn)場發(fā)言整理，未經(jīng)本人審核。

一、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)演變

鄭興燦介紹，縱觀我國城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的演變，大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)：

1988年，我國最早的國家級城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)頒布，其核心指標(biāo)是COD、BOD5和SS。1996年，在特殊時(shí)期下頒布了新版國標(biāo)，但由于不同部門之間的爭議較大，沒有得到嚴(yán)格執(zhí)行。2002年，《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)頒布，于次年正式執(zhí)行。2006年，當(dāng)時(shí)的國家環(huán)保部在太湖流域強(qiáng)制推行了一級A標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，一級A標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法滿足一些地方的實(shí)際需求，北京、天津等地又相繼出臺了更為嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)。

整體來看，排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，不僅核心指標(biāo)遞增，同時(shí)排放標(biāo)準(zhǔn)值也越來越嚴(yán)格，更重要的是考核還要求所有樣品穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。鄭興燦比喻，這好比考大學(xué)，不僅要求考上，還要求每門一百分才能畢業(yè)，無疑難上加難，這也導(dǎo)致了在現(xiàn)行的考核方式下，要達(dá)到一級A的排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際出水水質(zhì)就需要達(dá)到所謂的準(zhǔn)Ⅳ類水的要求。

二、城鎮(zhèn)污水處理廠工藝技術(shù)發(fā)展

不同時(shí)期的排放標(biāo)準(zhǔn)對工藝技術(shù)的要求不同。鄭興燦表示，上世紀(jì)80年代的二級標(biāo)準(zhǔn)，主要是控制有機(jī)物，采用二級生物處理(CAS)即可達(dá)標(biāo)，當(dāng)時(shí)主要受工業(yè)廢水和設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量的影響。2002年的一級B標(biāo)準(zhǔn)，主要控制有機(jī)物和氮磷，采用常規(guī)的二級強(qiáng)化(BNR)工藝即可實(shí)現(xiàn);到了一級A標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上是達(dá)到再生水的基本水質(zhì)要求，就需要采用二級強(qiáng)化(EBNR)加深度處理的工藝流程，此時(shí)對設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提出了更精細(xì)化的要求。如今，北京、天津、太湖、滇池等地方標(biāo)準(zhǔn)相繼頒布，污水處理開始面臨超高排放要求，不僅要滿足再生水的生產(chǎn)與綜合利用，還需要通過處理水提高接納水體的水環(huán)境容量，最終實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量的改善，為了穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，進(jìn)一步催生了膜過濾與反滲透、高標(biāo)準(zhǔn)除磷脫氮、化學(xué)高級氧化與脫色等工藝單元技術(shù)的工程應(yīng)用。

三、城鎮(zhèn)污水處理工藝構(gòu)成與工程實(shí)施模式

大家有目共睹，這些年為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，各種各樣的城鎮(zhèn)污水處理工藝技術(shù)和改造方法層出不窮，很難判斷其優(yōu)劣與適用性，但就工藝構(gòu)成和實(shí)施方式來講，所有的工藝過程都可以通過一條基本原則——主要去除目標(biāo)是有機(jī)物、磷、氮來劃分工藝類型。

鄭興燦提出，總體來看，污水處理廠工藝構(gòu)成與實(shí)施方式主要包括如下幾個(gè)重要因素：一是圍繞去除目標(biāo)來選擇相應(yīng)的泥齡，這是前提，比如去除有機(jī)物的泥齡一般為3天，氨氮的硝化需要7天，要達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)泥齡則需要15~20天。第二，電子受體的供給方式及分布，即厭氧、缺氧，好氧在時(shí)間和空間上的分布狀態(tài)，這是核心工藝組分。第三，污泥產(chǎn)率，它對系統(tǒng)影響也非常大。此外，反應(yīng)池流態(tài)、典型曝氣設(shè)備的選擇、固液分離方式，以及業(yè)主的偏好等方面的選擇都是工藝實(shí)施的重要構(gòu)成部分。

總結(jié)起來即為：“泥齡是前提、分布是核心、產(chǎn)率是關(guān)鍵、流態(tài)是要素、實(shí)施是選擇、選擇是偏好?！?/p>

四、適合我國城市污水的改良A2/O工藝示例

實(shí)際上，我國的城鎮(zhèn)污水特征具有中國特色，因此，很多國外的技術(shù)在引進(jìn)來時(shí)并不適應(yīng)中國國情，比如對于傳統(tǒng)的A2/O生物除磷脫氮工藝來說，我國城鎮(zhèn)污水的C/N偏低、回流污泥硝態(tài)氮偏高等問題就會明顯影響生物除磷脫氮效果，因此需要進(jìn)行本土化改良。

1.多點(diǎn)進(jìn)水回流污泥反硝化改良A2/O除磷脫氮工藝

鄭興燦表示，隨著這幾年的發(fā)展，尤其是一級A提標(biāo)改造浪潮來臨之后，當(dāng)前的我國的A2/O工藝已經(jīng)針對我國城鎮(zhèn)污水的特點(diǎn)進(jìn)行了一系列的改良，演變成了確有成效且較為復(fù)雜的系統(tǒng)，但他認(rèn)為，適合我國城市污水處理工藝改良的關(guān)鍵一點(diǎn)還是在于如何實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)進(jìn)水和多點(diǎn)回流。以下為上世紀(jì)80年代末開發(fā)的多點(diǎn)進(jìn)水回流污泥反硝化改良A2/O除磷脫氮工藝的具體流程，上世紀(jì)90年代開始得到較為廣泛的應(yīng)用：

2.城鎮(zhèn)污水處理廠高標(biāo)準(zhǔn)除磷脫氮工藝流程示例

會上，在多點(diǎn)進(jìn)水回流污泥反硝化改良A2/O除磷脫氮工藝的基礎(chǔ)上，鄭興燦還詳細(xì)介紹了華北市政總院在城鎮(zhèn)污水處理廠高標(biāo)準(zhǔn)除磷脫氮工藝改良上的探索和實(shí)踐，并給出了具體示例。先看示例的整體流程圖，如下：

鄭興燦介紹，針對高標(biāo)準(zhǔn)的脫氮除磷要求，一方面，工藝在前端設(shè)置了超細(xì)格柵處理，提高了后續(xù)單元運(yùn)營的穩(wěn)定性和可靠性。二來，還增加了初沉發(fā)酵池來強(qiáng)化無機(jī)懸浮固體的去除，這類工藝十幾年前在國外污水處理廠已經(jīng)得到關(guān)注，近幾年國內(nèi)也開始慢慢重視。他表示，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在碳源不足的情況下，僅僅改變A2/O工藝本身，總氮不能達(dá)到5~6mg/L的水平，因此需要考慮外加碳源，同時(shí)，還在原先系統(tǒng)上增加了短停留時(shí)間的后續(xù)缺氧池和好氧池，這樣只要出水總氮不是不低于5mg/L的要求，基本都可以實(shí)現(xiàn)。值得注意的是，高標(biāo)準(zhǔn)脫氮除磷工藝改良的一個(gè)基本原則是，氮磷的去除盡量在生物處理段解決，而不是在后續(xù)的深度處理段。

編輯：汪茵