中國市政工程華北設計研究總院有限公司顧問總工李成江作了題為《污水處理達到地表水準四類標準技術探討》的報告，報告分析了高排放標準污水處理技術的建設需求，高排放標準污水處理技術研究，分享了污水處理廠的技術應用，以及污泥處理技術發(fā)展方向。
一、建設需求
可持續(xù)發(fā)展是一項經(jīng)濟和社會發(fā)展的長期戰(zhàn)略。主要包括資源和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和社會可持續(xù)發(fā)展三個方面?？沙掷m(xù)發(fā)展以資源的可持續(xù)利用和良好的生態(tài)環(huán)境為基礎，以經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展為前提，以謀求社會的全面進步為目標。我國水污染嚴重、水環(huán)境問題突出，而污水處理的可持續(xù)發(fā)展可以創(chuàng)造良好水環(huán)境，實現(xiàn)水、污泥資源回收利用以及低碳節(jié)能的目標，意義重大。
我國目前水環(huán)境主要面臨問題包括水體污染、水資源短缺、城市內澇、城市水體污染等。近年來國家政策要求提高污水排放標準，同時建設海綿城市解決水安全、水生態(tài)、水環(huán)境、水資源問題，復興水文化。因此我國水環(huán)境治理的建設應滿足實際需求，包括高排放標準污水處理技術，高效、節(jié)能處理技術(工藝、設備、控制)，污水資源化(再生回用)以及環(huán)境友好污水廠(除臭、降噪、地下污水廠)。
二、高排放標準污水處理技術
1、技術需求
高排放標準污水處理技術的技術需求有以下3點：
(1)排放標準提高
目前，北京、天津、呼和浩特、臺州、四川、安徽巢湖、廣東等地的排放標準均高于國標一級 A。
(2)污水資源化的需要
為實質性推動再生水應用，再生水質標準亦高于國標，某些指標向IV類水靠近。
(3)環(huán)境容量的需要
在缺水地區(qū)為保持河道水量，需要將污水處理至地表水準IV類或V類水。
2.技術難點
高排放標準污水處理的技術難點主要包括以下指標：
3.研究內容
“A/O—MA/O—臭氧氧化+生物濾池”是一種深度處理組合技術，研究在提高二級生化脫氮效率為核心的基礎上分析了深度處理的曝氣生物濾池、臭氧氧化等，以實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化組合。
工藝流程圖
(1.污水廠原水井;2. SBR反應器;3. 曝氣機;4. 中間水池;5. 臭氧單元進水泵;6. 臭氧接觸柱;7. 穩(wěn)定柱;8. 氧氣瓶;9. 臭氧發(fā)生器;10. 臭氧出水池;11. 生物濾池進水泵;12. BAC生物濾池;13. 出水)
4.研究結論
(1)有機污染物的去除
在中試試驗中，出水COD值基本滿足一級A標準要求(< 50 mg/L);在這種情況下，臭氧-生物濾池工藝可基本完成深度去除COD的目標;
采用臭氧氣浮工藝可保證對二級出水中有機污染物的有效去除，出水COD穩(wěn)定低于30mg/L，且大部分COD檢出值低于20mg/L;
以COD為考核指標，為達到地表水IV類標準，以本研究考察的相關技術，可考慮采用如下工藝流程：
二級處理——混凝——沉淀——臭氧氧化——生物濾池。
二級處理——臭氧——混凝——氣浮——生物濾池。
(2)氨氮的去除
在SBR中試試驗中，出水氨氮可滿足一級A標準要求(< 5 mg/L)，且90%的試驗數(shù)據(jù)低于1.5 mg/L;在二級出水氨氮濃度低于2.5 mg/L時，臭氧-生物濾池工藝基本保證出水氨氮穩(wěn)定達到地表水IV類標準。
(3)總氮的去除
采用兩段進水A/O/A/O運行方式相比于常規(guī)A/O模式可顯著提高的脫氮效果，在常溫下達到平均86.7%的脫氮率，出水TN均值可達5.35 mg/L;在低溫下可達到平均78.9%的脫氮率，出水TN均值為9.87 mg/L。
反硝化生物濾池投加甲醇作為碳源，可控制出水TN低于5 mg/L，在甲醇投加量略過量時，出水TN可低于1.5 mg/L。
(4)總磷的去除
一般需要結合生物除磷和化學除磷來達到高標準的磷排放要求;臭氧氣浮工藝確保出水TP低于0.3 mg/L。
(5)結論
達到地表水準IV類標準，以本研究考察的相關技術，可考慮采取如下工藝流程：
二級處理—混凝—沉淀—臭氧氧化—生物濾池—過濾—消毒—出水。
四、建議工藝組合
新建項目建議工藝
總氮、氨氮在A/O生物池達標，深度處理解決微量TN、COD、TP、SS、色度達標。
工藝流程：污水—預處理—A/O—混凝沉淀(O3)—深床過濾—O3—出水。
升級改造項目建議工藝
深度處理解決COD、總氮、氨氮、TP、SS、色度達標。
工藝流程：一級A(B)出水—BAF—O3— 混凝沉淀—深床濾磁混凝沉淀—O3—出水。
五、污泥處理技術發(fā)展方向
污水高效分離+污泥高效高溫消化是一種節(jié)能/產(chǎn)能的污泥處理技術，也會是未來污泥處理技術發(fā)展方向。目前日本已經(jīng)有應用該處理技術的示范工程，項目污水采用高效分離提高SS去除率，大大節(jié)省二級生物處理的能耗，同時增加污泥產(chǎn)量，污泥處理采用高效高溫厭氧消化(在厭氧消化罐投加填料、溫度50度左右)，全系統(tǒng)生物質回收量增加，能耗大大降低，建設費用與運行成本也相應降低。最終建設費用降低25%、運營費用降低38%、溫室氣體降低44%、電力使用量減少58%。
我國也有使用污泥厭氧消化處理技術的項目案例。例如天津市津南污水廠和長沙污泥集中處置工程。天津市津南污水廠采用高濃度污泥厭氧消化+板框脫水+干化的污泥處理工藝。干化后產(chǎn)生含水率40%的污泥202t/d，交天津市環(huán)境建設投資有限公司作為生產(chǎn)有機肥料的原料。污泥脫水和消化產(chǎn)生的高濃度濾液2000m3/d，采用“磷酸銨鎂除磷+ANAMMOX菌脫氮”工藝，處理后出水排至津南污水廠進水區(qū)進行再處理。除磷產(chǎn)生的鳥糞石500t/d，作為肥料外售。
長沙污泥集中處置工程采用高溫熱水解厭氧消化污泥處理技術。該技術提高了消化速率，減小污泥消化時間，使得污泥的流動性更強，提高進入消化池污泥濃度，減小消化池容積約40-50%。污泥處于高溫，高壓環(huán)境下，細菌、病毒等基本均被滅活，因此經(jīng)消化處理后的污泥細菌指標可達到美國EPA503中A級農(nóng)用標準。提高可溶解COD，沼氣量得到較大的提高，沼氣中H2S的含量更低，有利于沼氣的利用，消化過程中泡沫的產(chǎn)生量極少，污泥臭味小。熱水解消化后的污泥，經(jīng)板框脫水含固率可以達到40%，可以減少污泥熱干化的蒸發(fā)量。
六、結論
未來，我國水環(huán)境治理行業(yè)將向以下3個方向發(fā)展。
1、海綿城市建設：以水環(huán)境、水安全、水資源綜合利用為目標，恢復水的生態(tài)功能，恢復河清、岸綠的宜居景觀，同時實現(xiàn)優(yōu)水優(yōu)用的循環(huán)。
2、提高管網(wǎng)收集率：提高污水收集率、減少客水進入官網(wǎng);提高初期雨水的處理率，減少對水體的污染;將雨水、污水、污水廠、河道作為一個水環(huán)境整體考慮。
3、污水處理：提高污水處理的標準，改善水環(huán)境、實現(xiàn)部分資源化?，F(xiàn)有的處理技術科學組合能實現(xiàn)高排放標準。提升污水廠的環(huán)境功能，減少臭氣、噪聲對周邊環(huán)境的影響;提高污泥處理處置率，實現(xiàn)污泥的減量化、無害化、資源化。倡導節(jié)能，節(jié)地綠色環(huán)保的新工藝、新技術，減少污水廠碳排放。
來源:水工業(yè)市場雜志 作者:李成江
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