我國(guó)城市污水處理現(xiàn)狀及污水處理廠提標(biāo)改造路徑探討

曹莎莎 楊麗亞（中原環(huán)保股份有限公司，河南鄭州450000)

我國(guó)城市污水處理現(xiàn)狀及污水處理廠提標(biāo)改造路徑探討

曹莎莎 楊麗亞（中原環(huán)保股份有限公司，河南鄭州450000)

近年來(lái)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，各行業(yè)廢水排放量不斷增加。同時(shí)新材料、新技術(shù)逐漸應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)中，導(dǎo)致污水中有害物質(zhì)的種類(lèi)和比例增長(zhǎng)較快。為了保證當(dāng)?shù)丨h(huán)境滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)范要求，需要及時(shí)加強(qiáng)污水處理廠出水管理，因此提標(biāo)改造工作成為了各地區(qū)污水處理廠的主要任務(wù)。本文針對(duì)當(dāng)下城市污水處理狀況進(jìn)行了分析，指出提標(biāo)改造工藝的要求，旨在為城市污水處理廠提標(biāo)改造工作提供一定的理論借鑒。

城市污水處理；提標(biāo)改造；工藝設(shè)計(jì)；工業(yè)生產(chǎn)

當(dāng)下國(guó)家對(duì)環(huán)境重視程度不斷增加，加強(qiáng)污水處理廠工藝設(shè)計(jì)能力是當(dāng)下主要工作任務(wù)。經(jīng)濟(jì)體制下，各地區(qū)工業(yè)建設(shè)水平快速提升，隨之而來(lái)的工業(yè)廢水、城市生活廢水越來(lái)越多，引起較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。由于工業(yè)廢水中含有有毒有害物質(zhì)、有機(jī)物等，引起城市用水質(zhì)量下降，同時(shí)增加了后期污水處理成本，對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)大眾飲用水使用產(chǎn)生了重大威脅。結(jié)合國(guó)家環(huán)保政策、缺水矛盾等問(wèn)題，需要充分提高城市污水處理廠的應(yīng)對(duì)能力。傳統(tǒng)污水處理設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足排放指標(biāo)控制要求，為此，加強(qiáng)技術(shù)改造、提高處理效率是主要工作方向。

1 污水處理現(xiàn)狀

1.1 污水處理廠現(xiàn)狀

環(huán)保意識(shí)提升，國(guó)內(nèi)污水處理技術(shù)從傳統(tǒng)的有機(jī)物去除轉(zhuǎn)變?yōu)榱顺酌摰喙δ艿墓に囈蟆，F(xiàn)階段，借助污水處理廠提標(biāo)改造技術(shù)可充分提高作業(yè)效率，對(duì)國(guó)家環(huán)境保護(hù)政策的落實(shí)具有重大意義，是當(dāng)下國(guó)內(nèi)污水處理水平提升的重大標(biāo)志。

目前，大多數(shù)污水處理廠由于建設(shè)時(shí)間較早，處理工藝采用的是傳統(tǒng)的活性污泥法，出水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按照國(guó)家有關(guān)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918－2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，有機(jī)物、N、P等污染物質(zhì)的去除效果難以進(jìn)一步提高，無(wú)法滿(mǎn)足新環(huán)保形勢(shì)下對(duì)于污水處理廠出水排放指標(biāo)的要求。

1.2 污水處理廠改造重要性分析

第一、設(shè)備常年連續(xù)作業(yè)存在老化問(wèn)題。污水處理廠的設(shè)備一般長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，后期維護(hù)、管理措施不當(dāng)，導(dǎo)致設(shè)備損壞問(wèn)題嚴(yán)重，污水處理能力下降。當(dāng)下國(guó)家污水處理廠存在諸多狀況，如投入資金不到位、領(lǐng)導(dǎo)重視度不足，導(dǎo)致了設(shè)備老化和故障問(wèn)題頻發(fā)，嚴(yán)重影響污水處理效果。

第二、處理能力受限制。城市發(fā)展快帶動(dòng)工業(yè)水平不斷提升，排放污水成分愈加復(fù)雜，與傳統(tǒng)污水處理標(biāo)準(zhǔn)相比更加全面、更加嚴(yán)格。但是實(shí)際城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中，污水處理廠的設(shè)計(jì)可能存在諸多不完善的問(wèn)題，未考慮設(shè)備設(shè)施后期承載能力和擴(kuò)容問(wèn)題，引起設(shè)備處理能力余量不足，可能無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)家政策相關(guān)指標(biāo)。當(dāng)下水質(zhì)等級(jí)要求越來(lái)越高，為此，需要加強(qiáng)傳統(tǒng)污水處理廠的擴(kuò)容改造建設(shè)。

第三、建廠初期調(diào)試不足。污水處理廠建成后，工藝調(diào)試要求相對(duì)較高，需要加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行能力的考慮，保證其達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。但是國(guó)內(nèi)污水處理廠建成初期，未進(jìn)行全面的工藝調(diào)試工作，導(dǎo)致后期運(yùn)行存在設(shè)備不穩(wěn)定、工藝手段不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，增加了運(yùn)行成本。

2 污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)

2.1 提標(biāo)改造要求

污水廠的提標(biāo)改造，就是現(xiàn)有廠區(qū)不進(jìn)行大規(guī)模改建、擴(kuò)建施工，借助增加設(shè)備設(shè)施、優(yōu)化工藝流程的手段進(jìn)行污水處理效率的提升。一般需要遵循下述原則：

第一、污水處理廠的運(yùn)行中，需要加強(qiáng)系統(tǒng)全面化的研究，最大程度的挖掘原有設(shè)備設(shè)施的能力，保證運(yùn)行效果良好。

第二、借助污水廠已經(jīng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)參數(shù)等進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分析，如進(jìn)水量、污泥沉降性能等，將其作為提標(biāo)改造的設(shè)計(jì)參數(shù)。

第三、升級(jí)改造環(huán)節(jié)中，需要加強(qiáng)多種設(shè)計(jì)方案的對(duì)比，盡量保證運(yùn)行效率高、經(jīng)濟(jì)成本低的工藝操作。

第四、提標(biāo)改造中，盡量保持原有工藝運(yùn)行，提高污水廠整體穩(wěn)定能力。

2.2 工藝改進(jìn)思路分析

第一、污水廠工藝改進(jìn)思路。為了提高污水處理效率，保證指標(biāo)滿(mǎn)足要求，需要進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)降低成本的目的。主要方法包括：提高污水處理的效率，提高有機(jī)負(fù)荷；加大在脫氮、除磷方面的技術(shù)投入；對(duì)于難以降解的物質(zhì)，要加大去除率；對(duì)于反應(yīng)池的體積要有所擴(kuò)容，提高處理量；減少風(fēng)機(jī)的耗電量，提高曝氣效率；減小回流量（污泥回流、混合液回流、硝化液回流）；減小污泥產(chǎn)量；深度處理與回用。

針對(duì)COD去除率的提高，可以采用的方法有增加DO、延長(zhǎng)曝氣時(shí)間、增加污泥濃度；針對(duì)難降解物質(zhì)去除率的提高，可以采用的方法有曝氣方式的改進(jìn)、曝氣時(shí)間的延長(zhǎng)、反應(yīng)器方面的改進(jìn)、采用生物強(qiáng)化技術(shù)、采用固定化細(xì)胞技術(shù)、采用厭氧和缺氧反應(yīng)來(lái)提高廢水的可生化性。

第二、維持原基建設(shè)施基礎(chǔ)之上進(jìn)行改造。盡量對(duì)原有基建設(shè)備設(shè)施進(jìn)行較少調(diào)動(dòng)，可變更建筑體功能，如調(diào)整好氧池、厭氧池、沉淀池的順序，或者改變其功能；合理調(diào)節(jié)進(jìn)水點(diǎn)位置，借助液體回流法、添加藥劑方法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，也可改變藥劑添加位置、添加比例進(jìn)行改造。

第三、強(qiáng)化微生物技術(shù)。針對(duì)當(dāng)下老舊污水處理廠的擴(kuò)容改造中，固定化微生物技術(shù)較為適用。可有效應(yīng)對(duì)處理能力低、出水不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，借助該方法進(jìn)行改造中可避免對(duì)基建設(shè)備設(shè)施的過(guò)渡改造，僅需將現(xiàn)有生化池、處理池改造為3TIB固定化微生物厭氧濾池（3T-AF）或3T-IB固定化微生物曝氣生物濾池（3T-BAF），視水質(zhì)情況不同，在池內(nèi)裝填3T-IB高效專(zhuān)用生物載體和投加3T-B高效專(zhuān)用微生物，即可提高處理水量1倍以上，同時(shí)可大幅度提高水質(zhì)處理能力，降低后期運(yùn)營(yíng)不穩(wěn)定狀況發(fā)生幾率，保證出口水質(zhì)滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)。3T-IB固定化微生物處理技術(shù)是最為有效經(jīng)濟(jì)的技術(shù)，可縮減投資費(fèi)用，達(dá)到最佳的改造效果。

針對(duì)進(jìn)水COD、污染物濃度低的處理廠，3T-IB工藝更加具有簡(jiǎn)單效果，可維持原有工藝不便進(jìn)行生物載體投入的模式進(jìn)行調(diào)整，對(duì)現(xiàn)有工藝影響相對(duì)較低。施工簡(jiǎn)單、成本低廉。

第四、自控降低能耗的方法。污水廠主要運(yùn)行成本包括能源消耗、藥劑和費(fèi)用維修等問(wèn)題，借助自控手段進(jìn)行調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)低能高、低成本的目的。理論上分析，污水廠的運(yùn)行屬于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)化工程，一般無(wú)法找到合適的理論模型進(jìn)行描述，采取模糊數(shù)學(xué)控制理論進(jìn)行分析較為合理，具有靈活度高的優(yōu)勢(shì)，但是無(wú)法應(yīng)對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。

第五、污泥處理方法。新建設(shè)的污泥處理廠要求必須配備對(duì)應(yīng)規(guī)模的污泥處理設(shè)施，而很多建設(shè)較早的污水處理廠僅對(duì)污泥進(jìn)行濃縮、脫水等減量化處理，達(dá)不到污泥處置的要求。污泥處理技術(shù)改造主要從無(wú)害化、穩(wěn)定化兩方面著手，常用的處理工藝有生物調(diào)理、好氧堆肥、厭氧消化等，其中好氧堆肥和厭氧消化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用。經(jīng)過(guò)好氧堆肥處理的污泥可進(jìn)行農(nóng)田回用，經(jīng)過(guò)厭氧消化、減量處理的污泥可進(jìn)行衛(wèi)生填埋。進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置，必須加強(qiáng)地質(zhì)、場(chǎng)地的選擇和后期防護(hù)管理，做好滲濾液的收集和處理工作，避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

3 結(jié)語(yǔ)

城市污水廠處理環(huán)節(jié)屬于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，為了提高污水處理能力，需要采取有效的運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行管理，保證其后期維修工作的順利進(jìn)行。當(dāng)下國(guó)家污水處理廠一般作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，維護(hù)效果一般，可能存在無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)下污水處理排放指標(biāo)要求的狀況，對(duì)城市居民產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。為此加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施的全面改造、優(yōu)化污水處理技術(shù)、增加污泥處理工藝是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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[3]王阿華.城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的若干問(wèn)題探討[J].中國(guó)給水排水,2010,26(2):19-22.

曹莎莎(1989-)，碩士，助理工程師，河南杞縣，污水與污泥處理技術(shù)。

楊麗亞(1990-)，本科，助理工程師，河南南陽(yáng)，污水與污泥處理技術(shù)。