中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司顧問(wèn)總工李成江作了題為《污水處理達(dá)到地表水準(zhǔn)四類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)探討》的報(bào)告，報(bào)告分析了高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理技術(shù)的建設(shè)需求，高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理技術(shù)研究，分享了污水處理廠的技術(shù)應(yīng)用，以及污泥處理技術(shù)發(fā)展方向。
一、建設(shè)需求
可持續(xù)發(fā)展是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)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(jì)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展三個(gè)方面。可持續(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(chǔ)，以經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為前提，以謀求社會(huì)的全面進(jìn)步為目標(biāo)。我國(guó)水污染嚴(yán)重、水環(huán)境問(wèn)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(shí)現(xiàn)水、污泥資源回收利用以及低碳節(jié)能的目標(biāo)，意義重大。
我國(guó)目前水環(huán)境主要面臨問(wèn)題包括水體污染、水資源短缺、城市內(nèi)澇、城市水體污染等。近年來(lái)國(guó)家政策要求提高污水排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)建設(shè)海綿城市解決水安全、水生態(tài)、水環(huán)境、水資源問(wèn)題，復(fù)興水文化。因此我國(guó)水環(huán)境治理的建設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足實(shí)際需求，包括高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理技術(shù)，高效、節(jié)能處理技術(shù)(工藝、設(shè)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(biāo)準(zhǔn)污水處理技術(shù)
1、技術(shù)需求
高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理技術(shù)的技術(shù)需求有以下3點(diǎn)：
(1)排放標(biāo)準(zhǔn)提高
目前，北京、天津、呼和浩特、臺(tái)州、四川、安徽巢湖、廣東等地的排放標(biāo)準(zhǔn)均高于國(guó)標(biāo)一級(jí) A。
(2)污水資源化的需要
為實(shí)質(zhì)性推動(dòng)再生水應(yīng)用，再生水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)亦高于國(guó)標(biāo)，某些指標(biāo)向IV類(lèi)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(zhǔn)IV類(lèi)或V類(lèi)水。
2.技術(shù)難點(diǎn)
高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理的技術(shù)難點(diǎn)主要包括以下指標(biāo)：
3.研究?jī)?nèi)容
“A/O—MA/O—臭氧氧化+生物濾池”是一種深度處理組合技術(shù)，研究在提高二級(jí)生化脫氮效率為核心的基礎(chǔ)上分析了深度處理的曝氣生物濾池、臭氧氧化等，以實(shí)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(yīng)器;3. 曝氣機(jī);4. 中間水池;5. 臭氧單元進(jìn)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(jìn)水泵;12. BAC生物濾池;13. 出水)
4.研究結(jié)論
(1)有機(jī)污染物的去除
在中試試驗(yàn)中，出水COD值基本滿(mǎn)足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)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(biāo);
采用臭氧氣浮工藝可保證對(duì)二級(jí)出水中有機(jī)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(biāo)，為達(dá)到地表水IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，以本研究考察的相關(guān)技術(shù)，可考慮采用如下工藝流程：
二級(jí)處理——混凝——沉淀——臭氧氧化——生物濾池。
二級(jí)處理——臭氧——混凝——?dú)飧 餅V池。
(2)氨氮的去除
在SBR中試試驗(yàn)中，出水氨氮可滿(mǎn)足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求(< 5 mg/L)，且90%的試驗(yàn)數(shù)據(jù)低于1.5 mg/L;在二級(jí)出水氨氮濃度低于2.5 mg/L時(shí)，臭氧-生物濾池工藝基本保證出水氨氮穩(wěn)定達(dá)到地表水IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)總氮的去除
采用兩段進(jìn)水A/O/A/O運(yùn)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(dá)到平均86.7%的脫氮率，出水TN均值可達(dá)5.35 mg/L;在低溫下可達(dá)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(guò)量時(shí)，出水TN可低于1.5 mg/L。
(4)總磷的去除
一般需要結(jié)合生物除磷和化學(xué)除磷來(lái)達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)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(jié)論
達(dá)到地表水準(zhǔn)IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，以本研究考察的相關(guān)技術(shù)，可考慮采取如下工藝流程：
二級(jí)處理—混凝—沉淀—臭氧氧化—生物濾池—過(guò)濾—消毒—出水。
四、建議工藝組合
新建項(xiàng)目建議工藝
總氮、氨氮在A/O生物池達(dá)標(biāo)，深度處理解決微量TN、COD、TP、SS、色度達(dá)標(biāo)。
工藝流程：污水—預(yù)處理—A/O—混凝沉淀(O3)—深床過(guò)濾—O3—出水。
升級(jí)改造項(xiàng)目建議工藝
深度處理解決COD、總氮、氨氮、TP、SS、色度達(dá)標(biāo)。
工藝流程：一級(jí)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(shù)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(shù)，也會(huì)是未來(lái)污泥處理技術(shù)發(fā)展方向。目前日本已經(jīng)有應(yīng)用該處理技術(shù)的示范工程，項(xiàng)目污水采用高效分離提高SS去除率，大大節(jié)省二級(jí)生物處理的能耗，同時(shí)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(zhì)回收量增加，能耗大大降低，建設(shè)費(fèi)用與運(yùn)行成本也相應(yīng)降低。最終建設(shè)費(fèi)用降低25%、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用降低38%、溫室氣體降低44%、電力使用量減少58%。
我國(guó)也有使用污泥厭氧消化處理技術(shù)的項(xiàng)目案例。例如天津市津南污水廠和長(zhǎng)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(shè)投資有限公司作為生產(chǎn)有機(jī)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(jìn)水區(qū)進(jìn)行再處理。除磷產(chǎn)生的鳥(niǎo)糞石500t/d，作為肥料外售。
長(zhǎng)沙污泥集中處置工程采用高溫?zé)崴鈪捬跸勰嗵幚砑夹g(shù)。該技術(shù)提高了消化速率，減小污泥消化時(shí)間，使得污泥的流動(dòng)性更強(qiáng)，提高進(jìn)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(xì)菌、病毒等基本均被滅活，因此經(jīng)消化處理后的污泥細(xì)菌指標(biāo)可達(dá)到美國(guó)EPA503中A級(jí)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)。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(guò)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(dá)到40%，可以減少污泥熱干化的蒸發(fā)量。
六、結(jié)論
未來(lái)，我國(guó)水環(huán)境治理行業(yè)將向以下3個(gè)方向發(fā)展。
1、海綿城市建設(shè)：以水環(huán)境、水安全、水資源綜合利用為目標(biāo)，恢復(fù)水的生態(tài)功能，恢復(fù)河清、岸綠的宜居景觀，同時(shí)實(shí)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(jìn)入官網(wǎng);提高初期雨水的處理率，減少對(duì)水體的污染;將雨水、污水、污水廠、河道作為一個(gè)水環(huán)境整體考慮。
3、污水處理：提高污水處理的標(biāo)準(zhǔn)，改善水環(huán)境、實(shí)現(xiàn)部分資源化?，F(xiàn)有的處理技術(shù)科學(xué)組合能實(shí)現(xiàn)高排放標(biāo)準(zhǔn)。提升污水廠的環(huán)境功能，減少臭氣、噪聲對(duì)周邊環(huán)境的影響;提高污泥處理處置率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無(wú)害化、資源化。倡導(dǎo)節(jié)能，節(jié)地綠色環(huán)保的新工藝、新技術(shù)，減少污水廠碳排放。
來(lái)源:水工業(yè)市場(chǎng)雜志 作者:李成江
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