污水處理廠提標(biāo)改造是牽一發(fā)而動(dòng)全身的系統(tǒng)工程，涉及眾多管理部門和學(xué)科，也與上下游設(shè)施的建設(shè)息息相關(guān)，需要全盤考慮。集中式污水處理廠提標(biāo)改造工程的密集實(shí)施，與水處理先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用、工藝優(yōu)化、工程施工以及運(yùn)行管理等方面不能很好的相匹配，導(dǎo)致集中式污水處理廠提標(biāo)后的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放存在問題。
各地污水廠提標(biāo)改造工作正式提上日程
污水處理廠提標(biāo)改造，全國(guó)各地都在進(jìn)行。根據(jù)《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》要求，我國(guó)“十三五”的城鎮(zhèn)污水處理能力將從2.17億m³/d提升至2.68億m³/d，新增污水處理設(shè)施所需投資金額也將達(dá)1500多億元。
未來幾年，全國(guó)范圍內(nèi)專業(yè)化的城市污水處理第三方服務(wù)市場(chǎng)將會(huì)快速成長(zhǎng)，第三方運(yùn)營(yíng)比例將會(huì)提升20%，到2020年城市污水處理運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)空間可達(dá)1000億元，其中第三方運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)空間480億元。
隨著浙江、廣東等地關(guān)于全面啟動(dòng)污水處理廠提標(biāo)改造工作政策的正式印發(fā)，涉及的數(shù)百座乃至數(shù)千座污水處理設(shè)施的提標(biāo)改造工作正式提上日程。
以廣東為例，2018年廣東敏感區(qū)域污水處理設(shè)施提標(biāo)改造涉及210座污水處理廠，改造規(guī)模達(dá)1372.20萬(wàn)噸/日，包括廣州、深圳、佛山等十幾個(gè)城市。
而浙江對(duì)2018年度實(shí)施的100座城鎮(zhèn)污水處理廠清潔排放標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)改造提出了明確要求。
提標(biāo)改造過程中面臨的困境
(1)提標(biāo)改造工程的建設(shè)資金缺乏
關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)改革的討論，無論是接近嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，還是為達(dá)標(biāo)而投入的追加處理工藝，最終的落腳點(diǎn)均在“成本”二字。已有數(shù)據(jù)表明，一個(gè)污水處理廠從一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的追加投資等于該處理廠原始投資成本的50%-70%。
若以一座平均處理能力為40，000m3/d的污水處理廠為例，一級(jí)B污水處理廠基礎(chǔ)建設(shè)投資約為6000-8000萬(wàn)元，其升至一級(jí)A需要的追加投資為3000-5600萬(wàn)元。
此外，由于我國(guó)大部分污水處理廠目前執(zhí)行的還是一級(jí)B或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，因此升級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所帶來的新舊設(shè)備的更換成本，特別是提標(biāo)過后，更高要求的膜技術(shù)廣泛使用所產(chǎn)生的高額運(yùn)行費(fèi)用，無疑將是一筆不菲的開支。
(2)提標(biāo)改造用地受限
污水處理廠規(guī)劃用地多按照二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留，規(guī)劃時(shí)污水廠大多只考慮遠(yuǎn)期需擴(kuò)建的用地，很少會(huì)同時(shí)規(guī)劃提標(biāo)改造的用地。隨著各項(xiàng)處理要求和處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，提標(biāo)改造需要的用地也十分緊張。
加上污水處理廠選址時(shí)，還需要考慮周邊一定范圍的環(huán)保防護(hù)距離，設(shè)置綠化、環(huán)衛(wèi)或其他公共設(shè)施，從而導(dǎo)致污水處理廠被城市中各種建筑包圍，而提標(biāo)改造工程一般都需要在原污水處理廠的紅線范圍內(nèi)進(jìn)行建設(shè)，這給提標(biāo)改造項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工都增加了很大的難度。
特別是對(duì)于以前設(shè)計(jì)就很緊湊的集中式污水處理廠，很可能由于建設(shè)用地不足而不能采用最經(jīng)濟(jì)有效的方案，只能選擇膜處理設(shè)施這類占地小但投資高、運(yùn)行費(fèi)用也高的工藝單元。
(3)污水處理廠負(fù)荷率低
相對(duì)于匹配快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程而高速發(fā)展的城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)速度，我國(guó)對(duì)于污水的來源和收集缺少詳細(xì)的規(guī)劃和充分的論證，管網(wǎng)和泵站等輔助設(shè)施的建設(shè)相對(duì)滯后，導(dǎo)致污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)和處理能力遠(yuǎn)高于實(shí)際運(yùn)營(yíng)后的污水量。
現(xiàn)有污水處理廠的年均負(fù)荷率低于75%的還占較大比例。而考慮到目前的管網(wǎng)中，雨污分流制的管網(wǎng)長(zhǎng)度僅占到管網(wǎng)總量的40%，在我國(guó)的南方地區(qū)，尤其在豐水期，有大量的雨水、河水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，實(shí)際污水處理設(shè)施的負(fù)荷率可能更低。
此外，現(xiàn)有的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施還接納了部分工業(yè)污水，如果將這部分污水的負(fù)荷扣除，則現(xiàn)有負(fù)荷率勢(shì)必還要更低，已建成污水處理廠利用率明顯不足。
(4)污水再生處理能力及回用率不高，污泥處理處置率偏低
據(jù)《2016年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，2016年我國(guó)城市再生水生產(chǎn)能力2762萬(wàn)m3/d，再生水利用量45.3億m3。按城市污水處理廠1.49億m3/d的處理能力，年均負(fù)荷率70%估算，再生水處理率及利用率分別為26.5%和11.9%，而縣城污水處理廠這一比率肯定會(huì)更低。
相比國(guó)外城市較高的污水處理回用率，如以色列1997年生活污水回用率就達(dá)100%，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠在該方面的表現(xiàn)差距較大。此外，全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥總產(chǎn)量(以含水率80%計(jì))已突破3000萬(wàn)t/a。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)污泥綜合利用率僅有20%;在污泥處置方式中，土地填埋占比60%左右，還有相當(dāng)一部分采用的是露天堆放和簡(jiǎn)單外運(yùn)填埋，帶來了很大的環(huán)境隱患。
而且，一些城鎮(zhèn)污水處理廠要主動(dòng)和被動(dòng)接收工業(yè)廢水，污泥性質(zhì)可能會(huì)改變，使得污泥處理處置難度進(jìn)一步增加，風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步升級(jí)。
污水廠如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化
污水處理廠提標(biāo)改造是牽一發(fā)而動(dòng)全身的系統(tǒng)工程，涉及眾多管理部門和學(xué)科，也與上下游設(shè)施的建設(shè)息息相關(guān)，需要全盤考慮。集中式污水處理廠提標(biāo)改造工程的密集實(shí)施，與水處理先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用、工藝優(yōu)化、工程施工以及運(yùn)行管理等方面不能很好的相匹配，導(dǎo)致集中式污水處理廠提標(biāo)后的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放存在問題。
提標(biāo)改造技術(shù)方案尋求最節(jié)能、最合理的方法，重點(diǎn)突出總氮、總磷控制，采取生物、化學(xué)等綜合技術(shù)，以“先功能定位，后單元改造;先優(yōu)化運(yùn)行，后工程措施;先內(nèi)部碳源，后外加碳源;先生物除磷，后化學(xué)除磷”的技術(shù)原則，根據(jù)不同廠況因地制宜采取不同措施。
設(shè)計(jì)單位應(yīng)在制定設(shè)計(jì)方案之前對(duì)原污水處理廠做切實(shí)的實(shí)地調(diào)研，對(duì)污水處理廠的原始資料特別是管網(wǎng)、工藝設(shè)備信息、歷史運(yùn)行狀況和數(shù)據(jù)都應(yīng)該做深入了解，根據(jù)原有用地情況進(jìn)行科學(xué)布局，尤其需要對(duì)污水廠的進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，對(duì)于總氮、氨氮和總磷等指標(biāo)應(yīng)充分考慮，必要時(shí)還需要在工程前期進(jìn)行試驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上才能形成有針對(duì)性的提標(biāo)設(shè)計(jì)方案。