我國城市污水處理現狀及污水處理廠提標改造路徑探討

曹莎莎 楊麗亞（中原環保股份有限公司，河南鄭州450000)

我國城市污水處理現狀及污水處理廠提標改造路徑探討

曹莎莎 楊麗亞（中原環保股份有限公司，河南鄭州450000)

近年來，國家經濟發展較快，各行業廢水排放量不斷增加。同時新材料、新技術逐漸應用與工業生產中，導致污水中有害物質的種類和比例增長較快。為了保證當地環境滿足國家規范要求，需要及時加強污水處理廠出水管理，因此提標改造工作成為了各地區污水處理廠的主要任務。本文針對當下城市污水處理狀況進行了分析，指出提標改造工藝的要求，旨在為城市污水處理廠提標改造工作提供一定的理論借鑒。

城市污水處理；提標改造；工藝設計；工業生產

當下國家對環境重視程度不斷增加，加強污水處理廠工藝設計能力是當下主要工作任務。經濟體制下，各地區工業建設水平快速提升，隨之而來的工業廢水、城市生活廢水越來越多，引起較為嚴重的環境污染問題。由于工業廢水中含有有毒有害物質、有機物等，引起城市用水質量下降，同時增加了后期污水處理成本，對當地社會大眾飲用水使用產生了重大威脅。結合國家環保政策、缺水矛盾等問題，需要充分提高城市污水處理廠的應對能力。傳統污水處理設備已經無法滿足排放指標控制要求，為此，加強技術改造、提高處理效率是主要工作方向。

1 污水處理現狀

1.1 污水處理廠現狀

環保意識提升，國內污水處理技術從傳統的有機物去除轉變為了除磷脫氮多功能的工藝要求。現階段，借助污水處理廠提標改造技術可充分提高作業效率，對國家環境保護政策的落實具有重大意義，是當下國內污水處理水平提升的重大標志。

目前，大多數污水處理廠由于建設時間較早，處理工藝采用的是傳統的活性污泥法，出水設計標準按照國家有關《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918－2002）一級B標準執行，有機物、N、P等污染物質的去除效果難以進一步提高，無法滿足新環保形勢下對于污水處理廠出水排放指標的要求。

1.2 污水處理廠改造重要性分析

第一、設備常年連續作業存在老化問題。污水處理廠的設備一般長期連續運行，后期維護、管理措施不當，導致設備損壞問題嚴重，污水處理能力下降。當下國家污水處理廠存在諸多狀況，如投入資金不到位、領導重視度不足，導致了設備老化和故障問題頻發，嚴重影響污水處理效果。

第二、處理能力受限制。城市發展快帶動工業水平不斷提升，排放污水成分愈加復雜，與傳統污水處理標準相比更加全面、更加嚴格。但是實際城市規劃設計中，污水處理廠的設計可能存在諸多不完善的問題，未考慮設備設施后期承載能力和擴容問題，引起設備處理能力余量不足，可能無法滿足國家政策相關指標。當下水質等級要求越來越高，為此，需要加強傳統污水處理廠的擴容改造建設。

第三、建廠初期調試不足。污水處理廠建成后，工藝調試要求相對較高，需要加強設備運行能力的考慮，保證其達到相關標準要求。但是國內污水處理廠建成初期，未進行全面的工藝調試工作，導致后期運行存在設備不穩定、工藝手段不達標等問題，增加了運行成本。

2 污水處理廠提標改造工藝設計

2.1 提標改造要求

污水廠的提標改造，就是現有廠區不進行大規模改建、擴建施工，借助增加設備設施、優化工藝流程的手段進行污水處理效率的提升。一般需要遵循下述原則：

第一、污水處理廠的運行中，需要加強系統全面化的研究，最大程度的挖掘原有設備設施的能力，保證運行效果良好。

第二、借助污水廠已經運行的數據參數等進行經驗分析，如進水量、污泥沉降性能等，將其作為提標改造的設計參數。

第三、升級改造環節中，需要加強多種設計方案的對比，盡量保證運行效率高、經濟成本低的工藝操作。

第四、提標改造中，盡量保持原有工藝運行，提高污水廠整體穩定能力。

2.2 工藝改進思路分析

第一、污水廠工藝改進思路。為了提高污水處理效率，保證指標滿足要求，需要進行技術改造，實現降低成本的目的。主要方法包括：提高污水處理的效率，提高有機負荷；加大在脫氮、除磷方面的技術投入；對于難以降解的物質，要加大去除率；對于反應池的體積要有所擴容，提高處理量；減少風機的耗電量，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）；減小污泥產量；深度處理與回用。

針對COD去除率的提高，可以采用的方法有增加DO、延長曝氣時間、增加污泥濃度；針對難降解物質去除率的提高，可以采用的方法有曝氣方式的改進、曝氣時間的延長、反應器方面的改進、采用生物強化技術、采用固定化細胞技術、采用厭氧和缺氧反應來提高廢水的可生化性。

第二、維持原基建設施基礎之上進行改造。盡量對原有基建設備設施進行較少調動，可變更建筑體功能，如調整好氧池、厭氧池、沉淀池的順序，或者改變其功能；合理調節進水點位置，借助液體回流法、添加藥劑方法實現優化，也可改變藥劑添加位置、添加比例進行改造。

第三、強化微生物技術。針對當下老舊污水處理廠的擴容改造中，固定化微生物技術較為適用。可有效應對處理能力低、出水不達標等問題，借助該方法進行改造中可避免對基建設備設施的過渡改造，僅需將現有生化池、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），視水質情況不同，在池內裝填3T-IB高效專用生物載體和投加3T-B高效專用微生物，即可提高處理水量1倍以上，同時可大幅度提高水質處理能力，降低后期運營不穩定狀況發生幾率，保證出口水質滿足排放標準。3T-IB固定化微生物處理技術是最為有效經濟的技術，可縮減投資費用，達到最佳的改造效果。

針對進水COD、污染物濃度低的處理廠，3T-IB工藝更加具有簡單效果，可維持原有工藝不便進行生物載體投入的模式進行調整，對現有工藝影響相對較低。施工簡單、成本低廉。

第四、自控降低能耗的方法。污水廠主要運行成本包括能源消耗、藥劑和費用維修等問題，借助自控手段進行調整，可實現低能高、低成本的目的。理論上分析，污水廠的運行屬于動態系統化工程，一般無法找到合適的理論模型進行描述，采取模糊數學控制理論進行分析較為合理，具有靈活度高的優勢，但是無法應對復雜動態系統的調整。

第五、污泥處理方法。新建設的污泥處理廠要求必須配備對應規模的污泥處理設施，而很多建設較早的污水處理廠僅對污泥進行濃縮、脫水等減量化處理，達不到污泥處置的要求。污泥處理技術改造主要從無害化、穩定化兩方面著手，常用的處理工藝有生物調理、好氧堆肥、厭氧消化等，其中好氧堆肥和厭氧消化技術還可以實現污泥的資源化利用。經過好氧堆肥處理的污泥可進行農田回用，經過厭氧消化、減量處理的污泥可進行衛生填埋。進行衛生填埋處置，必須加強地質、場地的選擇和后期防護管理，做好滲濾液的收集和處理工作，避免對環境產生二次污染。

3 結語

城市污水廠處理環節屬于動態系統，為了提高污水處理能力，需要采取有效的運行技術進行管理，保證其后期維修工作的順利進行。當下國家污水處理廠一般作業時間長，維護效果一般，可能存在無法滿足當下污水處理排放指標要求的狀況，對城市居民產生了嚴重威脅。為此加強設備設施的全面改造、優化污水處理技術、增加污泥處理工藝是未來發展的必然趨勢。

[1]莊磊,黃勇.城市污水處理廠升級改造的探討[J].工業用水與廢水,2010,41(1):14-18.

[2]陳曉安,桂麗娟.城市污水處理廠提標改造工程實例[J].工業用水與廢水,2011,42(2):82-83.

[3]王阿華.城鎮污水處理廠提標改造的若干問題探討[J].中國給水排水,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。

楊麗亞(1990-)，本科，助理工程師，河南南陽，污水與污泥處理技術。