王曉琳

摘要：污水處理廠升級(jí)改造也是大勢(shì)所趨。為了使出水水質(zhì)滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)很多污水廠面臨技術(shù)改造與升級(jí)。本文針對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造中面臨的問(wèn)題，對(duì)污水水質(zhì)、工藝選擇、節(jié)能降耗等問(wèn)題進(jìn)行分析與探討，并結(jié)合實(shí)際升級(jí)改造工程案例進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;升級(jí)改造;工藝

隨著城鎮(zhèn)化的速度加快，環(huán)境污染問(wèn)題隨之出現(xiàn)。環(huán)境污染問(wèn)題直接影響著人民的生活，同時(shí)也影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在我國(guó)一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)是保障自然環(huán)境再生水質(zhì)的一項(xiàng)基本要求，也是為了提高后續(xù)污水回用率。污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，是污水處理廠后續(xù)工藝流程的升級(jí)。而目前，我國(guó)約有縣級(jí)以上城鎮(zhèn)污水處理廠2500多座，但能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的污水廠只有20.7%。如此的現(xiàn)狀，和人民群眾對(duì)生活環(huán)境的要求，在這樣的壓力下，污水處理廠升級(jí)改造勢(shì)在必行。

一、污水廠升級(jí)改造思路

污水處理廠的升級(jí)改造主要是從以下三個(gè)方面來(lái)考慮，工藝改造、設(shè)備改造和水力改造。我國(guó)污水處理行業(yè)能耗高的重要原因是污水廠設(shè)備的陳舊和使用效率低，污水廠設(shè)備運(yùn)行的是否良好，直接會(huì)影響污水處理的效率和出水水質(zhì)，設(shè)備的改造有助于提高污水廠運(yùn)行的穩(wěn)定性、降低能耗。在升級(jí)改造過(guò)程中特別是提升水泵、除砂系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、自動(dòng)化儀表、在線監(jiān)測(cè)等設(shè)備的選用，必須使其在運(yùn)行過(guò)程中保持高效。污水處理廠的工藝類型是污水廠的關(guān)鍵，是保證水質(zhì)的主要措施，適宜的工藝也是保證各項(xiàng)設(shè)備良好運(yùn)行的關(guān)鍵，通常在污水廠升級(jí)改造中，工藝的改造是最常用的方法。水力改造是將處理構(gòu)筑物中流量分配不均、短流或者溢流情況的改善，是輔助工藝改造和設(shè)備改造的手段。

二、工藝選擇

污水處理廠的關(guān)鍵是工藝的選擇，不同的工藝對(duì)污水處理的效果不同，污水處理廠工藝的升級(jí)改造是改善污水廠出水水質(zhì)的關(guān)鍵，相比新建污水處理廠，已建成的污水處理廠升級(jí)改造，工藝選擇問(wèn)題相對(duì)復(fù)雜，主要考慮投資、原有構(gòu)筑物利用程度、工藝靈活性、運(yùn)行穩(wěn)定性和能耗、處理效率等。目前在工藝改造中主要采用的有化學(xué)除磷、生物脫氮除磷和深度處理等工藝。

（一）化學(xué)除磷

污水廠針對(duì)工藝的升級(jí)改造中，要去除污水中的總磷，一般采取化學(xué)去除或者生物去除[2] 。生物除磷是運(yùn)行費(fèi)用較低，利用微生物吸附磷的作用，將污水中的有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷，并同微生物一起從污水中去除。而采用化學(xué)除磷方法時(shí)，需要建設(shè)微絮凝池，在絮凝池中投放化學(xué)藥劑，使藥劑與污水中的磷進(jìn)行有效反應(yīng)，進(jìn)而生成難溶解鹽類，從而實(shí)現(xiàn)污水中磷的去除。還有是利用金屬鹽或者聚合物等化學(xué)藥劑，利用他們的化學(xué)作用及凝聚作用，產(chǎn)生具有凝聚顆粒，進(jìn)一步沉淀達(dá)到除磷的效果。一般通過(guò)化學(xué)處理單元實(shí)現(xiàn)污水廠升級(jí)改造方法簡(jiǎn)單易行，既能保證出水達(dá)標(biāo)，又容易控制。不足之處在于增加了一部分運(yùn)行費(fèi)用。廣東深圳市某污水廠在20世紀(jì)80年代開(kāi)工建設(shè)，整個(gè)工期分三成。一、二期中采用的傳統(tǒng)的活性污泥法，三期工程中采用了AB法，整個(gè)污水廠的升級(jí)改造中，對(duì)原有的A段工藝進(jìn)行改造，采用了化學(xué)除磷技術(shù)，達(dá)到了良好的效果。

（二）生物脫氮除磷

氮、磷是污水中重要的污染物，根據(jù)不同的污水水質(zhì)情況某一污水廠工藝側(cè)重不同，而隨著水污染現(xiàn)象更為嚴(yán)重，同時(shí)脫氮除磷的要求也越來(lái)越高。目前在工藝改造中主要以生物脫氮除磷技術(shù)為主。主要采用以下幾種工藝、構(gòu)筑物的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷。（1）雙污泥系統(tǒng)，是在傳統(tǒng)的活性污泥法基礎(chǔ)上增加生物膜硝化池，使其不依賴于原有的缺氧池、厭氧池和好氧池。為微生物提供更好的脫氮除磷生長(zhǎng)環(huán)境，克服原有技術(shù)的泥齡短、碳源不足的問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效的生物脫單除磷;（2）以生物膜工藝結(jié)合活性污泥技術(shù)，在已建好的曝氣池中添加生物載體填料，以形成活性污泥和生物膜為主的生物處理工藝，增加了曝氣池內(nèi)的生物量，提高個(gè)了整個(gè)工藝的硝化性能，改善了系統(tǒng)的抗沖擊符合能力，而且并未明顯增加投資。（3）增加反應(yīng)區(qū)容積或者調(diào)整反應(yīng)區(qū)容積，在普通曝氣池外增加厭氧、缺氧區(qū)或者將曝氣池分隔成厭氧、缺氧和好氧區(qū)，將其改造成為A2/O 工藝、改良 A2/O 工藝、倒置 A2/O 工藝等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷。

目前在我國(guó)A2/O 工藝及其變種工藝在脫單除磷工藝中占據(jù)了50%以上的市場(chǎng)，是城鎮(zhèn)污水處理工藝最為常用和成熟的工藝。但在實(shí)際的工程中，需要根據(jù)水質(zhì)的不同，去除污染物主次的目標(biāo)選擇適合的工藝[3] 。山東省青島市某污水處理廠分2期建設(shè)，最大處理規(guī)模為日處理20萬(wàn)噸，一期工程為日處理10萬(wàn)噸，對(duì)其改造的目標(biāo)是提高總磷、總氮和氨氮的去除率，其改造方法是改變生物池結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式，采用了A-A2/O法對(duì)已有的污水廠進(jìn)行改造，在外部增設(shè)了HRT為1h的污泥濃縮缺氧池，增加了厭氧段污泥濃度，同時(shí)減少了污泥回流量，實(shí)現(xiàn)了污水廠出水總氮、氨氮、COD一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)。

（三）深度處理

污水深度處理主要是在原有工藝基礎(chǔ)上增設(shè)新的處理設(shè)施，以提高污水處理后的水質(zhì)，目前主要采用的技術(shù)有吸附、混凝、沉淀、氣浮、消毒、膜技術(shù)等措施。對(duì)于常規(guī)的城鎮(zhèn)污水廠來(lái)說(shuō)，目前大部分執(zhí)行的是一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，正在進(jìn)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)改造，這個(gè)改造的難度較大[4] 。需要增加三級(jí)處理工藝，可以提高SS、有機(jī)物、氨氮的去除。在改造過(guò)程中增設(shè)直接的過(guò)濾并不能去除水中的磷，需要投加藥劑，進(jìn)而產(chǎn)生了建設(shè)沉淀池的投資費(fèi)用。改造后的污水處理廠主要采用微絮凝過(guò)濾法，既能節(jié)省沉淀投資，又簡(jiǎn)化了整個(gè)工藝流程，而且對(duì)SS、有機(jī)物、總磷的去除。

河北邯鄲市某污水處理廠日處理規(guī)模為20萬(wàn)噸，采用的工藝為氧化溝，經(jīng)過(guò)對(duì)其工藝的改造，在原有的基礎(chǔ)上在二沉池后增設(shè)了Biogradex 技術(shù)，提高了SS的截留率，滿足了出水要求[5] 。江蘇無(wú)錫惠山某污水處理廠分兩期建設(shè)，兩期工程共有的污水處理能力為2.5萬(wàn)噸/天。改造后的工藝為混凝沉淀-轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾-紫外消毒，以此作為二級(jí)出水的深度處理，重點(diǎn)去除SS和TP，相比傳統(tǒng)的工藝，該工藝提高了出水穩(wěn)定效果，保證了抗沖擊負(fù)荷，節(jié)省占地面積，而且運(yùn)行操作簡(jiǎn)單。江蘇鎮(zhèn)江市某污水處理廠處理后的廢水收納水體為太湖，如不穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，排入的廢水對(duì)太湖的水質(zhì)將會(huì)產(chǎn)生一定的影響，該水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為4萬(wàn)噸/天，因此對(duì)其進(jìn)行了工藝技術(shù)的改造，采取的主要技術(shù)方案為強(qiáng)化生物處理、濾布過(guò)濾、紫外消毒等深度處理工藝。污水廠改造后各項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)均能滿足一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。青島市黃島區(qū)某污水處理廠升級(jí)改造，由于對(duì)污水廠處理能力和污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，對(duì)環(huán)境保護(hù)提出更高要求等原因，導(dǎo)致污水處理廠出水水質(zhì)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，需進(jìn)行改擴(kuò)建，改擴(kuò)建工程規(guī)模為 4×104m3 / d。污水處理廠的改擴(kuò)建工程充分利用原有的設(shè)備及 A2O 工藝基礎(chǔ)上，增加深度處理段，深度處理工藝包括反應(yīng)沉淀和纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池組合工藝，進(jìn)一步提高 SS 和 TP 的去除率。

三、結(jié)語(yǔ)

環(huán)境治理工作是我國(guó)日益重視的問(wèn)題，水資源污染和短缺是我國(guó)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，因此，污水處理程度的要求不斷提高是現(xiàn)實(shí)的必然發(fā)展趨勢(shì)，所以很多污水廠將會(huì)面臨升級(jí)改造的問(wèn)題。污水處理廠的升級(jí)改造在前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)充分考慮在原有建筑構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際的進(jìn)水水質(zhì)、能耗和安全穩(wěn)定運(yùn)行等問(wèn)題，綜合考慮選擇合理的改造措施。使得所應(yīng)用的升級(jí)改造技術(shù)方案具有科學(xué)性，并且能夠滿足多種環(huán)境和不同處理要求，以保證升級(jí)改造后的工程能夠高效、低耗、安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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

[2] 孫文汗，趙漢.城市污水處理工藝的升級(jí)改造適用方法[J]遼寧化工，2013，42（5）：559-562.

[3] 楊勇，王玉明，王琪等.我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)及運(yùn)行現(xiàn)狀分析[J].給水排水，2011，37（8）：35-39.

[4] 沈曉鈴，張萬(wàn)里，梁汀等.SBR類污水處理廠升級(jí)改造工藝選擇及運(yùn)行[J].給水排水，2010，36（7）：38-41.

[5] 高云.關(guān)于城市污水處理廠升級(jí)改造的探討[J].環(huán)保與節(jié)能，2018，10：178-180.

（作者單位：光大水務(wù)（大連）有限公司）