探析我國城鎮(zhèn)污水處理廠現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

楊 卓

（福大至誠學(xué)院 福建福州 350001）

1 我國污水處理廠現(xiàn)狀分析

1.1 我國污水廠分布與規(guī)模

1984年，中國第一座大型城市污水處理廠在天津建成并投入運行[1]。在接下來30年左右的時間里，污水處理廠在中國得到了飛速的發(fā)展。截至2013年，共在31個省建成了3508個污水處理廠[2]，總處理能力增加到1.47億噸/d。

1.2 污水處理技術(shù)現(xiàn)狀

目前，在污水處理廠中應(yīng)用最廣泛的污水處理技術(shù)有AAO工藝和氧化溝工藝，超過50%的污水處理廠均使用了這兩種技術(shù)。截止2013年，全國3508座城鎮(zhèn)污水處理廠中，31%的污水廠采用了AAO工藝，21%的污水廠采用了氧化溝工藝，11%的污水廠采用了傳統(tǒng)活性污泥法，10%的污水廠采用了SBR工藝，余下27%的污水廠采用了AO，生物濾池，化學(xué)法或污泥化學(xué)法等其他工藝。

1.3 排放標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

我國的污水排放標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了幾個階段的發(fā)展，從過去的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）到現(xiàn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）。排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，特別是對總氮、總磷的排放提出了更高的要求。隨著生態(tài)文明理念的提出，國家和地區(qū)更加重視污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，部分地區(qū)執(zhí)行的地方標(biāo)準(zhǔn)均高于國標(biāo)的一級A標(biāo)準(zhǔn)，國家層面執(zhí)行污染物排放地表IV類標(biāo)準(zhǔn)也是勢在必行。

目前，大約28%的污水處理廠能達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）的一級A標(biāo)準(zhǔn)，這些基本都是2010年新建的污水處理廠，建設(shè)年代較遠(yuǎn)的污水廠均難以達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)。大約43%的污水處理廠只能達(dá)到一級B標(biāo)準(zhǔn)，剩余29%左右的污水廠甚至不能達(dá)到一級B標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 污染物處理情況

除了少部分個別城市，我國大部份污水處理廠的平均COD去除率基本能達(dá)到88%以上，出水基本能達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。我國污水處理廠對COD的去除效果與西方發(fā)達(dá)國家污水處理廠相比相差無幾，說明傳統(tǒng)活性污泥法以及其改進(jìn)技術(shù)對COD都有很好的處理效果。

我國污水處理廠對NH3-N的去除率大約在80%左右，東北地區(qū)和北方地區(qū)大部份污水廠的NH3-N的去除率低于平均水平，其中有些污水處理廠的去除率低于50%。造成這一差異的主要原因可能是污水處理設(shè)施的缺陷以及北方的低溫環(huán)。

然而，我國90%以上的污水廠均存在總氮或總磷的去除問題，大部份污水廠的出水均不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.5 污泥處置情況

隨著污水處理量的增加，我國污泥產(chǎn)量逐年增加，截止2016年，全國城鎮(zhèn)污水廠的濕污泥產(chǎn)生量為4082萬噸。目前,我國污泥處理與處置尚處于起步階段,在全國現(xiàn)有污水處理設(shè)施中有污泥穩(wěn)定處理設(shè)施的還不到50%,處理工藝和配套設(shè)備較為完善的不到10%,能夠正常運行的為數(shù)更少,并且主要集中在日處理量超過15萬m3/d的大型污水處理廠。全國城鎮(zhèn)污水污泥中有50%以上沒有得到妥善處理，這就不可避免的造成了一些問題[4]：

（1）污泥極不穩(wěn)定,污泥中有機(jī)成分或重金屬等有毒物質(zhì)一旦發(fā)生腐敗變質(zhì)，會對環(huán)境會造成嚴(yán)重的二次污染。

（2）污泥有較大的潛在利用價值，直接填埋或焚燒勢必會造成資源浪費，不符合可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2 我國污水處理廠未來發(fā)展趨勢

2.1 升級改造

水污染防治行動計劃（環(huán)境保護(hù)部，2014）要求所有水資源保護(hù)地區(qū)的污水處理廠排放的污水達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)，要求北京等地區(qū)的部分污水處理廠出水執(zhí)行地表水IV級標(biāo)準(zhǔn)，對出水總氮、總磷的要求也越來越嚴(yán)格。這意味著有大約三分之二的污水處理廠將面臨無法達(dá)標(biāo)的境況，提標(biāo)擴(kuò)建、改造升級勢在必行。在此背景下，各級政府必然會加大對污水處理廠的投資，各種新技術(shù)或工藝也將被廣泛應(yīng)用于污水廠。

2.2 節(jié)能降耗

在我國的大部分污水處理廠中，電耗是最主要的運行成本。統(tǒng)計結(jié)果表明，生化處理工藝段能耗大約占總能耗的62.2-71.1%。而生物段的主要能耗來自于曝氣系統(tǒng)，預(yù)處理段的主要能耗來自于水泵。所以今后的發(fā)展方向必然是通過提高風(fēng)機(jī)的效率以及改進(jìn)空氣擴(kuò)散裝置來降低曝氣系統(tǒng)對能源消耗，同時也要提高水泵的效率。污水廠的能源消耗和其規(guī)模有很大的關(guān)聯(lián)性，污水處理廠越小，能力利用率越低，其能耗越大，故今后小型的污水處理廠將逐步被整合，組建成處理規(guī)模大、能量利用率高的大型污水處理廠。

2.3 污泥處置

城市污水處理廠面臨的首要任務(wù)是污染物，其次是污泥。污泥處理和處置的“四化”原則為：減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化。當(dāng)今我國污水處理廠的污泥處理資源利用率普遍較低，污泥中污染物的資源化利用將成為今后發(fā)展和研究的重點。具體而言，厭氧氨氧化（ANAMMOX）、固氮技術(shù)、磷回收技術(shù)、生物炭土、污泥干化、土地利用等都將具有重要意義的研究方向。

結(jié)語

本文從我國污水廠的分布、處理規(guī)模、現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)、污染物處理效果、污泥處置情況、中水回用情況進(jìn)行了分析，確定了我國污水廠今后的發(fā)展方向必然是污水廠的提標(biāo)擴(kuò)建與升級改造，對生物處理工藝曝氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)展污泥無害化和資源化技術(shù)。

[1]楊上.城市污水處理廠發(fā)展歷程探究 [J].江蘇科技信息,2014,8:76-77.

[2]易建婷,張成,徐鳳,et al.全國投運城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].環(huán)境化學(xué),2015,34(9):1654-1660.

[3]許曉萍.我國市政污泥處理現(xiàn)狀與發(fā)展探析[J].江西化工,2010,3:24-32.