城市污水處理廠提標(biāo)改造實(shí)踐策略

大連市市政公用事業(yè)服務(wù)中心 張弘

城市污水處理廠的提標(biāo)改造指標(biāo)主要針對(duì)城市污水排放的標(biāo)準(zhǔn)所進(jìn)行的，污水中所有的有害物質(zhì)排放指標(biāo)正在逐年提升，已經(jīng)由原來(lái)的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)提升至一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，這一標(biāo)準(zhǔn)還在逐漸提升。

為了達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)，城市中的許多污水處理廠已經(jīng)對(duì)功能單元完成了改造升級(jí)，用于滿足當(dāng)下城市排污的要求，而污水處理廠的提標(biāo)改造項(xiàng)目建設(shè)過程比較復(fù)雜，包括多方面的內(nèi)容，涉及到的專業(yè)知識(shí)較多，任何環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)錯(cuò)誤，否則就會(huì)對(duì)城市污水處理廠的排污效果造成影響。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的城市污水處理廠建設(shè)已經(jīng)達(dá)到了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是水環(huán)境問題屢見不鮮，比如城市水體富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)間、污水排放超標(biāo)的問題，都為城市污染物的處理增加了難度，所以相關(guān)管理部門要將城市污水處理廠的提標(biāo)改造工程納入發(fā)展規(guī)劃中，加大對(duì)城市環(huán)保管理工作的力度，對(duì)污水處理提出更為嚴(yán)格的要求。

一、城市污水處理廠提標(biāo)改造的原則

城市污水處理廠的提標(biāo)改造工作必須遵循基礎(chǔ)原則，保證提標(biāo)改造工程的有效性，根據(jù)城市污水處理廠中進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)選擇相對(duì)適宜的處理工藝，以維持城市污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行，能夠達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，即便城市污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)不穩(wěn)定，處理廠也要保證一定的出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。在判斷城市污水處理廠污水與處理工藝是否匹配時(shí)，污水的可生化性應(yīng)當(dāng)通過BOD與COD兩個(gè)方面的比值作為判斷依據(jù)，在比值大于0.45的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，說(shuō)明該污水的可生化性較高，如果比值介于0.30—0.45之間，則有關(guān)部門可以判斷該污水具有一定的可生化性，具體情況要依照污水的其他參數(shù)，如果比值已經(jīng)低于0.25，則有關(guān)部門可以認(rèn)定該污水并不適宜做出生化處理，可以運(yùn)用物理處理技術(shù)或者化學(xué)處理技術(shù)，選擇性能較好、消耗較低的處理方式，以減少污水中的污染物含量。

在城市污水處理廠提標(biāo)改造工程中，有關(guān)部門要注意對(duì)相關(guān)設(shè)備的選擇，應(yīng)當(dāng)要求相關(guān)設(shè)備具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，并且要充分利用原有的設(shè)施和土地，盡可能地讓改造工程與工程運(yùn)行同時(shí)進(jìn)行，所以城市污水處理廠的提標(biāo)改造工程必須充分考慮環(huán)境的因素，如周圍環(huán)境中的氣味、噪聲等，都與污水排放之間存在聯(lián)系[1]。

二、城市污水處理廠提標(biāo)改造工程中的影響因素

（一）進(jìn)水水質(zhì)的影響因素

我國(guó)不同地區(qū)的水質(zhì)條件不同，其用量也有所不同，基于地域的差別，部分地區(qū)的工業(yè)發(fā)達(dá)，其污水量比較多而且濃度也比較大。從南北地區(qū)的情況比對(duì)來(lái)看，南方城市的用水量較大而北方城市的用水量較小，這種差異也決定著南北地區(qū)的城市污水排放量存在差距，部分工業(yè)企業(yè)會(huì)直接將工業(yè)生產(chǎn)的廢水排入下水道中造成大量污染，并且城市中的生活廢水也需要得到妥善處理，部分農(nóng)業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，農(nóng)藥使用以后的污水也不可以隨意排放，部分地區(qū)在填埋垃圾時(shí)，會(huì)因?yàn)榕c水源接觸，也容易造成水質(zhì)污染的問題。在城市污水處理廠的提標(biāo)改造工程中，有關(guān)部門要充分考慮這些因素，在城市污水處理廠的提標(biāo)改造工程中對(duì)進(jìn)水水質(zhì)量加以處理，以減少這方面對(duì)整體工程的影響[2]。

（二）出水水質(zhì)的影響因素

我國(guó)的北方地區(qū)受到氣候與地域因素的影響，所以水源通常不夠豐富，許多河道都被當(dāng)做排污河使用，排入河流中的污水要以城市污水處理廠的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，與城市的環(huán)保部門共同商討研究，并在科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)下合理排放污水。因?yàn)閲?guó)內(nèi)的水資源比較短缺，所以人們提倡重復(fù)、循環(huán)利用水資源，要求人們?cè)谌粘Ｉ钪猩勺园l(fā)意識(shí)，污水排放系統(tǒng)中必須要做出相應(yīng)的措施，使排放的水質(zhì)可以達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代污水的二次利用在社會(huì)中已經(jīng)非常普遍，城市污水處理廠的相關(guān)設(shè)備也要跟上發(fā)展的節(jié)奏，不僅要改造污水處理的工藝，而且要及時(shí)更新設(shè)備。有關(guān)部門要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提高工藝，各種過濾技術(shù)最終也會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，大量沉積的污泥必然會(huì)對(duì)城市污水處理廠的處理過程增加負(fù)擔(dān)，隨著技術(shù)與科技的發(fā)展，各類新能源在處理污泥問題中得到了有效的應(yīng)用，既能夠應(yīng)用于能源，又可以應(yīng)用于肥料，但是具體的用處都要通過市場(chǎng)調(diào)查獲得結(jié)論，可見城市污水處理廠出水水質(zhì)也是非常重要的影響因素[3]。

（三）規(guī)模工藝的影響因素

城市污水處理廠提標(biāo)改造工程中對(duì)技術(shù)的應(yīng)用要結(jié)合當(dāng)?shù)氐目陀^情況，不同地區(qū)、不同城市所采用的污水處理技術(shù)都不相同，有關(guān)部門可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)來(lái)創(chuàng)新工藝。為了研發(fā)新技術(shù)，通常需要多次試驗(yàn)以后才能確定最佳的方案，盡可能地選擇性價(jià)較高的工程方案，采取耗能較低且占地面積較少的技術(shù)設(shè)備，在此基礎(chǔ)上，城市污水處理廠提標(biāo)改造工程既可以方便操作，又能夠簡(jiǎn)單易學(xué)，能滿足當(dāng)?shù)氐某鞘信潘畼?biāo)準(zhǔn)要求，比如城市污水處理廠中可以分期處理污水，保證城市污水處理工藝能夠滿足科學(xué)性與實(shí)施性的標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)部門要考慮工程規(guī)模和處理工藝方面的要素，以此來(lái)提升城市污水處理廠提標(biāo)改造工程的價(jià)值，更好地為城市排水服務(wù)。

三、城市污水處理廠提標(biāo)改造的具體應(yīng)用

（一）預(yù)處理改造

城市污水處理廠中預(yù)處理的作用非常關(guān)鍵，是維持整體系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)污水高效處理的運(yùn)行基礎(chǔ)，城市污水處理廠要增強(qiáng)自身的污水承受能力，就需要通過改造預(yù)處理措施來(lái)提升運(yùn)行效率，保證污水在峰值狀態(tài)時(shí)設(shè)備依然可以有序地運(yùn)轉(zhuǎn)。城市污水處理廠提標(biāo)改造工程的建設(shè)中，有關(guān)部門要提升泵站、初沉池等設(shè)備的性能，在進(jìn)水系統(tǒng)中做好完善工作，要使城市污水處理廠在工業(yè)廢水及生活污水的處理階段具有更好的能力。目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展讓一些獲得良好成長(zhǎng)的工業(yè)企業(yè)，在排放污水方面存在僥幸心理，經(jīng)常會(huì)“偷排”“亂排”，致使城市中的污水成分比較復(fù)雜且水量變化較大，會(huì)對(duì)城市污水處理廠的正常運(yùn)行造成不良影響，而且有些城市的雨季比較明顯、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，城市中的污水量陡然增加，水中的懸浮物濃度變大，那么城市污水處理廠所承受的沖擊負(fù)荷也就明顯加重。

此時(shí)城市污水處理廠中的初沉池和調(diào)節(jié)池可以充分發(fā)揮其作用，通過改變進(jìn)水流態(tài)來(lái)增強(qiáng)池中懸浮物沉淀的效果，為一級(jí)處理過程中的碳源流失問題提供了良好的解決方法。因此，在提標(biāo)改造工程中對(duì)預(yù)處理部分的改造，要減少初沉池的數(shù)量，降低水力停留的時(shí)間，預(yù)處理的設(shè)施要與進(jìn)水水質(zhì)和水量相匹配，選擇合適的污水處理工藝，實(shí)現(xiàn)城市污水處理廠去污技術(shù)的改造升級(jí)，而提標(biāo)改造工程對(duì)城市污水處理廠的優(yōu)化效果要體現(xiàn)在整體設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行方面，以實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的城市污水處理目標(biāo)[4]。

（二）生物處理改造

城市污水處理廠中應(yīng)用生物處理技術(shù)可以解決許多水體污染的問題，但是由于部分城市污水處理廠的能力有限，所以脫氮效果比較差，其主要原因就是城市污水處理廠反應(yīng)池中的氮含量不足導(dǎo)致分配不均，故在城市污水處理廠提標(biāo)改造工程中，有關(guān)部門要考慮到城市污水處理廠的生物處理改造效果，對(duì)脫氮過程中影響處理效率的因素做出全面的分析，輔助城市污水處理廠完成各項(xiàng)工藝的應(yīng)用，以達(dá)到合格的水質(zhì)處理標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)部門要考慮到我國(guó)初期污水處理的方式比較落后，主要是采用活性污泥或厭氧好氧的工藝來(lái)去污，這類工藝對(duì)污水中的氮、磷去除效果比較差，所以有些水體雖然已經(jīng)通過了城市污水處理廠的處理，但是還有部分氮磷污染物進(jìn)入到了自然水體之中。

在提標(biāo)改造工程中，有關(guān)部門將這一工藝調(diào)整為具有同步脫氮除磷功能的氧化溝工藝形式，部分融入了AO工藝形式，可以有效解決城市污水處理廠存在氮元素超標(biāo)的問題?；诔鞘信欧艠?biāo)準(zhǔn)的不斷提升，城市污水處理廠在處理工藝方面也要進(jìn)一步完成改造升級(jí)，傳統(tǒng)的活性污泥處理法變?yōu)楝F(xiàn)代污水處理工藝中的AO-MBBR復(fù)合工藝，添加新型懸浮填料以后，對(duì)沉淀池予以系統(tǒng)性的改造，使城市污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)從B級(jí)提升為A級(jí)，懸浮物的濃度低于10mg/L，總氮量低于7mg/L。

同時(shí)，有關(guān)部門要考慮碳源不足的問題，許多城市污水處理廠都面臨著這一問題，初沉池是降低反應(yīng)池進(jìn)水負(fù)荷的關(guān)鍵，此環(huán)節(jié)可以有效降低微生物生長(zhǎng)所需要的碳源物質(zhì)?？紤]到碳源分布不均的情況，可能引發(fā)反硝化與釋磷之間的碳源競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)污水的處理效果造成不良影響。有關(guān)部門可以在污水處理池中投放甲醇或者乙醇之類的外加碳源，這種方法可以幫助污水處理提升效率，但是會(huì)導(dǎo)致污水處理的成本增加，所以也并不是城市污水處理廠首選的補(bǔ)充碳源的方式，目前挖掘進(jìn)水中有機(jī)碳源是提標(biāo)改造工程中的研究熱點(diǎn)，一級(jí)的物理處理階段更需要對(duì)碳源的流失情況進(jìn)行控制，并在碳源不足的情況進(jìn)行補(bǔ)充。關(guān)于城市污水處理廠中的設(shè)備老化問題，由于多數(shù)的污水處理設(shè)備都是處于水中的，所以發(fā)生腐蝕問題是比較容易的，而且水中的設(shè)備不易開展保養(yǎng)工作，這一方面的因素也加快了設(shè)備的老化。有關(guān)部門要想解決這些問題，就要推廣使用變頻泵及微孔爆氣設(shè)備，這樣可以有效提升城市污水處理廠的運(yùn)行水平。

另外，城市污水處理廠還存在著反映池水力停留時(shí)間控制不合理的問題，其停留時(shí)間的大小決定著反映池的容積大小，所以城市污水處理廠提標(biāo)改造工程投資建設(shè)影響較大，表明HRT越長(zhǎng)則其中的有效容積越大，而城市污水處理廠的處理效果也越強(qiáng)。如果提標(biāo)改造工程的投資不足，那么HRT和有效容積將會(huì)變小，反應(yīng)池中的作用都會(huì)受到影響。城市污水處理廠要將生活用水作為主要的處理對(duì)象，而夏季的HRT時(shí)長(zhǎng)為1.5—2.5小時(shí)，若是冬季，因?yàn)橥饨绲臏囟容^低，所以HRT會(huì)比較長(zhǎng)，缺氧池的HRT在夏季時(shí)可以控制在1—2小時(shí)，好氧池的HRT在夏季時(shí)可以控制在3—4 小時(shí)[5]。

（三）深度處理改造

城市污水處理廠要保證污水處理的效果就要將深度處理作為核心的處理工藝，為了顯著提升水資源的利用效率，需要在常規(guī)處理措施完成以后增加深度處理的設(shè)備，當(dāng)前國(guó)內(nèi)物理形式的深度處理工藝主要是通過砂濾池和纖維轉(zhuǎn)盤濾池實(shí)現(xiàn)的，與傳統(tǒng)的砂濾池相比，纖維轉(zhuǎn)盤濾池的結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊，并且處理效果比較好，應(yīng)用環(huán)境比較多，尤其是適用于缺乏預(yù)處理設(shè)備的城市污水處理廠，深度處理的工藝主要是將人工濕度作為生物處理方式，而人工濕地技術(shù)是以自然界的凈化作用為核心，通過人為創(chuàng)造適宜的污染物來(lái)降解物質(zhì)，使之在水環(huán)境中可以不斷降解，該類技術(shù)的管理形式比較簡(jiǎn)單并且運(yùn)行管理的費(fèi)用較低，但也存在較大的缺點(diǎn)，比如占地面積較大，多數(shù)的城市污水處理廠二級(jí)出水都會(huì)將人工濕地作為處理模式，建筑廢料中以水中的填料為濕地植物，可以以此建立起新型的四級(jí)串聯(lián)垂直直流形式的人工濕地。從具體的結(jié)果可以看出，新型的濕地系統(tǒng)對(duì)污水中的氮磷處理效果較好，除磷的效率可以達(dá)到74.15%，除氮的效率可以達(dá)到43.17%。城市污水處理廠提標(biāo)改造中的深度處理應(yīng)用包括膜處理技術(shù)，依照膜材料孔徑可以具體分為微濾、超濾等形式，不同孔徑種類的材料可以在不同水質(zhì)中，應(yīng)用不同的膜材料來(lái)保證水質(zhì)的良好。活性炭吸附及混凝沉淀等形式可以對(duì)污水做出深度的處理，使水資源得到充分的利用，可以在城市污水處理廠提標(biāo)改造工程中完成技術(shù)升級(jí)。

四、結(jié)束語(yǔ)

開展城市污水處理廠提標(biāo)改造工程項(xiàng)目主要的目標(biāo)是為了提升污水處理工藝的應(yīng)用水平，使其排放的污水可以更符合國(guó)家的新要求，可見改造城市污水處理廠是非常重要的，增強(qiáng)城市污水處理與新工藝的融合，是保證城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。目前，我國(guó)城市建設(shè)正處于重要的發(fā)展階段，關(guān)注環(huán)境問題也是關(guān)注民生問題，所以有關(guān)部門要重視城市污水處理廠的提標(biāo)改造工程建設(shè)，融入綠色發(fā)展的排污理念，認(rèn)真履行國(guó)家制定的排污標(biāo)準(zhǔn)。