我国城市污水处理现状及污水处理厂提标改造路径探讨

曹莎莎 杨丽亚（中原环保股份有限公司，河南郑州450000)

我国城市污水处理现状及污水处理厂提标改造路径探讨

曹莎莎 杨丽亚（中原环保股份有限公司，河南郑州450000)

近年来，国家经济发展较快，各行业废水排放量不断增加。同时新材料、新技术逐渐应用与工业生产中，导致污水中有害物质的种类和比例增长较快。为了保证当地环境满足国家规范要求，需要及时加强污水处理厂出水管理，因此提标改造工作成为了各地区污水处理厂的主要任务。本文针对当下城市污水处理状况进行了分析，指出提标改造工艺的要求，旨在为城市污水处理厂提标改造工作提供一定的理论借鉴。

城市污水处理；提标改造；工艺设计；工业生产

当下国家对环境重视程度不断增加，加强污水处理厂工艺设计能力是当下主要工作任务。经济体制下，各地区工业建设水平快速提升，随之而来的工业废水、城市生活废水越来越多，引起较为严重的环境污染问题。由于工业废水中含有有毒有害物质、有机物等，引起城市用水质量下降，同时增加了后期污水处理成本，对当地社会大众饮用水使用产生了重大威胁。结合国家环保政策、缺水矛盾等问题，需要充分提高城市污水处理厂的应对能力。传统污水处理设备已经无法满足排放指标控制要求，为此，加强技术改造、提高处理效率是主要工作方向。

1 污水处理现状

1.1 污水处理厂现状

环保意识提升，国内污水处理技术从传统的有机物去除转变为了除磷脱氮多功能的工艺要求。现阶段，借助污水处理厂提标改造技术可充分提高作业效率，对国家环境保护政策的落实具有重大意义，是当下国内污水处理水平提升的重大标志。

目前，大多数污水处理厂由于建设时间较早，处理工艺采用的是传统的活性污泥法，出水设计标准按照国家有关《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级B标准执行，有机物、N、P等污染物质的去除效果难以进一步提高，无法满足新环保形势下对于污水处理厂出水排放指标的要求。

1.2 污水处理厂改造重要性分析

第一、设备常年连续作业存在老化问题。污水处理厂的设备一般长期连续运行，后期维护、管理措施不当，导致设备损坏问题严重，污水处理能力下降。当下国家污水处理厂存在诸多状况，如投入资金不到位、领导重视度不足，导致了设备老化和故障问题频发，严重影响污水处理效果。

第二、处理能力受限制。城市发展快带动工业水平不断提升，排放污水成分愈加复杂，与传统污水处理标准相比更加全面、更加严格。但是实际城市规划设计中，污水处理厂的设计可能存在诸多不完善的问题，未考虑设备设施后期承载能力和扩容问题，引起设备处理能力余量不足，可能无法满足国家政策相关指标。当下水质等级要求越来越高，为此，需要加强传统污水处理厂的扩容改造建设。

第三、建厂初期调试不足。污水处理厂建成后，工艺调试要求相对较高，需要加强设备运行能力的考虑，保证其达到相关标准要求。但是国内污水处理厂建成初期，未进行全面的工艺调试工作，导致后期运行存在设备不稳定、工艺手段不达标等问题，增加了运行成本。

2 污水处理厂提标改造工艺设计

2.1 提标改造要求

污水厂的提标改造，就是现有厂区不进行大规模改建、扩建施工，借助增加设备设施、优化工艺流程的手段进行污水处理效率的提升。一般需要遵循下述原则：

第一、污水处理厂的运行中，需要加强系统全面化的研究，最大程度的挖掘原有设备设施的能力，保证运行效果良好。

第二、借助污水厂已经运行的数据参数等进行经验分析，如进水量、污泥沉降性能等，将其作为提标改造的设计参数。

第三、升级改造环节中，需要加强多种设计方案的对比，尽量保证运行效率高、经济成本低的工艺操作。

第四、提标改造中，尽量保持原有工艺运行，提高污水厂整体稳定能力。

2.2 工艺改进思路分析

第一、污水厂工艺改进思路。为了提高污水处理效率，保证指标满足要求，需要进行技术改造，实现降低成本的目的。主要方法包括：提高污水处理的效率，提高有机负荷；加大在脱氮、除磷方面的技术投入；对于难以降解的物质，要加大去除率；对于反应池的体积要有所扩容，提高处理量；减少风机的耗电量，提高曝气效率；减小回流量（污泥回流、混合液回流、硝化液回流）；减小污泥产量；深度处理与回用。

针对COD去除率的提高，可以采用的方法有增加DO、延长曝气时间、增加污泥浓度；针对难降解物质去除率的提高，可以采用的方法有曝气方式的改进、曝气时间的延长、反应器方面的改进、采用生物强化技术、采用固定化细胞技术、采用厌氧和缺氧反应来提高废水的可生化性。

第二、维持原基建设施基础之上进行改造。尽量对原有基建设备设施进行较少调动，可变更建筑体功能，如调整好氧池、厌氧池、沉淀池的顺序，或者改变其功能；合理调节进水点位置，借助液体回流法、添加药剂方法实现优化，也可改变药剂添加位置、添加比例进行改造。

第三、强化微生物技术。针对当下老旧污水处理厂的扩容改造中，固定化微生物技术较为适用。可有效应对处理能力低、出水不达标等问题，借助该方法进行改造中可避免对基建设备设施的过渡改造，仅需将现有生化池、处理池改造为3TIB固定化微生物厌氧滤池（3T-AF）或3T-IB固定化微生物曝气生物滤池（3T-BAF），视水质情况不同，在池内装填3T-IB高效专用生物载体和投加3T-B高效专用微生物，即可提高处理水量1倍以上，同时可大幅度提高水质处理能力，降低后期运营不稳定状况发生几率，保证出口水质满足排放标准。3T-IB固定化微生物处理技术是最为有效经济的技术，可缩减投资费用，达到最佳的改造效果。

针对进水COD、污染物浓度低的处理厂，3T-IB工艺更加具有简单效果，可维持原有工艺不便进行生物载体投入的模式进行调整，对现有工艺影响相对较低。施工简单、成本低廉。

第四、自控降低能耗的方法。污水厂主要运行成本包括能源消耗、药剂和费用维修等问题，借助自控手段进行调整，可实现低能高、低成本的目的。理论上分析，污水厂的运行属于动态系统化工程，一般无法找到合适的理论模型进行描述，采取模糊数学控制理论进行分析较为合理，具有灵活度高的优势，但是无法应对复杂动态系统的调整。

第五、污泥处理方法。新建设的污泥处理厂要求必须配备对应规模的污泥处理设施，而很多建设较早的污水处理厂仅对污泥进行浓缩、脱水等减量化处理，达不到污泥处置的要求。污泥处理技术改造主要从无害化、稳定化两方面着手，常用的处理工艺有生物调理、好氧堆肥、厌氧消化等，其中好氧堆肥和厌氧消化技术还可以实现污泥的资源化利用。经过好氧堆肥处理的污泥可进行农田回用，经过厌氧消化、减量处理的污泥可进行卫生填埋。进行卫生填埋处置，必须加强地质、场地的选择和后期防护管理，做好渗滤液的收集和处理工作，避免对环境产生二次污染。

3 结语

城市污水厂处理环节属于动态系统，为了提高污水处理能力，需要采取有效的运行技术进行管理，保证其后期维修工作的顺利进行。当下国家污水处理厂一般作业时间长，维护效果一般，可能存在无法满足当下污水处理排放指标要求的状况，对城市居民产生了严重威胁。为此加强设备设施的全面改造、优化污水处理技术、增加污泥处理工艺是未来发展的必然趋势。

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[2]陈晓安,桂丽娟.城市污水处理厂提标改造工程实例[J].工业用水与废水,2011,42(2):82-83.

[3]王阿华.城镇污水处理厂提标改造的若干问题探讨[J].中国给水排水,2010,26(2):19-22.

曹莎莎(1989-)，硕士，助理工程师，河南杞县，污水与污泥处理技术。

杨丽亚(1990-)，本科，助理工程师，河南南阳，污水与污泥处理技术。