新形势下南方城镇污水处理厂提标改造的几点思考

刘莉莉

摘要：结合部分资料分析我国近年南方城镇排水和污水处理状况，对我国现有的南方城镇污水厂在建设运行中可能出现的状况进行分析，在水污染治理的新要求下，探讨了南方中小型城镇污水处理厂提标改造的一些可行方案，且，望能为南方中小型城镇污水处理厂提标改造给出指导作用。

关键词：南方城镇；污水处理厂；提标改造

中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）08-0157-02

引言

时代进步我国社会经济飞速发展，社会人口也越来越多，水污染情况成为了我国环境治理重点关注的问题。2015年国务院印发《水污染防治行动计划》（简称“水十条”）并在全国范围内全面实施，“水十条”中明确提出了要加快现有城镇污水处理设施建设与改造，2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求。其中明确敏感区域（重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域）城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准。建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准。根据文件要求，各省市已将城镇污水处理厂的提标改造任务提上日程。南方城镇早期建设的污水处理厂对出水水质要求多数没有考虑对氮、磷的去除，针对其进行提标改造，加强对磷氮的处理效率，对解决我国的水污染问题有极大地意义。由于南方城镇污水处理厂的分布比较分散且每个地区的水利情况有各不相同，在新形势下怎么使用符合当地环境的提标改造方案是南方城镇污水处理厂提标改造重点问题。

1.污水处理厂达标难点与应对措施

1.1污染物浓度偏低

依据抽样检测，在南方城镇大部分的污水处理厂的进水污染物浓度偏低，特别是COD和BOD的含量，使得碳氮比偏小，多数比值小于4，影响生化系统的反硝化作用；此外，有些污水厂进水中磷的含量相对偏高，对生化系统造成了一定的冲击，影响脱氮除磷效果。

1.2应对措施

1.2.1建立实行雨污分流制排水

南方城市人均生活用水量较大，雨水较多，且大多数以合流制管网为主，因此城市污水的水质浓度偏低。建立实行雨污分流制排水，在新建设城区严格使用雨水排水一个系统、污水排水一个系统实施分流，排入城镇污水处理厂的污水应该要达到国家所规定的各行各业的相关标准。

1.2.2外加碳源

在排入污水处理厂的污水中碳源不足时，为保证脱氮除磷效果，可在合理的地方安置化粪池或者加入含碳元素相对较多的如食品业废水等普通的有机废水来进行调节。

1.2.3强硝化与反硝化措施

通过实验指出，当污水温度不超过12°C时，相比于正常温度下污泥反硝化速率跟硝化速率要低一倍，反硝化速率每小时只能进行0.9mg左右，而硝化速率每小时只能进行0.7mg左右。在污水处理中经常使用一体化固定膜活性污泥（IFAS）和包埋硝化菌工艺两种方法在低温下提升脱氮的效率。IFAS工艺在好氧池中投加填料，其硝化活性三倍于活性污泥；包埋硝化菌工艺受到污水温度影响很小，投加率为4%情况下，硝化活性就比普通活性污泥高一倍以上。

2.中小型污水处理厂提标改造方案

对目前中小型污水处理厂提标改造可从三点着手：第一点，强化污水处理厂二级处理的生物处理能力；第二点，建立三级处理设备；第三点，使用膜生物反应器工艺。

2.1强化生物处理能力

2.1.1改进二级生物处理工艺

改进二级生物处理工艺，以提高脱氮除磷效率和有机物去除率，需对生化池进行重点改造。生化池的改进可从两方面进行考虑：①降低生化池的容积负荷。当前污水处理厂经常采用的有进水分流量减荷与扩容减荷两种方案。进水分流量减荷比较适合在厂区平面允许布置的条件下使用，新建生化池，以达到分流的目标，最后达到生化池减荷的效果。这种方案可以与污水处理同时进行改造不影响污水处理工作。而扩容减荷主要是利用扩大容积来减小负荷，提升污水处理的效率，扩大容积方法有两种：第一种在污水处理厂预留空间足够大时，可直接将原来生化池扩容；第二种是把原來的初沉池改造为生化池，此方法可提升进入生化池污水的碳氮比，既有利于TN的去除，也能充分使用现有的处理设施。②改进生化处理工艺，对原来采用缺氧一厌氧工艺的生化池可考虑将其改造成缺氧一厌氧一好氧工艺，并增加进水配水点，合理分配碳源，保证脱氮除磷工段的正常运行。

2.1.2泥法和膜法结合使用

污水生物处理经常使用活性污泥法和固定膜生物法两种技术。南方城镇污水处理厂多采用活性污泥法，运行稳定，出水水质较好，但运行费用高，污泥产量大。而固定膜生物法则需投加填料且填料造价相对较高，生物膜法在低温环境下脱氮效果比活性污泥法高，具有硝化功能强大、生物量十分可观、污泥龄长等优点，因此在南方城镇污水处理厂的提标改造中，可充分利用两者优点，采用活性污泥法和固定生物膜法两者结合的工艺，直接在原有的生化池上进行改造，在好氧池中投加生物填料，形成活性污泥法和生物膜法相结合的工艺，利用生物膜上的微生物作用强化硝化和反硝化效果，以及对水中污染物的处理效果。

2.2建立三级处理设施

当生化池经过改造后，出水依然无法达到排放标准的，可在后续建立三级处理设施。通过实验经验对比，当下适合南方城镇中小型污水处理厂的三级处理技术可以分为以下三种：①常规混凝一沉淀一过滤；②微絮凝一过滤；③直接过滤。过滤单元作为三级处理的核心部件，当前污水处理厂在实际使用中使用最多的是v型滤池，主要是v型滤池使用均质深层砂作为滤料，其具备很高的截污能力，反冲洗强度低、效果好、过滤周期长。此外若对TN的要求更高，可考虑采用深床滤池，该工艺对TN、SS有着较高的处理效率，相对v型滤池而言，可调节性更高，当出水水质对SS要求较高时，可将其作为微絮凝过滤单元来使用，当对出水TN要求较高时，可将其作为反硝化深床滤池使用，保证出水TN达到一级A排放标准。

2.3使用膜生物反应器设施

膜生物反应器是一种新型污水处理设施，其利用超微滤膜和生物反应器，微生物通过超微滤膜截留，在生化池中提高可活性污泥浓度，能大幅度提升去除有机物的效率，同时，超微滤膜可代替二沉池，实现泥和水初步分离，膜生物反应器相对比较适宜用在污水处理厂用地紧张且对水质要求很高的同时，还需要脱氮除磷的污水处理厂。

3.结语

在污水处理厂提标改造时要考虑到经济性、场地问题与稳定可靠性等多种问题，因地制宜，而不是一味使用先进的技术和先进的设备，而对新技术和先进的设备，则先小范围作为试点随后总结使用经验，在大规模使用时提出参考意见，为新设备与先进技术的推广做出有利的贡献。