城鎮污水處理廠污水處理問題分析與提標改造工藝研究

尹淑霞

（濟寧中山公用水務有限公司，山東 濟寧 272000）

濟寧位于魯西南腹地，地處黃淮海平原與魯中南山地交界地帶，其淮河流域濟寧段的沿岸城市人口數量大，同樣也是糧食主產區與工業中心。所以，當地生產和生活污水量極大，大都被排放到淮河水體中，使得淮河污染負荷嚴重增加，水質也不斷惡化。城鎮污水處理廠是處理城市污水的重要場所，可以保證達到污水處理的目標。當前，淮河流域濟寧段城鎮污水處理廠的數量較多，且污水處理存在一定的不足之處，有必要積極改進處理工藝并提標改造。

1 城鎮污水處理廠污水處理問題分析

近年來，雖然城鎮污水處理廠在污水處理方面取得了顯著的成績，但同樣存在潛在的問題，具體表現在以下方面。

1.1 合流制排水系統引發沖擊負荷

合流制排水系統很容易在雨水匯入的情況下形成沖擊負荷，尤其是年降雨量相對較大或者是降雨集中區域，會使得污水處理廠進水水量與水質受到不利的影響[1]。因為初期雨水存在雜質，所以污染物的濃度較高，在雨季排水量不斷增加的情況下，排水管內部所存積的泥沙也會隨之進入污水廠，使得水量不斷提高，而SS（固體懸浮物）升高也十分明顯，沖擊負荷嚴重，對污水處理的效果產生不利的影響。除此之外，城市的排水管理不合理，將導致部分企業偷排工業廢水，使得進水水質不斷惡化。

1.2 工業廢水的比重較大

如果工業廢水的排入比重較大，抑或有違規偷排等情況，就會直接導致難降解污染物的濃度增加，甚至出現生物處理時微生物中毒的問題。究其原因，工業廢水中的重金屬與難降解有機物含量較大，而各行業的廢水組分存在明顯差異。例如，屠宰廢水與垃圾滲濾液所含氮元素較高，而碳氮比不高；對于釀造與制糖廢水來講，其碳氮比相對較高。如果行業的集聚程度高，那么相同行業所排出的廢水量會很大，致使水質碳氮比合理性較差，對污水處理效果產生直接影響[2]。

2 城鎮污水處理達標狀況

淮河流域濟寧段的城鎮污水處理廠執行的是《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級A標準。為全面掌握一級A標準執行中不同污水處理廠達標的狀況，筆者對處理工藝、規模與地理分布等諸多因素展開相關性分析，并選擇13家污水處理廠相關數據信息，計算并分析了年達標率[3]。

由相關數據信息可知，氧化溝、A2O（“厭氧-缺氧-好氧”工藝）以及CASS（活性污泥法）這三種污水處理工藝各項分析指標年達標率差異明顯。導致出水BOD（生化需氧量）達標率不高的原因就是污水處理工藝出水的污泥沉降性能不理想，特別是老化活性污泥的含量偏高。其中，老化活性污泥不僅是SS的重要部分，還在BOD增加方面發揮著主導作用，因而各個工藝的BOD和SS年達標率并不高。但這與選用的評判標準存在緊密的聯系[4]。在這種情況下，淮河流域濟寧段城鎮污水處理廠提標改造應高度重視SS去除，應選用相應的方式，增強污水處理工藝脫氮除磷的能力。

3 城鎮污水處理廠提標改造工藝研究

通過對淮河流域濟寧段城鎮污水處理廠污水處理問題與達標狀況的研究與分析可以發現，要想有效地提高城鎮污水處理廠的污水處理質量，就要積極采取提標改造的工藝措施，以下將從低碳源、低SS達標率與低溫、脫碳除磷效果強化四方面展開闡述。

3.1 低碳源方面的改造

處理污水生物的過程中，碳源對于微生物生長來說十分重要，會在釋磷、異養菌代謝以及反硝化三個環節消耗，因而也是污水處理中需要重點控制的因素。在生物反硝化方面，碳源不可或缺，而C/N的作用不可忽視。而碳源的濃度會對生物除磷的效果產生一定的影響，如果有機物的濃度越高，其污泥釋磷的速度會明顯加快[5]。目前，因進入城鎮污水處理廠的污水氮磷含量明顯提高，所以低碳源的污水很難與傳統的生物脫氮除磷工藝要求相適應。

淮河流域濟寧段大部分城鎮污水處理廠的進水碳源不充足問題始終存在，并且對脫氮除磷的性能產生了直接的影響。通常，對碳源不足問題的解決方式包括內碳源的開發與外碳源的利用兩部分。在開發內碳源方面，應設置預處理單元，利用剩余污泥；在利用外碳源方面，應選擇商業碳源和利用廉價碳源。

其中，在淮河流域濟寧段城鎮污水處理廠的提標改造過程中，低碳源的改造方式具體表現在以下幾個方面。

首先，對于A2O工藝而言，對原有的單一進水方式進行改造，形成多點進水。原有的A2O工藝流程具體表現在厭氧→缺氧→好氧，如圖1所示，但因為厭氧區域的聚磷菌釋磷會對容易生物降解的有機物進行大量消耗，致使缺氧區的碳源十分短缺，影響反硝化的進行。除此之外，一旦回流污泥所含有的硝酸鹽濃度偏高，實際的反硝化速率將超過釋磷的速率，而且反硝化菌還會優先對容易降解的有機物進行消耗，最終影響釋磷的作用。隨著進水方式的改變，缺氧區的碳源缺失問題將得以解決，同時系統本身的脫碳除磷效果也會增強。

圖1 A2O工藝流程

部分新建城鎮污水處理廠，其進水量不大且污染物的濃度不高，所以會選擇使用部分原水，在不進入初沉池的情況下直接進入生化池中接受處理，一定程度上增強了生化池內部碳源的含量。

污水處理廠將BAF（曝氣生物濾池）等相關工藝段當作后續深度處理單元，因這一工藝段在污水處理工藝后端，所以碳源與其他養分并不充足。若部分原水能夠直接進入該工藝段，能夠使其碳源量增加，最終實現系統處理效果不斷增強的目標。

部分污水處理廠為更好地應對來水水質波動與冬季溫度過低對于污水處理效果產生的影響，科學合理地設置碳源添加系統，該系統能夠有效地添加醋酸鈉、甲醇等外加碳源。這樣就能夠在特殊情況下，有效地應對碳源不充足的問題。

3.2 低SS達標率方面的改造

實際調研發現，絕大部分城鎮污水處理廠所面對的問題就是出水SS達標率不高，然而，SS、BOD以及TP（總磷）之間存在緊密的聯系，去除SS時也需要去除其他污染物。其中，在提標改造的過程中，去除SS的主要措施包括以下四方面。

首先，增加設置曝氣生物濾池，因其具備空間梯度分布的特征與運行特點，所以能夠在SS去除的基礎上，有效地去除COD（化學需氧量）和氮磷等元素。

其次，工藝的末端要選擇使用纖維轉盤濾池。其占地面積不大，實際運行簡便，能夠保證出水水質，因而在SS去除中發揮著獨特的優勢。

再次，對濾布濾池進行使用。由于濾布濾池的結構緊湊且占地面積不大，實際處理的費用也不高，所以實際應用的頻率較高。但濾布很容易被堵塞，所以，人們必須結合水質的具體狀況，合理地選擇濾布，以保證反沖洗強度的合理性。

最后，部分污水處理廠可以選擇使用絮凝沉淀的工藝，有效地減少出水中的SS含量。

3.3 低溫方面的改造

淮河流域濟寧段處于半干旱區域，冬季溫度不高，低溫會導致污水處理系統中的微生物數量顯著下降且活性降低，對污水處理的實際效果產生不利影響。針對這種情況，各個污水處理廠應提高溶解氮濃度，或投加醋酸鈉、甲醇等。

3.4 脫碳除磷效果強化的改造

導致水體富營養化的主要污染物就是氮磷，它們也是當前污水處理廠需重視的考核指標。如果處于正常的運行狀態與一級A污水排放指標條件，淮河流域濟寧段的城鎮污水處理廠，其污水中的氮磷去除率較高。若在一級A污水排放標準執行的基礎上，保證高達標率的穩定性仍具有一定難度?，F階段，各城鎮污水處理廠選擇使用的脫氮除磷強化技術具體表現在以下幾個方面。

對于A2O工藝而言，適當地調整與控制厭氧區域的停留時間，以保證聚磷菌得以有效釋磷。應用氧化溝工藝時，對反硝化區的溶解氧濃度進行嚴格控制，并改變表曝為底曝，確保氧的利用率不斷提升。在使用CASS工藝的過程中，對運行周期予以準確控制，并按照來水對各段的運行時間做出適當調整。

合理設置化學除磷系統，有效投入聚合鋁鐵等藥劑，不斷增強除磷效果。

使用BAF工藝，完成厭氧改造，確保具備脫氮除磷的同步功能，實現末端強化處理的效果。

4 城鎮污水處理廠提標改造的相關建議

在淮河流域濟寧段，各城鎮污水處理廠在提標改造的過程中，要充分考慮自身發展狀況與技術條件，結合實際情況選用提標改造的措施。這樣才能確保污水處理效果，對水資源進行全面保護，促進當地生態環境的全面可持續發展。

首先，不同污水處理廠間存在一定的區別，在提標改造方面，其要結合自身水質和水量變動狀況、實際管理水平與污水處理原有工藝的缺陷，選擇與自身相適應的污水處理工藝改造措施，不應照搬其他污水處理廠選用的改造措施，以免引發負面影響。

其次，借助更換老舊設備與局部調整等方式，深入挖掘既有污水處理工藝潛能，進而滿足提標改造目標。但堅決不允許出現過量建設全新污水處理工藝或是增加新型污水處理工藝段的情況，避免增加提標改造成本。

再次，在低溫環境中改進污水處理工藝脫氮除磷效果的方法。城鎮污水處理廠應當結合實際發展情況，針對低溫因素引發的生化池運行不利情況，要采取相應的改進措施。

最后，在實行一級A排放標準的過程中，城鎮污水處理廠氮磷的排放要求提高。污水處理廠應當綜合考慮自身的發展條件，進一步探究最佳的脫氮除磷技術，以取得可觀的效果。

5 結語

城鎮污水處理廠的提標改造能夠提高水環境質量，應給予高度重視。在實際提標改造中，人們需要綜合考慮當前污水處理存在的問題，并結合實際的污水處理達標狀況，科學合理地采用多樣化的改進工藝。這樣可以提升城鎮污水處理廠的污水處理質量與效率，保護水環境。

1 譚 雪，石 磊，馬 中，等.基于污水處理廠運營成本的污水處理費制度分析——基于全國227個污水處理廠樣本估算[J].中國環境科學，2015，35（12）：3833-3840.

2 雷兆武，冀玉山，金 波，等.秦皇島某污水處理廠節能實踐[J].工業水處理，2015，（6）：103-105.

3 焦 麗，李文強.污水處理項目質量控制探析——以某環保集團污水處理廠為例[J].科技資訊，2015，13（7）：110.

4 鄭 博.污水處理廠污水處理工藝改造設計研究[J].資源節約與環保，2015，（3）：87.

5 提高蘭，蔣正海.污水處理新技術在污水處理廠中的應用分析[J].裝飾裝修天地，2017，（14）：255.