淺析城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的工藝

嚴(yán)玥婷

（上海萊多實(shí)業(yè)有限公司，上海 201209）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們?cè)谒廴镜膯?wèn)題上有了大量的困擾。在日常生活中，污染物排放的方式，卻帶來(lái)了負(fù)面的作用，嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活。工業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)，也在一定程度上對(duì)環(huán)境造成了污染。大量的有機(jī)物質(zhì)存在于工業(yè)廢水之中，導(dǎo)致城市水質(zhì)不斷下降，威脅了人民群眾的生活用水安全，加劇了用水矛盾的產(chǎn)生。人們開(kāi)始意識(shí)到污水的處理需要的是科學(xué)的方法。

相對(duì)于國(guó)外的研究，我國(guó)在污水處理中的研究工作比較晚，近些年，由于全國(guó)很多城市出現(xiàn)供水緊張等問(wèn)題，在很大程度上引起各級(jí)人民政府的關(guān)注，用水資源的緊缺成為當(dāng)前必須解決的問(wèn)題。采用污染物質(zhì)科學(xué)有效排出的方式，避免水排放過(guò)程中可能會(huì)造成的環(huán)境損害。現(xiàn)階段，我國(guó)大部分污水處理設(shè)備無(wú)法滿足排放指標(biāo)的要求，因此，如何在工藝上進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，成為污水處理的重中之重。

1 城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的必要性分析

目前，全國(guó)眾多城市，工業(yè)廢水的排入比重較大，抑或有違規(guī)偷排等情況，就會(huì)直接導(dǎo)致難降解污染物的濃度增加，甚至出現(xiàn)生物處理時(shí)微生物中毒的問(wèn)題。究其原因，工業(yè)廢水中的重金屬與難降解有機(jī)物含量較大，而各行業(yè)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(duì)于釀造與制糖廢水來(lái)講，其碳氮比相對(duì)較高。如果行業(yè)的集聚程度高，那么相同行業(yè)所排出的廢水量會(huì)很大，致使水質(zhì)碳氮比合理性較差，對(duì)污水處理效果產(chǎn)生直接影響。

根據(jù)國(guó)家頒布的污水處理十條規(guī)定，截止到2020年，我國(guó)水環(huán)境質(zhì)量必須要達(dá)到質(zhì)的改善，而調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)大部分城鎮(zhèn)污水處理廠的排放不滿足國(guó)家規(guī)定的要求，且距離目標(biāo)參數(shù)具有一定的差距。例如，部分污水處理廠受自身發(fā)展不利的影響，不執(zhí)行國(guó)家規(guī)定的要求，將污水私自排放至地下；部分污水處理廠在實(shí)際中設(shè)定的排污口數(shù)量不足，缺乏自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，沒(méi)有與環(huán)保部門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，因此，導(dǎo)致污水排放指標(biāo)不符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)備缺乏日常維護(hù)管理，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，無(wú)法發(fā)揮設(shè)備的性能；工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化擴(kuò)張，而污水處理的能力仍一成不變，因此，無(wú)法滿足現(xiàn)行污水處理的要求。綜上可知，對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造勢(shì)在必行[1]。

2 城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的工藝設(shè)計(jì)

精湛的工藝設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理提標(biāo)改造的核心所在。

2.1 基本要求

現(xiàn)階段，城市污水處理在進(jìn)行提標(biāo)改造時(shí)必須遵循三大原則：

（1） 提標(biāo)改造必須以現(xiàn)有設(shè)計(jì)參數(shù) （污染物排放指標(biāo)、進(jìn)水量、污泥年齡、沉降性能等） 為依托來(lái)進(jìn)行提標(biāo)改造。

（2） 提標(biāo)改造是建立在系統(tǒng)分析現(xiàn)行污水處理基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，分析現(xiàn)有設(shè)備的缺陷，充分挖掘現(xiàn)有污水處理設(shè)備的潛能，實(shí)現(xiàn) “低投入、高產(chǎn)出”效果。

（3） 提標(biāo)改造的環(huán)節(jié)中盡力避免出現(xiàn)與現(xiàn)行工藝相紊亂的狀況，進(jìn)行升級(jí)改造時(shí)，需要進(jìn)行多種方案的對(duì)比分析，在此基礎(chǔ)上提出高性價(jià)比的工藝路線及執(zhí)行方案[2]。

2.2 設(shè)備材料

城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造需要具備的設(shè)備及材料如下：

（1） 消毒設(shè)備，污泥泵及配水井、泵站及清水池。

（2） 高低壓配電，鼓風(fēng)機(jī)房，變壓器，電氣開(kāi)關(guān)等。

（3） 生物除臭、計(jì)量井，提升泵池，粗格柵池、污泥泵、污泥干化設(shè)備等。

（4） 自動(dòng)化控制系統(tǒng)、閥門(mén)、儀表儀器等。

2.3 工藝路線

對(duì)于污水處理廠而言，提標(biāo)改造主要包含水力系統(tǒng)改造、工藝方案優(yōu)化及設(shè)備更新等，其中，工藝方案改造為核心，路徑設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在五個(gè)維度。

（1） 創(chuàng)新技術(shù)，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理。對(duì)于污水生化處理比較好的廠區(qū)，如果其排放指標(biāo)已經(jīng)接近國(guó)家提出的一級(jí)A指標(biāo)，則可以充分利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施，來(lái)通過(guò)增加污泥回流或者進(jìn)水點(diǎn)的方式，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而改善運(yùn)行模式，提升污水核心系統(tǒng)的綜合能力。例如對(duì)于氧化溝處理工藝，可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)適當(dāng)調(diào)整微生物的分布密度，保障硝化處于穩(wěn)定狀態(tài)下，將污泥濃度控制在科學(xué)合理的范疇之內(nèi)，提升污泥活性的一中反硝化作用能力；對(duì)于CASS、SBR工藝，可以靈活調(diào)整作用時(shí)序及運(yùn)行周期，增加相應(yīng)的攪拌措施，來(lái)增強(qiáng)容積利用效率，提升TN的有效去除率[3]。除此之外，借助更換老舊設(shè)備與局部調(diào)整等方式，深入挖掘既有污水處理工藝潛能，進(jìn)而滿足提標(biāo)改造目標(biāo)。但堅(jiān)決不允許出現(xiàn)過(guò)量建設(shè)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(biāo)改造成本[4]。

（2） MBR工藝。MBR被稱之為膜生物反應(yīng)器，是將膜分離技術(shù)與活性污泥技術(shù)進(jìn)行融合的一種現(xiàn)代化污水處理技術(shù)，該方法不僅占用空間小、自動(dòng)程度高，而且具有資源利用率高、水質(zhì)穩(wěn)定等諸多典型特征，十分適用于對(duì)出水要求較高的廠區(qū)或者土地資源緊張的區(qū)域，目前，已經(jīng)成為老廠提標(biāo)改造或者新廠方案選取的主流工藝。

（3） MBBR工藝。MBBR稱之為懸浮填料工藝。該技術(shù)的關(guān)鍵體現(xiàn)在采用近似于水比重的生物填料，通過(guò)混合多生物種類(lèi)及生物數(shù)量，有效增強(qiáng)表面吸附能力，來(lái)通過(guò)物理特性實(shí)現(xiàn)除磷脫氮及有機(jī)物的去除。相對(duì)于傳統(tǒng)的污水處理方式，該工藝具有耐沖擊、剩余污泥少、泥齡長(zhǎng)等諸多優(yōu)勢(shì)，此外，采用懸浮填料技術(shù)，在一定程度上也克服了固定床在目前出現(xiàn)的堵塞頻繁和流化床出現(xiàn)的動(dòng)能消耗大等問(wèn)題，使得維護(hù)更加方便。

（4） 超濾反滲透膜處理工藝。在當(dāng)前城鎮(zhèn)污水治理中，研發(fā)的超濾反滲透膜技術(shù)已經(jīng)得到了推廣運(yùn)用，它在污水深度處理及高含油污水的處理總扮演了重要的作用。通過(guò)該工藝裝置進(jìn)行處理后，各項(xiàng)指標(biāo)均符合我國(guó)循環(huán)水及冷卻水的使用需求，不僅為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)帶來(lái)顯著的社會(huì)成效，為我國(guó)水資源的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供了技術(shù)支撐，是后續(xù)在城鎮(zhèn)污水處理中的一項(xiàng)主流工藝[5-6]。

（5） 提升深度處理的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，污水深度處理將成為后續(xù)提標(biāo)改造的主流發(fā)展方向。它主要是在預(yù)處理的前提下，通過(guò)采用生物處理、物理處理等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)污水的二級(jí)處理，有效去除水中的重金屬及細(xì)菌，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的有效利用及回收。例如，通過(guò)污水深度處理可以有效去除TP、COD及SS等。當(dāng)前，常用的污水深度處理方法包含離子交換法、砂濾法、混凝沉淀法、催化氧化法等[7]。

① 離子交換法主要是利用固相及液相中的離子，來(lái)對(duì)化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行分離，它可以有效去除污水中的自由離子，但是對(duì)無(wú)機(jī)物及絕大多數(shù)有機(jī)物無(wú)法去除。

②砂濾法是一種純物理處理方法，這種方法的工作流程簡(jiǎn)單，在運(yùn)行投入上費(fèi)用偏低，適用于提標(biāo)改造的推廣。

③ 混凝沉淀法是當(dāng)前城鎮(zhèn)污水深度處理應(yīng)用最多的工藝，它主要是在二級(jí)處理中來(lái)增加懸浮物，使得無(wú)機(jī)污染物及有機(jī)污染物凝聚為較大的物質(zhì)顆粒，用于水和絮團(tuán)的有效分離[8]。

3 結(jié)語(yǔ)

城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造能夠提高水環(huán)境質(zhì)量，應(yīng)給予高度重視。當(dāng)前越來(lái)越多的人已經(jīng)充分意識(shí)到污水處理的必要性及重要性，加之國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視，污水處理的提標(biāo)改造將成為未來(lái)城鎮(zhèn)發(fā)展的重點(diǎn)所在。但是目前，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理受區(qū)域環(huán)境及評(píng)價(jià)指標(biāo)不同，在水量的動(dòng)態(tài)變化、進(jìn)水水質(zhì)、參數(shù)確定提取等方面存在不同，因此，在進(jìn)行城鎮(zhèn)污水處理改造時(shí)必須要充分結(jié)合地域、原水水質(zhì)、原工藝的可利用程度等多重因素進(jìn)行分析，通過(guò)調(diào)研、初試、中試等來(lái)最終確定處理工藝。唯有如此，才可以充分發(fā)揮污水處理系統(tǒng)的應(yīng)用功效，實(shí)現(xiàn)低投入高產(chǎn)出的效果，做到污水的“層層凈化”。

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