污水處理廠執行地表水Ⅴ類標準前景分析

郭楊

（遼寧省生態環境監測中心，遼寧沈陽 110161）

1 引言

污水治理一直是水環境治理最重要的組成部分。城鎮污水處理廠出水濃度即使達到了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）一級A標準，相對于《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）的限值依然過高，對受納水體仍具有一定的污染［1］。污水處理廠一級A 出水標準中氮磷含量按照GB 3838—2002 衡量仍是劣Ⅴ類。如果污水廠出水直接補充河道、湖泊、城市景觀用水時，會產生水體富營養化的風險［2］。自“水十條”發布和2015 年11月環境保護部發布修訂國家環境保護標準的征求意見稿后，不少省市出臺了新的地方法規，規定城鎮污水處理廠污染物排放標準執行或參照執行GB 3838—2002 標準，北京［3］、天津［4］、重慶［5］、浙江［6］、昆明［7］、山西［8］等省市陸續發布了水污染物排放標準，對總氮、總磷提出了更高的去除要求。只有嚴格控制城鎮污水處理廠的主要污染物排放指標，達到地表水Ⅴ類水或以上標準要求，才能夠確保污水處理廠出水對河流是有利補給。

2 研究對象

本文選取出水排入同一河流的6 座污水處理廠作為研究對象，探索遼寧省污水處理廠執行地表水水質標準的前景。目前這6 座污水處理廠均執行GB 18918—2002 中一級A 標準，主要指標標準為化學需氧量（COD）50 mg/L、五日生化需氧量（BOD5）10 mg/L、氨氮5（8）mg/L、總氮15 mg/L、總磷0.5 mg/L。以這6 座污水處理廠主要幾項指標一年監測的數據為基礎進行分析，水質取樣、采樣頻率與分析方法均參照GB 18918—2002 中相關要求執行。

3 結果與討論

3.1 COD 監測結果分析

6 座污水處理廠每月的COD 監測結果見圖1。由圖1 可見，2#污水處理廠12 月的COD 值略高，出水濃度為37 mg/L，但也能夠符合GB 18918—2002中一級A 標準（COD 為50 mg/L）。其余5 座污水處理廠的出水COD 濃度均穩定在20 mg/L 以下，均優于GB 18918—2002 一級A 標準。根據GB 3838—2002 中Ⅴ類水標準，COD 濃度為40 mg/L，從圖1 可以看出，6 座污水處理廠出水COD 濃度均可以達到該標準要求。

圖1 COD 濃度監測結果

3.2 BOD5 監測結果分析

6 座污水處理廠每月出水BOD5監測結果見圖2。由圖2 可見，2#污水處理廠12 月的BOD5值略高，濃度為9.3 mg/L，但能夠符合GB 18918—2002 中一級A 標準（BOD5為10 mg/L），其余5 座污水處理廠出水BOD5濃度均穩定在4 mg/L 以下，既符合GB 18918—2002 中一級A 標準，也能達到GB 3838—2002 中Ⅴ類水標準10 mg/L 要求。

圖2 BOD5 濃度監測結果

3.3 氨氮監測結果分析

6 座污水處理廠出水氨氮監測結果見圖3。由圖3 可見，除2#污水處理廠的前2 個月氨氮出水濃度值偏高，超過了GB 18918—2002 中一級A 標準，其余均符合GB 18918—2002 中一級A 標準。2#污水處理廠主要受提標改造運行不穩定影響，因而數值略高。根據GB 3838—2002 Ⅴ類水標準，從圖3 中能夠看出，大部分（86%以上）污水處理廠出水氨氮濃度可以達到Ⅴ類水標準2 mg/L 要求。

圖3 氨氮濃度監測結果

3.4 總氮監測結果分析

6 座污水處理廠出水總氮監測結果見圖4。根據GB 18918—2002 中一級A 標準，總氮為15 mg/L，由圖4 可見，2#污水處理廠存在超過一級A 標準現象，其余5 座污水處理廠總氮均符合一級A 標準。對于GB 3838—2002 Ⅴ類標準（2 mg/L），目前6 座污水處理廠多數總氮濃度尚未符合標準，僅13.8%的污水處理廠出水總氮濃度可以達到Ⅴ類水標準。由此可見，總氮是水處理的核心指標。

圖4 總氮濃度監測結果

3.5 總磷監測結果分析

6 座污水處理廠出水總磷濃度監測結果見圖5。由圖5 可見，各污水處理廠中出水總磷濃度最高的為0.38 mg/L，均優于GB 18918—2002 中一級A 標準0.5 mg/L，表明這6 座污水處理廠對總磷有較好的去除效果。根據GB 3838—2002 Ⅴ類水標準，由圖5 可以看出，6 座污水處理廠出水總磷濃度均可以達到Ⅴ類水質標準0.4 mg/L 要求。

圖5 總磷濃度監測結果

4 結論

通過以上的相關分析可以看出，本文選取的6座污水處理廠的出水COD，BOD5及總磷3 項指標均優于GB 18918—2002 中一級A 標準，可以達到GB 3838—2002 中Ⅴ類水質標準，多數的出水氨氮濃度可以達到GB 3838—2002 中Ⅴ類標準，但目前多數的總氮出水濃度尚未能達到GB 3838—2002 中Ⅴ類水質標準，需要對處理工藝采取針對性措施進行改進，以達到更高標準要求。

5 建議

現階段污水處理廠總氮處理方式多為生化處理，即通過微生物的厭氧硝化、好氧反硝化作用進行總氮去除。通過在污水處理廠工藝后端增設反硝化段提高總氮去除效果或利用MBBR，FBR（填料）工藝增加停留時間，保證總氮的去除。目前國內已建或在建污水處理廠有很多經驗可以借鑒，吳軍［9］采用“強化生物處理+超濾膜過濾+臭氧催化氧化”工藝將許昌市屯南污水處理廠二期工程進行提標改造，項目投產調試運行后出水主要指標可穩定達到地表水Ⅳ類水標準；王春暉等［10］采用新建AAO-MBR 工藝系統對秦皇島賈河污水處理廠進行提標改造，投產運行后出水水質達到了地表水Ⅴ類水質標準；安徽合肥市清溪凈水廠挖掘改良AAO 二級處理工藝，深度處理采用后置反硝化深床濾池工藝，出水COD、總磷及氨氮等主要指標達到了地表水中Ⅳ類標準。

污水治理是水環境治理最重要的組成部分，實施城鎮污水處理廠提質增效是進一步改善水環境質量，推動美麗城市建設的重要舉措。各地應多開展將污水處理廠進行提標改造的試驗研究，使出水水質能夠逐步改善，提升到地表水Ⅴ類或以上水質標準。