上海市政研究院總工程師張辰詳解南方污水廠升級改造技術(shù)
升級改造工程采用的標(biāo)準(zhǔn)等級
在升級改造過程中，首先我們要確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，到底是一級A還是一級B，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中間，大家除了對數(shù)字要有很好的了解，很好的計(jì)算之外，對它的適應(yīng)條件也應(yīng)該進(jìn)行研究，比如說一級A、一級B有一個(gè)適用性的條件。我個(gè)人覺得，從污染物的消減來說，應(yīng)該從整個(gè)環(huán)境的角度來進(jìn)行分析。如果我們從一級B到一級A增加一些處理設(shè)施，取得一些效果，是不是這個(gè)城市，這個(gè)流域馬上就要做的事。比如說我們要懸浮物SS從一級B到一級A，不要小看這個(gè)事，一般污水處理廠到一級B標(biāo)準(zhǔn)還是有可能的，也就是說我們控制在SS20毫克升是有可能的，如果到10毫克升肯定要加過濾設(shè)施。磷也是這樣的。
整個(gè)污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該考慮地域和水域的特點(diǎn)，提出合理的污水處理標(biāo)準(zhǔn)。對一些重點(diǎn)流域、重點(diǎn)區(qū)域（比如太湖），就提出一個(gè)很高的標(biāo)準(zhǔn)，一定要達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。既然國家制定了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，我們就應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
升級改造工程
我們談的升級改造，從常規(guī)的活性污泥法二級標(biāo)準(zhǔn)提高到一級B或者一級A，首先要考慮到脫氮除磷，調(diào)整活性污泥工藝，增加厭氧、缺氧等處理工藝，提高氮、磷的去除率。第二種采用生物膜工藝。
提到升級改造大家覺得就是生物反應(yīng)池，其實(shí)還有很多方法，如水力改造和設(shè)備改造。水力改造的作用是改善流量分配不均、短流、死水區(qū)、密度流、射流和污泥流失等問題。沉淀池的改造是很有潛力可挖的。從進(jìn)水如何均勻的分配出去，在進(jìn)水旁邊有一個(gè)倒流筒，如何合理分配流量，在出水區(qū)有幾塊擋板，不是每一個(gè)池子都要加這些擋板，現(xiàn)在我們設(shè)計(jì)幾乎沒有。
污泥處理也是這樣，污泥底部加幾塊擋板，使得污泥有上升的過程。從水的流態(tài)考慮，這幾塊擋板就是發(fā)揮沉淀池的作用。從水面流態(tài)來看，理論上計(jì)算，在實(shí)際上真正發(fā)揮每一個(gè)體積，每一個(gè)面積還有很大的潛力可挖，所以這些潛力也是我們升級改造的很重要的內(nèi)容。
最近我們在一個(gè)污水處理廠做試驗(yàn)，國外許多公司對擋板的設(shè)計(jì)有很大計(jì)算機(jī)模型，我們在上海也在做試驗(yàn)研究，加幾塊擋板。在出水處，出水槽方底部或者斜面上加一塊擋板，對整個(gè)處理的改善都很有效。
另外，設(shè)備更新很快，污水廠的整個(gè)環(huán)境也很差，經(jīng)過若干年存在效率低下的問題，所以要對一些設(shè)備進(jìn)行改造。其中增加在線監(jiān)測和控制設(shè)備，提高污水處理的運(yùn)行水平，采用先進(jìn)的控制方式，有效控制一定的溶氧水平，降低供氧量，降低能耗。
升級改造工程方案
關(guān)于升級改造的工程方案，我選擇了三個(gè)比較有特色的例子。
比如說，第一個(gè)就是上海曲陽污水處理廠雙污泥處理系統(tǒng)。由于脫氮和除磷需要的活性污泥的狀態(tài)，包括泥齡、供氧條件不同，如果在一個(gè)水池里面采用A2O的工藝，那么污泥負(fù)荷、污泥泥齡都要選擇一個(gè)合適的值。合適的不一定是高效的，雙污泥系統(tǒng)就是把這兩個(gè)系統(tǒng)分開，選擇高效的短泥齡來達(dá)到除磷效果。這個(gè)廠在原有的活性污泥法的情況下，沒有增加產(chǎn)地，同時(shí)還減少了一座初沉池，增加了用地面積，再加一些設(shè)備改造、除臭等措施。改造后出水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了一級B，而且對周邊環(huán)境的影響也降到了最低，現(xiàn)在應(yīng)該運(yùn)行還是比較穩(wěn)定的。
第二個(gè)是上海泗塘污水處理廠。我們在改造運(yùn)行過程中碰到很多問題，就是臨時(shí)設(shè)施和停水。改造肯定對現(xiàn)有的運(yùn)行有影響，環(huán)保部門就提出不應(yīng)該停下來，如何把影響降低到最低的限度，我們采用了另外一種改造的方法。這個(gè)廠原來是生物反應(yīng)池，我們又增加了一個(gè)生物反應(yīng)池，原有的都不變，新建的采用缺氧-好氧工藝。改造完成后形成兩種形式，一半以除磷為主，一半以脫氮為主。整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)算下來只能達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樯虾Ｓ嘘P(guān)領(lǐng)導(dǎo)也比較客觀，沒有地了，不可能再改造了，所以允許，但是比原有污水處理廠的效果有提高。
第三個(gè)就是唐山西郊污水處理廠。要達(dá)到回用水或者一級A，典型后面加了東西，比如說增加曝氣生物濾池來脫氮，增加化學(xué)除磷來除磷，然后通過纖維濾池過濾達(dá)到SS的去除。
升級改造工程的步驟
第一、開展污水處理廠的全面分析，包括運(yùn)行參數(shù)收集、工藝水力計(jì)算、設(shè)施設(shè)備評價(jià)，確定改造內(nèi)容；第二、編制污水處理廠改造方案，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定推薦方案；第三、編制污水處理廠實(shí)施方案，如何一步一步來實(shí)施，對能不能成功改造一個(gè)污水處理廠很重要的環(huán)節(jié)，要提出工程改造分組分段改造的實(shí)施方案，將對正在運(yùn)行的污水處理廠的影響降到最低程度。
最后，談幾點(diǎn)個(gè)人的想法，一是要充分研究確定合理的標(biāo)準(zhǔn)等級，取得最佳的投入效益比；二是要加強(qiáng)收集系統(tǒng)的建設(shè)和管理，提高污水有效收集率，提高污水廠污染物有效削減率；三是在全面分析的基礎(chǔ)上，提出合理改造方案和實(shí)施方案，兼顧污水處理廠的正常運(yùn)行。
精彩問答
提問1：現(xiàn)在我國的污水處理廠的升級改造，市場的空間大概有多大，有多少污水處理廠需要改造，順便問一下，您最近接觸的改造項(xiàng)目，改造之后污水處理的成本提高了多少？還有投入的資金來源的情況？
張辰：污水處理廠升級改造的市場空間還是很大的，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在整個(gè)污水處理廠的建設(shè)還是嚴(yán)重滯后的。對污水處理廠升級改造而言，現(xiàn)在重點(diǎn)流域、重大城市的污水處理廠升級改造在不斷進(jìn)行，接下來其它的一些中小型污水處理廠也存在升級改造的問題，這是目前的狀況。我相信，隨著我們對水環(huán)境認(rèn)識的逐步提高，標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步嚴(yán)格，升級改造將來還會逐步的深入，會提到更高的高度。我們對于城市污水處理廠人工的處理方式應(yīng)該解決一些自然界不能解決的一些污染物，否則這些污染物會永遠(yuǎn)在我們生態(tài)系統(tǒng)中間循環(huán)，到一定程度對人的身體健康都會有影響。另外，升級改造的工程量還是很大的，升級改造投資就有4000萬，接近800塊錢一平方，可能每噸水處理常規(guī)也就是1000塊錢左右，當(dāng)然它的投入除了污水處理廠本身的升級改造之外，除臭、設(shè)備改造要同步跟上。升級改造后的運(yùn)行費(fèi)用一定會有增加，我們可以通過采用一些高效的設(shè)備，使運(yùn)行費(fèi)不會增加很多。如何選擇一個(gè)合理的標(biāo)準(zhǔn)、方案，兼顧投資和運(yùn)行費(fèi)用，是我們一些研究工作者或者設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該廣泛研究的內(nèi)容。
提問2：現(xiàn)在很多污水處理廠面臨著碳源不足的問題。如果是改造成一級B，或者一級A，有的會碳源嚴(yán)重不足，對于這些碳源不足的污水處理廠，我們既要考慮脫氮，還要考慮除磷，作為您來說，是考慮外加碳源作為全部的生物脫氮除磷，還是考慮輔助的化學(xué)除磷？
張辰：這是一個(gè)很好的問題。最近我們在深圳一個(gè)污水處理廠做了一個(gè)合理有效分配碳源的多回流、多模式的工藝，主要是在渠道的布置上合理的分配，使得我們有限的碳源能夠得到綜合的利用。從目前的研究狀況來看，我個(gè)人認(rèn)為，通過我們的合理分配碳源，穩(wěn)定一定的COD還是能夠達(dá)到的。最近上海也在探討總氮能不能達(dá)到10毫克升，通過我們自身污水處理廠的有效分配比較難達(dá)到10毫克升。無非是兩個(gè)途徑，一個(gè)是充分利用自身的途徑，譬如說我們的污泥，污泥的上清液如何進(jìn)一步處理來補(bǔ)充有效的碳源。另外一種，就是外加碳源。對于這兩種技術(shù)來說，如果達(dá)到10毫克升的話，通過污泥自身的一些處理補(bǔ)充碳源可能還會達(dá)到。如果總氮還要提高，提高到8，提高到5，肯定是要外加碳源，對于外加碳源我覺得中國肯定會做，但是并不會在目前這個(gè)階段做，因?yàn)槲覀冎袊形鞑壳钒l(fā)達(dá)地區(qū)還很多，污水處理廠還是要先把污水收集起來，把大量污染物削減，使得一些主要指標(biāo)達(dá)標(biāo)，到了一定的程度我們再外加一些有機(jī)污染物、一些碳源。
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