8月23日，在2018(第十届)上海水业热门论坛上，中国市政工程华北设计研究总院有限公司总工程师郑兴灿颁发了题为“城镇污水处置厂提标扶植之路”的主题演讲。上世纪80年月至今，跟着排放尺度日益严酷，我国城镇污水处置厂迎来了一轮又一轮的扶植和革新。事实甚么样的提标革新之路是真正合适中国国情的？值得水业同仁切磋。8月23日，在2018(第十届)上海水业热门论坛上，中国市政工程华北设计研究总院有限公司（以下简称“华北市政总院”）总工程师郑兴灿颁发了题为“城镇污水处置厂提标扶植之路”的主题演讲。

郑兴灿

以下内容按照郑兴灿现场讲话清算，未经本人审核。

1、城镇污水处置厂污染物排放尺度演化

郑兴灿介绍，纵不雅我国城镇污水处置厂污染物排放尺度的演化，年夜致履历了以下几个时候节点：

1988年，我国最早的国度级城市污水处置厂污染物排放尺度公布，其焦点指标是COD、BOD5和SS。1996年，在非凡期间下公布了新版国标，但因为分歧部分之间的争议较年夜，没有获得严酷履行。2002年，《城镇污水处置厂污染物排放尺度》(GB 18918-2002)公布，在次年正式履行。2006年，那时的国度环保部在太湖流域强迫奉行了一级A尺度，颠末十几年的成长，一级A尺度已没法知足一些处所的现实需求，北京、天津等地又接踵出台了更加严酷的处所尺度。

整体来看，排放尺度日益严酷，不但焦点指标递增，同时排放尺度值也愈来愈严酷，更主要的是查核还要求所有样品不变达标。郑兴灿比方，这比如考年夜学，不但要求考上，还要求每门一百分才能卒业，无疑问上加难，这也致使了在现行的查核体例下，要到达一级A的排放尺度，现实出水水质就需要到达所谓的准Ⅳ类水的要求。

2、城镇污水处置厂工艺手艺成长

分歧期间的排放尺度对工艺手艺的要求分歧。郑兴灿暗示，上世纪80年月的二级尺度，首要是节制有机物，采取二级生物处置（CAS）便可达标，那时首要受工业废水和装备产物质量的影响。2002年的一级B尺度，首要节制有机物和氮磷，采取常规的二级强化（BNR）工艺便可实现；到了一级A尺度，现实上是到达再生水的根基水质要求，就需要采取二级强化（EBNR）加深度处置的工艺流程，此时对设计和运行治理提出了更邃密化的要求。现在，北京、天津、太湖、滇池等处所尺度接踵公布，污水处置最先面对超高排放要求，不但要知足再生水的出产与综合操纵，还需要经由过程处置水提高采取水体的水情况容量，终究实现水情况质量的改良，为了不变达标排放，进一步催生了膜过滤与反渗入、高尺度除磷脱氮、化学高级氧化与脱色等工艺单位手艺的工程利用。

3、城镇污水处置工艺组成与工程实行模式

大师有目共睹，这些年为了实现不变达标排放，各类各样的城镇污水处置工艺手艺和革新方式层见叠出，很难判定其好坏与合用性，但就工艺组成和实行体例来说，所有的工艺进程都可以经由过程一条根基原则――首要去除方针是有机物、磷、氮来划分工艺类型。

郑兴灿提出，整体来看，污水处置厂工艺组成与实行体例首要包罗以下几个主要身分：一是环绕去除方针来选择响应的泥龄，这是条件，好比去除有机物的泥龄通常是3天，氨氮的硝化需要7天，要到达一级A尺度泥龄则需要15~20天。第二，电子受体的供给体例和散布，即厌氧、缺氧，好氧在时候和空间上的散布状况，这是焦点工艺组分。第三，污泥产率，它对系统影响也很是年夜。另外，反映池流态、典型曝气装备的选择、固液分手体例，和业主的偏好等方面的选择都是工艺实行的主要组成部门。

总结起来即为：“泥龄是条件、散布是焦点、产率是要害、流态是要素、实行是选择、选择是偏好。”

4、合适我国城市污水的改进A2/O工艺示例

现实上，我国的城镇污水特点具有中国特点，是以，良多国外的手艺在引进来时其实不顺应中国国情，好比对传统的A2/O生物除半岛体育磷脱氮工艺来讲，我国城镇污水的C/N偏低、回流污泥硝态氮偏高档问题就会较着影响生物除磷脱氮结果，是以需要进行本土化改进。

1.多点进水回流污泥反硝化改进A2/O除磷脱氮工艺

郑兴灿暗示，跟着这几年的成长，特别是一级A提标革新海潮到临以后，当前的我国的A2/O工艺已针对我国城镇污水的特点进行了一系列的改进，演化成了确有成效且较为复杂的系统，但他认为，合适我国城市污水处置工艺改进的要害一点仍是在在若何实现多点进水和多点回流。以下为上世纪80年月末开辟的多点进水回流污泥反硝化改进A2/O除磷脱氮工艺的具体流程，上世纪90年月最先获得较为普遍的利用：

2.城镇污水处置厂高尺度除磷脱氮工艺流程示例

会上，在多点进水回流污泥反硝化改进A2/O除磷脱氮工艺的根本上，郑兴灿还具体介绍了华北市政总院在城镇污水处置厂高尺度除磷脱氮工艺改进上的摸索和实践，并给出了具体示例。先看示例的整体流程图，以下：

郑兴灿介绍，针对高尺度的脱氮除磷要求，一方面，工艺在前端设置了超细格栅处置，提高了后续单位运营的不变性和靠得住性。二来，还增添了初沉发酵池来强化无机悬浮固体的去除，这类工艺十几年前在国外污水处置厂已获得存眷，近几年国内也最先渐渐正视。他暗示，实践中发现，在碳源不足的环境下，仅仅改变A2/O工艺自己，总氮不克不及到达5~6mg/L的程度，是以需要斟酌外加碳源，同时，还在本来系统上增添了短逗留时候的后续缺氧池和洽氧池，如许只要出水总氮不是不低在5mg/L的要求，根基都可以实现。值得留意的是，高尺度脱氮除磷工艺改进的一个根基原则是，氮磷的去除尽可能在生物处置段解决，而不是在后续的深度处置段。

郑兴灿特殊强调，一个手艺在分歧的情形下，它可能合用的规模会产生很年夜的转变。好比，假如要到达一级A尺度，滤布滤池是一个很好的手艺选择，水头损掉小、占地面积小、能耗很是低，但假如要求SS不变到达5mg/L以下，总磷不变到达0.3mg/L以下的话，该手艺便可能不太合适。对COD的去除也是一样。一些污水处置厂难生物降解的COD用臭氧氧化很是管用，但也其实不是所有的都管用，活性炭对一些工业废水管用，对另外一些也会掉效。不外值得一提的是，因为臭氧氧化手艺既可以去除COD，又可以去除色度，同时也是新兴很是规污染物去除的一个很是主要的路子和方式，郑兴灿建议，假如有必然的前提，年夜部门的污水处置厂可以将臭氧氧化作为消毒办法或进一步氧化的尺度设置装备摆设。

对工艺革新的原则，郑兴灿总结为一句话，即“先泉源节制，后强化处置；先运行优化，后工程革新；师长教师物强化，后物化辅助”。他暗示，对新一轮的提标革新而言，需要优先斟酌投资问题，建立优化运行的概念。例如，当现有的工艺系统可以或许依照一级A尺度不变运行的话，假如要晋升到新的、更高的尺度，好比总氮要到达10mg/L以下、总磷要0.3 mg/L以下时，恰当增添投药量和碳源的投加量等优化运行的体例便可解决，不需要工程革新或增添举措措施。而对一些小型的SBR系统，特别初期扶植的系统，革新的费用可能弘远在推倒重来，此时多个厂归并多是更适合的方式之一。每一个厂的环境纷歧，有通用的法例，也要随机应变，切实现实。

5、我国城镇污水独有的复杂水质特点和首要成因

会上，郑兴灿还总结了我国城镇污水独有的五年夜特点，包罗：

一是低碳氮比C/N，即BOD5/TN较着偏低。碳源40%以上的缺掉是由于化粪池，15%以上则因为污水管网的漏损，合计可到达50%以上。

二是泥沙含量高，即SS/BOD5较着偏高，泥沙首要来历在清洗加工、泥土流掉、泥浆、地表烧毁物、沙尘沉降、河水倒灌等。

三是冬季低温，特别是长江下流区域。成因首要是季候性气温转变、地表水供水水源、淮河以南冬季没法定的供暖办事等。

四是因为用户用水差别、工业影响等致使的进水水质水量波动。

五是因为工业废水的管控掉灵致使预处置未达标、不法排放等对污水处置厂进水水质发生影响。

6、生物脱氮除磷结果的要害影响身分和改良办法

郑兴灿给出了我国城镇污水C/N的具体数据。他暗示，经由过程全国的数据阐发可知，我国城镇污水C/N遍及低在4，而发财国度则高在5，这是国表里水质的素质不同。严重的碳源不足致使除磷脱氮结果不睬想。

郑兴灿提到，我国良多污水处置厂的SS/BOD5比值在2摆布，是发财国度的1.5~3倍，污水泥沙惰性悬浮固体含量高带来了年夜量的泥沙沉淀。而跟着进水SS/ BOD5比值的上升，污泥产量较着上升，污泥活性的较着降落，我国正常的污泥活性是欧美国度的一半。是以，对泥沙的节制是要害身分之一。

从生物除磷角度而言，优良碳源浓度和比例是生物除磷能力的要害影响身分，但是实际环境中因为回流污泥硝酸盐、低pH、过度曝气等缘由，生物除磷能力遭到了粉碎，所以可以经由过程加强反硝化除磷，节流碳源和能源耗损，但存在较较着的地区差别。

别的，完全硝化系统是保障系统不变运行的要害身分。郑兴灿指出，污水生物脱氮受完全硝化能力和反硝化能力的保障与功能的平衡、所需的C/N和碳源优化设置装备摆设等多重身分的影响。

郑兴灿暗示，今朝，有些设计院仍是依照硝化速度来设计，这是毛病的。系统的硝化能力与泥龄、温度有关，与硝化速度无关。硝化速度的凹凸和进水的C/N相干，另外一方面，C/N是反硝化能力的决议性身分，而碳源组成是影响反硝化速度的最首要身分，适合的C/N和碳源质量，带来快速的碳源和反硝化反映，而C/N严重不足的前提下，设计得再好，也解决不了问题。

污水生物脱氮的要害节制身分

下图为现实测定的反硝化反映的三个分歧速度阶段，初始10分钟摆布去除6mg/L的硝酸盐，以后60多分钟再去除6mg/L，然后是迟缓的反硝化，约4个小时再去除6mg/L，可以看出，在良多工艺系统中，年夜部门时候反硝化速度处在很低的阶段，有些设计人员认为可以经由过程无穷增添泥龄的体例来解决总氮去除率晋升的问题，但现实上，缺氧端每增添1小时的逗留时候，总氮的去除仅能增添1mg/L摆布，斟酌到硝化菌和反硝化菌之间的平衡，真正需要的时候多是2小时。两个小时的逗留时候才增添1mg/L，从投资和运行本钱来说，还不如恰当的投加外部碳源，由于每去除3mg/L摆布的总氮，碳源费用大要是0.1元。

别的，郑兴灿还提到了比来几年用得比力多的悬浮填料强化硝化工艺系统，他暗示，该工艺可以冲破非曝气污泥量比值的限制，解决冬季低温运行问题的同时提高反硝化能力。

7、城镇污水处置厂工程利用实例

1.天津纪庄子污水处置厂 津沽污水处置厂

天津纪庄子污水处置厂是华北市政总院设计的我国第一座年夜型二级处置厂，后因城市成长需要在2015年封闭迁建，今朝变身为天津津沽污水处置厂。郑兴灿介绍，该污水厂此刻履行一级A尺度，很快将提标至天津地标，也就是所谓的准Ⅳ类水尺度。同时，该厂周边还建成了再生水厂和污泥处置厂，实现了高档级再生水的操纵和污泥的资本化能源化。

2.无锡芦村污水处置厂

无锡芦村污水处置厂是华北市政总院设计的我国首坐采取一级A尺度的污水厂。郑兴灿介绍，作为首坐采取一级A尺度的革新工程，芦村污水处置厂采取了改进的A2/O+IFAS/MBBR。该厂最早利用的活性污泥法，后革新成A2/O，今朝利用了改进A2/O+国内首个年夜型IFAS/MBBR系统，并设置了初沉发酵池。该厂不但实现了冬季氨氮的达标，同时，在碳源的投加下实现了总氮的达标。至今，该工程已不变运行10年，很是成功。

3.地埋式污水处置厂: 太原晋阳

上图为太原晋阳地埋式污水处置厂。郑兴灿暗示，地下厂运行的不变性和矫捷性调控很是要害。

4.宜兴污水资本概念厂-生态综合体

宜兴污水概念厂是我国第一座面向2030～2040年的城市污水概念厂，该厂以“水质永续、能量自给、资本收受接管、情况友爱”为方针，今朝正在工程设计中。

郑兴灿暗示，但愿经由过程大师配合的尽力，不竭摸索我国城镇污水处置工艺向着更生态、更强化生物感化、能耗更少，同时可以实现很是规污染物去除的标的目的成长。

（编纂:Wendy）