來源:JIEI創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室
近幾年，隨著我國(guó)水污染問題日益突顯，城鎮(zhèn)污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)的提升已是大勢(shì)所趨，在環(huán)保越來越嚴(yán)的趨勢(shì)下，各地紛紛出臺(tái)更加嚴(yán)格的地標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)向地表IV類水看齊。在這種情況下，各地的污水廠都做了哪些提標(biāo)改造，已經(jīng)到了什么標(biāo)準(zhǔn)？JIEI對(duì)全國(guó)尤其是有嚴(yán)格地標(biāo)的地區(qū)部分水廠做了調(diào)研，梳理出了實(shí)行準(zhǔn)IV類排放的污水廠的分布及規(guī)模，并對(duì)其提標(biāo)改造的工藝路線及未來規(guī)劃進(jìn)行了分析。
多省市污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)提升至準(zhǔn)IV類要求
自2007年太湖藍(lán)藻爆發(fā)引發(fā)水危機(jī)起，尤其是“水十條”發(fā)布，且國(guó)家環(huán)保部發(fā)布修訂國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)的征求意見稿后，北京、天津、浙江、太湖流域、巢湖流域、岷沱江流域、滇池、雄安等陸續(xù)發(fā)布基于準(zhǔn)Ⅲ類、準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)的地方標(biāo)準(zhǔn)和流域標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)總氮、總磷提出了越來越高的去除要求（表1）。
各地的污水排放標(biāo)準(zhǔn)中TN、TP指標(biāo)都有不同程度的提升。發(fā)達(dá)城市提標(biāo)改造較早，如北京市、天津市在2015年之前均發(fā)布了相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。2012年北京市《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 11/890-2012）新建污水廠A標(biāo)準(zhǔn)中將TN由一級(jí)A的15mg/L提升至10mg/L，總磷提升至0.2mg/L。2015年至2018年，天津市、巢湖流域、四川省、浙江省、太湖流域也分別將TN提升至10mg/L，同時(shí)TP提升至0.3mg/L。昆明市地標(biāo)最為嚴(yán)格，《城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放限值》A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中TN、TP分別達(dá)到了5 mg/L和0.05 mg/L，被稱為“雙五標(biāo)準(zhǔn)”。
39座已執(zhí)行準(zhǔn)IV類排放標(biāo)準(zhǔn)的水廠情況調(diào)研
據(jù)《2017年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，我國(guó)污水廠有3781座（城市2209，縣城1572）。經(jīng)JIEI不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)市政污水處理廠主要污染物執(zhí)行IV類、準(zhǔn)IV類標(biāo)準(zhǔn)，且日處理量在20萬噸以上的水廠有39家，主要分布地區(qū)、規(guī)模及工藝如圖1。
從JIEI統(tǒng)計(jì)的39家污水廠數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行類IV類標(biāo)準(zhǔn)的污水廠主要集中于北京、天津、江蘇、安徽、廣東等省份，這些地區(qū)往往有高于國(guó)標(biāo)的地方排放標(biāo)準(zhǔn)，但是也僅限于主要指標(biāo)達(dá)到IV類，有些省市尚沒有達(dá)到準(zhǔn)IV標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠。
規(guī)模分布
JIEI對(duì)日處理量在20萬m3以上的污水廠進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，北京、天津、安徽等省份日處理規(guī)模居于全國(guó)前三，處理量高于50萬m3/d的大型水廠主要分布于北京、天津。
從JIEI統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)看，“高密度沉淀池/生物濾池+反硝化深床濾池”成為以活性污泥法為主的市政污水廠TN、TP提標(biāo)的標(biāo)配工藝。此外，膜技術(shù)因其高效的分離技術(shù)，出水水質(zhì)可以達(dá)到IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此， MBBR、MBR等工藝也廣泛用于污水廠的提標(biāo)改造中。
39家污水廠中應(yīng)用最多的工藝路線如下：
①“預(yù)處理+A/O生物反應(yīng)池+二沉池+BAF+高效沉淀池+V型濾池+臭氧高級(jí)催化氧化+消毒”工藝；
②“預(yù)處理+A/O生物反應(yīng)池+二沉池+高效沉淀池+深床濾池+臭氧氧化工藝+消毒”工藝；
③“預(yù)處理+MBR+臭氧氧化+消毒”工藝；
④“預(yù)處理+A/O生物反應(yīng)池+二沉池+反硝化生物濾池+臭氧氧化工藝+曝氣生物濾池+消毒”工藝。
典型案例
合肥市清溪凈水廠——TN≤5mg/L
合肥市清溪凈水廠設(shè)計(jì)規(guī)模20萬m3/d，最大處理能力26萬m3/d，是安徽省首座大型地埋式污水處理廠。為達(dá)到《巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB 34/2710-2016)，在進(jìn)一步挖掘改良A2/O二級(jí)處理工藝的去除能力基礎(chǔ)上，深度處理采用后置反硝化深床濾池工藝，工程采用全地埋式設(shè)計(jì)，地下箱體占地面積僅37807㎡，出水COD、BOD、總磷、氨氮達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)，其中TN≤5mg/L。該工程已于2017年11月30日通過環(huán)保驗(yàn)收，正式進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段，清溪凈水廠鳥瞰圖如圖2所示。
湯遜湖污水處理廠——提標(biāo)后達(dá)到III類標(biāo)準(zhǔn)
武漢湯遜湖污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為5萬m3/d，尾水為一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。為滿足武漢市水環(huán)境提升要求，采用君集水處理有限公司自主創(chuàng)新研發(fā)的“粉末活性炭膜生物反應(yīng)器+樹脂脫氮”技術(shù)工藝，對(duì)湯遜湖污水處理廠尾水進(jìn)行深度處理后達(dá)到地表水III類標(biāo)準(zhǔn)，污水廠尾水如圖3所示。
義烏佛堂污水處理廠——準(zhǔn)III類標(biāo)準(zhǔn)
佛堂污水廠設(shè)計(jì)日處理規(guī)模4萬m3，進(jìn)水主要為鎮(zhèn)區(qū)生活污水和鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)工業(yè)園區(qū)的印染、電鍍等工業(yè)廢水，以及部分的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液。在原有公司“水解酸化池+A2/O脫氮除磷處理工藝+高效沉淀池+反硝化深床濾池”工藝后端增加ACCA活性焦多級(jí)吸附再生技術(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目，通過“ACCA多級(jí)流動(dòng)床吸附塔+除磷一體機(jī)”的工藝技術(shù)組合（工藝流程見圖4），對(duì)COD、色度、總磷等污染物進(jìn)行有效的去除，出水從一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)提升至III類水標(biāo)準(zhǔn)。
新周污水處理廠——一級(jí)B到類IV的飛躍
新周污水處理廠日處理能力16萬m3，于2010年9月建成并投入使用，采用多模式A2/O生物脫氮除磷工藝，出水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國(guó)家一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，處理后尾水經(jīng)消毒排入甬江。按照《寧波市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》要求，2020年前，全市縣級(jí)(含)以上城鎮(zhèn)污水處理廠出水達(dá)到類IV類水，新周污水處理廠采用“MBBR(移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器)+高效沉淀池+反硝化深床濾池”工藝進(jìn)行提標(biāo)改造，出水水質(zhì)提升至類IV類水標(biāo)準(zhǔn)并滿負(fù)荷運(yùn)行，可直接作為再生水使用，是寧波首座類IV類污水廠。
市政污水廠提標(biāo)改造進(jìn)行時(shí)
目前，多地在積極推進(jìn)污水廠提標(biāo)改造。2018年，廣東、上海、山西、海南等很多省市發(fā)布了污水廠提標(biāo)改造目標(biāo)。
浙江：2018年啟動(dòng)實(shí)施100座城鎮(zhèn)污水處理廠清潔排放標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)改造要求，新建日處理規(guī)模1萬m3及以上城鎮(zhèn)污水處理廠出水按照新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放限值執(zhí)行；推進(jìn)現(xiàn)有日處理規(guī)模1萬m3及以上城鎮(zhèn)污水處理廠清潔排放技術(shù)改造，到2022年基本實(shí)現(xiàn)省重點(diǎn)環(huán)境敏感區(qū)域日處理規(guī)模1萬m3及以上城鎮(zhèn)污水處理廠達(dá)到《浙江標(biāo)準(zhǔn)》要求。寧波市要求2020年前，全市縣級(jí)(含)以上城鎮(zhèn)污水處理廠出水均要達(dá)到類IV類水要求。
江蘇：2019年，無錫市51家污水處理廠全面啟動(dòng)提標(biāo)改造，改造完工后，出廠水質(zhì)將由目前的一級(jí)A提升至相當(dāng)于地表準(zhǔn)IV類水，部分廠可達(dá)準(zhǔn)III類水。
廣東：2018年底，敏感區(qū)域、建成區(qū)水體水質(zhì)達(dá)不到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)的城市（縣城）生活污水處理設(shè)施完成提標(biāo)改造工作，其出水要達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）的較嚴(yán)值，有條件的地區(qū)可以根據(jù)當(dāng)?shù)厮h(huán)境容量適當(dāng)提高排放標(biāo)準(zhǔn)。
山東：2018年，廣饒縣開始實(shí)施14座污水處理廠全面提標(biāo)改造工程，年底前出水水質(zhì)穩(wěn)定保持在地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，并逐步改善提升達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)。
河北：2019年底前需完成雄縣32個(gè)傍水村污水處理設(shè)施建設(shè)，保定市及白洋淀上游流域重點(diǎn)排污單位全面啟動(dòng)污水處理設(shè)施提標(biāo)改造。
從目前各省、市的推進(jìn)工作來看，污水廠提標(biāo)均在持續(xù)重點(diǎn)推進(jìn)。在水敏感區(qū)域，部分污染物排放限值已在向極限去除的水平發(fā)展。
