关键词：污水处理厂、城镇污水、提标改造
前言
随着我国现代城市化建设进程加快，涌入城市的人口增多，企业也越来越多，企业发展和居民生活所需用水量也不断增加，水资源浪费和水体环境污染情况日益严重，水域污染也越来越严重，城镇污水处理厂提标改造建设迫在眉睫。为有效实现各级政府减排计划，促使城市污水均能够经过污水处理厂处理之后达标后进行排放成为现在城市污水处理的重点内容。然而现目前城市污水处理厂多数建设在城区，占有的城市土地有限，运用扩大用地面积的方式实现对更多污水处理，就目前城市发展情况而言较为困难，因此，可以运用合适的工艺对原有污水处理厂进行改造，从而实现扩容升级和提高排放标准成为解决这一难题的有效方法。
污水处理厂提标改造是一个综合性极强的系统工程，涉及的学科多，相关部门多，其中任何一个环节不合理都会给工程改造带来影响和造成不同程度的损失。污水处理厂提标改造，直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此，在进行污水处理厂提标改造时，必须做好方案的比较，以确定最佳方案。
一、源头污染物控制的必要性
工业废水排入城镇污水处理厂是影响达标的关键因素。重金属、有毒有害有机物、硝化抑制物和含氮杂环化合物（不可氨化有机氮）工业废水直接影响到微生物的生存；豆制品废水CODcr高，氨氮高；屠宰废水CODcr高，悬浮物、油脂、氨氮浓度高；垃圾渗滤液CODcr高，氮比例过高；如果不加以限制，势必会加重污水处理厂进水碳氮比严重失调。
因此，源头污染物如果得不到有效控制，城镇污水处理厂难以稳定运行，甚至会瘫痪。
二、稳定达标的难点
工业废水的接入给城镇污水处理厂的出水COD稳定达标带来难度。特别是工业产业园或工业发达的乡镇，污水处理厂进水中工业废水的比例往往高达60%以上，甚至达95%以上。工业废水排放对污水处理厂进水和出水水质的影响很大，尤其是化工和印染行业高度发达区域。工业废水未经预处理排入污水收集系统；工业废水虽然经过预处理，但由于预处理工艺采用生物处理为主，因此，很多可生化性的有机物已经被去除，留下来的物质进入城镇污水处理厂无法继续进行生化处理。
进水水质不合理的构成和冬季低温给城镇污水处理厂的出水TN稳定达标带来难度。在一些含工业废水的城镇污水处理厂中，不能被氨化和不能被生物降解的特殊含氮有机物的含量高，严重影响城镇污水处理厂的TN达标。很多城镇污水处理厂进水BOD5/TN一般为3.3左右，城镇污水处理厂为了反硝化脱氮而需投加必要的外加碳源。
低温条件致使污水处理系统中微生物数量减少，活性降低。太湖流域技术攻关成果表明，太湖流域污水处理厂污水水温最低温度在10℃左右。当冬季水温低于15℃时，生物脱氮效果及活性污泥的硝化反硝化性能受低温的影响开始明显，城镇污水处理厂TN达标难度增大。
三、污水处理厂提标改造工艺选择
首先应采用能够保证处理要求和处理效果的技术合理、成熟可靠的处理工艺。同时可结合处理厂所在城市的具体情况和工程性质，积极稳妥的采用污水处理新技术和新工艺，对在国内首次选用的新工艺、新技术、必须经过中试或生产性实验，提供可靠的改造参数后方可采用。
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①提标改造技术方案中应合理取舍预处理单元。如当进水SS高达400mg/L以上时，这种水质对生物处理系统的冲击很大，一方面，生物池的污泥增量太大，需要大量排泥，其结果是生物池内的有效生物量降低，影响处理效果，另一方面，是泥量大量增加，在来不及排泥的情况下影响供氧效率。这种高SS废水对生物处理系统的冲击，往往需要几天的时间来恢复。悬浮物不是很高的原水，若经过较长停留时间的初沉池，会损失一定的碳源，对生物脱氮产生不利影响。因此，是否设置初沉池的第一个条件是，考虑进水有机物浓度能否支撑活性污泥生物系统（因许多污水厂BOD5进水浓度低于70mg/L）；第二个因素是，生物脱氮所需碳氮比，以减少或不投加人工碳源为重要原则。因此，初沉池的运行要灵活，要根据实际进水水质情况，适当地提高初沉池的表面负荷，缩短停留时间或部分超越。通常停留时间宜为0.5～1.5小时。
②提标改造工程中应充分发挥生物处理段的作用。如当进水BOD5/COD比值偏低（通常小于0.3）的城镇污水处理厂，尤其印染废水为主时，应考虑设置厌氧水解池，利用兼性的水解产酸菌将部分难好氧生物降解有机物转化为易生物降解有机物，提高后续生物处理的效率。研究表明，作为高VSS/SS的污水预处理，厌氧水解池的设置非常必要，能够使SCOD/COD由33﹪增加至75﹪。为了缩短工艺流程，减少构筑物的设置，生物处理段应立足于最大程度地去除有机物、NH3–N、TN；为了节省化学药剂、污泥处理处置费用，并应兼顾磷的去除。当现有污水处理系统无法稳定达到尾水排放标准，且设备的能力、池容的利用状况、操作参数的控制存在一定的可供调控的空间时，提标改造工程应优先采用运行优化扩容技术，提高系统除磷脱氮的能力。当原有生物处理段采用上述强化措施后NH3–N和TN仍然不能达标时，提标改造工程可以考虑在原生物处理段后增加曝气生物滤池、反硝化滤池等设施。增加曝气生物滤池，进一步去除氨氮；增加反硝化滤池，进一步去除TN。通常此时需要补充必要的外加碳源，确保尾水NH3–N和TN稳定达到排放标准。
③污水处理工艺流程中应合理选择深度处理工艺单元
如果污水处理厂尾水要求达到一级标准A标准，通常污水处理工艺流程中必须增加深度处理单元。二级处理后的深度处理应以过滤为核心单元，混凝沉淀为强化手段，起到高效去除悬浮固体和胶体物质的作用，降低SS和消除病原体，以及通过调整混凝剂优选和剂量同步完成化学除磷。当二级强化处理出水的NH3–N及TN已经稳定达到一级A标准，BOD5、CODcr已经稳定达到一级B标准，SS不稳定，且需要化学除磷时，宜采用混凝+沉淀+过滤工艺流程，以确保稳定全面达标。当以上措施不能稳定达标时，可以考虑增加化学氧化或活性炭吸附方法。当出水需要脱色时，可以考虑增加臭氧氧化措施；特殊情况下（如：印染废水比例较高时），可以采用投加粉末活性炭作为应急或补充措施。
结论
（1）提标改造技术方案的实施应重视源头污染物的控制，接入城镇污水处理厂的污（废）水水质应严格按照国家及行业有关标准执行，不应对污水处理厂的安全运行造成不良影响。
（2）城镇污水处理厂作为城市基础设施工程，具有规模大、投资高的特点，工艺方案的选择须全面论证，因地制宜，注重成熟性和可靠性，同时积极稳妥的采用污水处理新技术和新工艺，做到工程造价低，省能耗，省运行费及占地少。
（3）加强运行管理，应根据进水水质水量变化，调整运行模式，特别重视冬季低温稳定达标的运行控制。
参考文献
[1] 汤健. 城镇污水处理厂提标处理技术探讨[J].安徽建筑，2013第3期
[2]马云飞. 城市污水处理厂扩容改造技术方案研究[D].青岛理工大学，2014.
[3]兰玲. 污水处理厂扩容升级改造及运行优化[J].冶金动力，2016，（6）：62-65.
论文作者:代庆福
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第4期
论文发表时间:2020/4/23
标签：污水处理论文; 城镇论文; 生物论文; 工业废水论文; 稳定论文; 有机物论文; 污水论文; 《城镇建设》2020年2月第4期论文;