【干貨】污水處理廠類IV、類III水提標(biāo)改造工藝技術(shù)路線大討論
2014年6月11日,《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡稱“水十條”)的計(jì)劃草案報(bào)請(qǐng)國務(wù)院審議，2015年2月“水十條”獲得國務(wù)院常委會(huì)通過，4月正式頒布。同時(shí)在國內(nèi)個(gè)別城市(北京、天津、昆明等)分別提出污水廠出水標(biāo)準(zhǔn)高于國家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，接近類IV類水或III類水標(biāo)準(zhǔn)。
新標(biāo)準(zhǔn)的提出將對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠的處理工藝選擇和設(shè)計(jì)提出更高的要求，重點(diǎn)在去除難降解COD、TN、TP、SS、色度等指標(biāo)上的處理工藝選擇。2016年11月25日機(jī)械設(shè)備委員會(huì)微信群就“污水處理廠IV類水或者III類水提標(biāo)工藝技術(shù)路線及設(shè)備”為主題開展了一次有針對(duì)性的技術(shù)研討會(huì)，具體會(huì)議信息如下：
討論主題：
污水處理廠類IV類水或者III類水提標(biāo)工藝技術(shù)路線及設(shè)備
重點(diǎn)討論問題：
(1)TN去除工藝選擇：重點(diǎn)討論TN在生物反應(yīng)池還是專設(shè)反硝化濾池解決。
(2)COD去除工藝選擇：重點(diǎn)討論難降解COD的去除工藝。
(3)SS去除工藝選擇：重點(diǎn)討論采用常規(guī)過濾工藝還是膜過濾工藝。
(4)在提標(biāo)改造工程和新建工程中的注意事項(xiàng)。
點(diǎn)評(píng)專家：
甘一萍主任(教授級(jí)高級(jí)工程師)：中國水協(xié)排水委秘書長。
會(huì)議組織：楊清高級(jí)工程師
參與討論的專家：馮生華、趙樂軍、甘一萍、黑國翔、李殿海、魏彬、阜崴、石鳳、魏新慶、王舜和、柯永文、楊祝平、高旭、李國金、詹衛(wèi)東、程中紅、夏文輝、柴建中、李振川、趙朝根、孫永利等(依發(fā)言順序)。
基本情況簡介：
北京市在2014年1月1日實(shí)施《水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/307-2013)地方標(biāo)準(zhǔn)，目前市內(nèi)污水處理廠已陸續(xù)完成升級(jí)改造設(shè)計(jì)和施工工作，部分污水廠已投入運(yùn)行。
天津市在2015年10月1日實(shí)施《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB12/599-2015),目前市內(nèi)污水處理廠正在進(jìn)行升級(jí)改造的設(shè)計(jì)和施工工作。
各種水質(zhì)指標(biāo)對(duì)比一覽表
目前北京地區(qū)污水處理廠處理標(biāo)準(zhǔn)主要以北京市B標(biāo)準(zhǔn)為主，天津地區(qū)污水處理廠處理標(biāo)準(zhǔn)主要以天津市A標(biāo)準(zhǔn)為主。由上表可知目前天津、北京地區(qū)污水處理廠出水標(biāo)準(zhǔn)大部分指標(biāo)與地表IV類一致，部分指標(biāo)仍然達(dá)不到地表IV類標(biāo)準(zhǔn)，因此目前污水廠出水指標(biāo)為類IV類水標(biāo)準(zhǔn)。
目前類IV類水標(biāo)準(zhǔn)下污水處理廠的大體工藝路線為以下四種類型：(初步統(tǒng)計(jì))具體如下：
1、“預(yù)處理+AO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+AO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+AO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。
根據(jù)前面對(duì)水質(zhì)指標(biāo)對(duì)比，以及工藝處理流程簡介，在新的排放標(biāo)準(zhǔn)下污水處理廠處理工藝的選擇應(yīng)重點(diǎn)需解決：TN、COD、SS、色度的去除工藝。
因此本次技術(shù)交流重點(diǎn)討論以下4個(gè)方面：
1、TN去除工藝選擇：重點(diǎn)討論TN在生物反應(yīng)池解決還是專設(shè)反硝化濾池解決，以及濾池工藝選擇。
2、COD去除工藝選擇：重點(diǎn)討論難降解COD的去除工藝。
3、SS去除工藝選擇：重點(diǎn)討論采用常規(guī)過濾工藝還是膜過濾工藝。
4、在提標(biāo)改造工程和新建工程中的注意事項(xiàng)。
精彩內(nèi)容匯總：
一、去除TN方面的討論內(nèi)容：
石鳳：TN個(gè)人覺得，后端的強(qiáng)化反硝化應(yīng)該需要，現(xiàn)在的污水處理廠基本上有碳源不足的問題，在生物池內(nèi)投加碳源一方面不經(jīng)濟(jì)，另一方面出水TN≤10mg/L生物池內(nèi)很難。
李殿海：探討的工藝即要考慮技術(shù)可行，還要探討經(jīng)濟(jì)可行。
王舜和：在生物池后做缺氧段投加碳源和反硝化濾池的脫氮效果到底有多大差異呢?記得12年去日本參觀過一個(gè)水廠，他們就是在曝汽池內(nèi)投碳源，采用的三段AO,當(dāng)時(shí)問過廠長進(jìn)水TN=40 mg/L出水要求是6mg/L，其實(shí)將脫氮放在曝氣池也是沒問題的。
魏彬：TN還是在生物池解決好，附加一個(gè)AO可以頂替反硝化濾池加曝氣生物濾池的雙重效果，何樂而不為。
楊祝平：脫氮完全放在前面，如采用Bardenfo工藝，第二段前期投加碳源，怕廠里吃不消。
魏新慶：后置反硝化池與沉淀后置反硝化濾池確實(shí)有優(yōu)勢：(1)節(jié)地(2)節(jié)能(3)節(jié)電，同時(shí)反硝化濾池的停留時(shí)1h左右，其實(shí)這么短的反應(yīng)對(duì)間對(duì)碳源理論上也是有限制的。
阜崴：III類水和IV類水標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別在于人體接觸，III類水的總氮是1mg/L太難了，所以三類不該是目標(biāo)。反硝化濾池去除TN沒問題，但達(dá)到1mg/L太難且不好控制，華北地區(qū)水環(huán)境的問題是沒有天然補(bǔ)水，河道流速太慢，生態(tài)差，所以不要拘泥水質(zhì)，應(yīng)關(guān)注流態(tài)。
甘一萍：如果TN≤15mg/L，還是盡量不用反硝化濾池。
楊清：總結(jié)大家的意見，看來TN的去除還是優(yōu)先挖掘常規(guī)二級(jí)處理的潛力，從建設(shè)和運(yùn)行成本上都占優(yōu)勢。
魏彬：發(fā)掘生化系統(tǒng)的潛力，技術(shù)上還需要突破，藥劑量一定要減少。
二、去除COD方面的討論內(nèi)容：
高旭：達(dá)標(biāo)難度還是去除COD的問題。
馮生華：對(duì)于難降解的COD，采用深井曝氣還是具有一定的優(yōu)勢。
黑國翔：對(duì)于非常難處理的COD，也有不合理之處，一些有機(jī)物，采用芬頓氧化，都無效果，活性炭也不能吸附，這設(shè)計(jì)到COD的進(jìn)一步細(xì)分，有些復(fù)雜化。
甘一萍：COD應(yīng)區(qū)分是微生物代謝產(chǎn)物，還是工業(yè)成份造成的難降解物質(zhì)。
魏彬：COD指標(biāo)下不來，必然是上游對(duì)難降解COD的處理不到位造成的，生活污水廠經(jīng)三級(jí)處理后，基本能穩(wěn)定達(dá)到20mg/L。生活污水中難降解成份和代謝殘留貢獻(xiàn)并不高，我們這有長期數(shù)據(jù)支持。
甘一萍：從北京、天津?qū)嵗�，臭氧氧化可將COD從45mg/L降至30mg/L以下。
王舜和：請(qǐng)問甘總，您說的這種情況投加量大約多少?
甘一萍：4~6mg/L。
趙樂軍：北京中心城區(qū)生活污水的比例高，比天津高，天津工業(yè)廢水的比例略高一些，今后也是下降趨勢。
楊清：請(qǐng)問甘總，據(jù)了解北京的污水中工業(yè)廢水較天津少，所以在COD去除工藝上，北京采用的臭氧氧化以脫色為主，不知道是否準(zhǔn)確。
甘一萍：是的，準(zhǔn)確。
楊清：現(xiàn)在天津幾個(gè)大廠提標(biāo)改造，采用的臭氧氧化工藝，臭氧接觸時(shí)間都接近1h，且投加量都很大。
甘一萍：天津工業(yè)區(qū)污水的COD采用催化臭氧氧化也有效果。
黑國翔：一些工業(yè)區(qū)的污水廠，生化時(shí)間24h~48h，COD仍然在100mg/L左右。
魏彬：所以我認(rèn)為COD與其控制污水廠，不如加強(qiáng)上游點(diǎn)源對(duì)于難降解COD排放的控制，強(qiáng)化進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)，加B/C指標(biāo)或難降解COD指標(biāo)。
趙樂軍：臭氧氧化不能是最后一個(gè)處理工藝單元。
魏彬：臭氧應(yīng)該放在工廠。
魏新慶：污水提標(biāo)應(yīng)主要是解決水體富營養(yǎng)化問題，水體富營養(yǎng)化主要控制N和P，實(shí)與COD無關(guān)。自然界腐敗的樹葉可致使水體COD指標(biāo)很高，但未見其帶來富營養(yǎng)化。
三、去除TP方面的討論內(nèi)容：
魏新慶：關(guān)于P的問題最嚴(yán)重，P在地球化學(xué)上是不可再生的，目前全球磷資源是嚴(yán)重的問題，污水去除磷的同時(shí)回收資源非常緊迫。
甘一萍：磷的回收還是在污泥液中效率更高。
魏彬：總磷比總氮要容易，但是多級(jí)AO總感覺不如單級(jí)和兩級(jí)AO的除磷效果好。
趙樂軍：多級(jí)AO的停留時(shí)間太長，除磷需要時(shí)間短。
李國金：多級(jí)AO只有部分污水參與釋磷，比例少。
魏彬：還是碳源分配問題，碳源更多用于脫氮，所以磷能分配的碳源就少了。
阜崴：多級(jí)AO的最后一級(jí)加藥效果等同于濾池。
李國金：一般混凝沉淀去除總磷，加藥到一定程度就沒有效果了，目前有采用氣浮除磷的工藝，在蘭州蘭水進(jìn)行中試，效果良好。
四、去除SS方面的討論內(nèi)容：
趙樂軍：太湖有本導(dǎo)則(鄭興燦總工著)，深床濾池出水SS在5mg/L左右，一般為5~10mg/L，穩(wěn)定低于5mg/L可能有難度。
柯永文：去除SS最好選擇還是膜法去除。
甘一萍：其實(shí)SS小于5mg/L，不知道檢測誤差?準(zhǔn)否?
夏文輝：檢測SS需要增加取水樣蒸發(fā)的量，水樣太少精度大大打折扣，誤差太大。開發(fā)區(qū)污水處理廠，前段生化處理采用DAT-IAT的SBR工藝，應(yīng)該說工藝不算先進(jìn)，后面直接反硝化濾池進(jìn)行微絮凝反硝化過濾，目前反硝化出水的TN和SS控制都非常好。我們分析近三年的出水水質(zhì)，SS非常穩(wěn)定達(dá)到SS小于5mg/L。另外以后反硝化濾池建議都采用衡水位方式。
小結(jié)：
1、對(duì)于TN的去除，應(yīng)充分利用好污水自身碳源，優(yōu)先挖掘常規(guī)二級(jí)處理的潛力;當(dāng)要求出水TN≤15mg/L時(shí)，盡量不用反硝化濾池。
2、對(duì)于TN去除率較高的污水處理廠，二級(jí)生物反應(yīng)池采用多級(jí)AO和改良Bardenpho具有一定的優(yōu)勢。
3、對(duì)于難降解的COD，采用深井曝氣還是具有一定的優(yōu)勢。
4、對(duì)于含工業(yè)廢水的難降解COD和色度，采用臭氧催化氧化具有一定的效果。
5、對(duì)于TP去除率較高項(xiàng)目，目前還是以化學(xué)除磷工藝為主。
6、對(duì)于投加碳源的污水處理工藝，建議采用好氧氧化作為最后一段工藝。
