題 目：合肥污水處理廠提標(biāo)改造實踐與思考

報告人：合肥市排水管理辦公室 錢靜 黨委副書記/副主任

合肥市排水管理辦公室 錢靜：合肥屬“三河三湖”重點流域，按照國家要求，合肥污水處理廠須達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。2011年，合肥在研究王小郢污水處理廠提標(biāo)改造方案時候，市委、市政府從巢湖水質(zhì)保護(hù)與治理角度出發(fā)，提出合肥污水處理廠提標(biāo)改造要高于國家確定的標(biāo)準(zhǔn)，確定污水處理廠提標(biāo)改造兩個比較關(guān)鍵的控制指標(biāo)，一個是總磷提高到0.3mg/l，總氮提高到5mg/l。在2011年提出這么高的排放標(biāo)準(zhǔn)，作為城市排水管理部門，我們感覺壓力非常大，我們走訪了全國很多的城市，在當(dāng)時的情況下，國內(nèi)國內(nèi)污水處理廠幾乎沒有總氮達(dá)到這么高的實際運行案例，國際上也非常少見。為完成這么艱巨的任務(wù)，我們做了很多的實驗研究和提標(biāo)改造方案論證，并圓滿完成了改造任務(wù)，今天我就合肥污水處理廠提標(biāo)改造的做法跟大家做些交流。

我從四個方面介紹一下合肥提標(biāo)改造的重點工作。

首先說一下合肥的地理位置和水系特點。合肥地處江淮之間，距離巢湖16公里，屬江淮丘陵地貌，市區(qū)水系發(fā)達(dá)，河流最終排放到巢湖，巢湖是全國五大淡水湖之一，合肥污水處理廠提標(biāo)改造標(biāo)準(zhǔn)的確定也是基于巢湖氮磷富氧化控制。

目前合肥市主城區(qū)已建成12座污水處理廠，總處理規(guī)模達(dá)到174.5萬噸/日，除了4座污水處理廠正在實施高標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造外，其他污水處理廠在2015年以后已經(jīng)陸續(xù)完成了提標(biāo)改造，并且穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運行。在王小郢污水廠提標(biāo)改造之后，2016年安徽省出臺了《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》

該標(biāo)準(zhǔn)將污水處理廠分為一類和二類，合肥城區(qū)污水處理廠主要執(zhí)行一類標(biāo)準(zhǔn)，安徽省的標(biāo)準(zhǔn)考慮全省的經(jīng)濟(jì)水平和污染排放的現(xiàn)狀，以及巢湖治理的實際需求，是較為合適的，我們做下來也是沒有問題的。

接下來給大家匯報一下，合肥提標(biāo)改造主要的技術(shù)方案。在改造之前，合肥大部分的污水處理廠都是采用氧化溝工藝，王小郢處理廠改造之前執(zhí)行的是一級B標(biāo)準(zhǔn)。改造前，我們對王小郢近兩年的進(jìn)水和出水水質(zhì)情況進(jìn)行了系統(tǒng)分析。

這是進(jìn)水的情況，

圖1 實測進(jìn)水主要污染物濃度變化圖

這張是出水的情況，

圖2 實測出水主要污染物濃度變化圖

從分析情況看，進(jìn)水BOD、TN和TP值分別為146.5、42和9，碳氮比滿足除磷脫氮要求。改造重點是在氮和磷這兩個指標(biāo)上。分析認(rèn)為：總氮超標(biāo)的主要原因是部分月份進(jìn)水碳氮比較低、無法滿足生物脫氮碳源要求。磷的去除主要依靠生物除磷，保證率不高。

針對水質(zhì)分析，提出提標(biāo)改造總體思路：

對二級處理部分的氧化溝進(jìn)行改造，進(jìn)一步強(qiáng)化有機(jī)物和氮磷的去除，同時增加深度處理設(shè)施，實現(xiàn)反硝化、過濾、消毒功能，解決SS、總氮、大腸桿菌這樣一些問題，這里面我們將工作重點聚焦在氧化溝改造上，通過對氧化溝的分析，發(fā)現(xiàn)氧化溝水力停留時間較長，達(dá)到16到17個小時，這就給我們下一步改造留下很大的空間。針對一期、二期不同的水深特點，進(jìn)行了區(qū)別對待，一期依然維持轉(zhuǎn)刷曝氣，二期改為底曝。

改造后二級出水設(shè)計水質(zhì)

當(dāng)時我們設(shè)定了一個目標(biāo)值，尤其是氮磷目標(biāo)值，從目前改造以后的實際運行效果來看，全年大部分月份，尤其是夏天，二級處理出水總氮基本上控制在10mg/l以下，冬季水溫較低的情況下，總氮在10到12之間波動，磷的控制情況也非常好，基本在1mg/l左右。深度處理單元的功能定位，主要是反硝化、過濾、消毒。在當(dāng)時深度處理工藝選擇上，我們也是比較糾結(jié)，因為這么高的總氮排放標(biāo)準(zhǔn)是需要在后面實施反硝化的，當(dāng)時像生物濾池、深床濾池、活性砂濾池這幾個技術(shù)國內(nèi)都有一些應(yīng)用，但是大部分都是起到過濾的作用，真正用作反硝化的還不是很多，在定深度處理工藝前，我們和幾家技術(shù)公司在現(xiàn)場開展了八個月的中試，經(jīng)中試實驗驗證了，這三種深度處理工藝，都具備反硝化功能，當(dāng)然各種不同的工藝，濾速、反沖洗水量、碳源消耗量有所不同。此外，同時我們還做了一件事，就是我們對污水處理廠的進(jìn)水進(jìn)行了組份分析，從分析結(jié)果來看，進(jìn)水中不可生物降解COD濃度約40mg/l，有機(jī)氮平均濃度為1.35mg/l。要實現(xiàn)出水COD小于30mg/l標(biāo)準(zhǔn)，需對進(jìn)水中溶解性不可生物降解COD濃度作界定；有機(jī)氮不會影響出水不大于5mg/l的總氮標(biāo)準(zhǔn)。

接下來給大家介紹一下氧化溝的改造方案。提標(biāo)改造工程將氧化溝進(jìn)行分區(qū)，在厭氧池出水進(jìn)入氧化溝后首先設(shè)立一個獨立的缺氧區(qū)，缺氧區(qū)出水進(jìn)入好氧區(qū)，好氧區(qū)末端設(shè)一個脫氣區(qū)。脫氣區(qū)HRT為1.2h，主要目的是降低好氧區(qū)回流至缺氧區(qū)及進(jìn)入二沉池內(nèi)混合液中攜帶的過量溶解氧，降低對于缺氧池以及后續(xù)反硝化濾池的碳源消耗。脫氣區(qū)內(nèi)設(shè)攪拌器防止污泥沉淀，脫氣區(qū)末端設(shè)回流泵，將消氧后的硝化液回流至缺氧區(qū)首端同厭氧池進(jìn)水相混合，利用原水中的碳源進(jìn)行反硝化。

改造后缺氧池和好氧池分別占用原有氧化溝的兩條溝道，水力停留時間各8.1h。為了應(yīng)對進(jìn)水水質(zhì)的波動以及硝化/反硝化的不同要求，在缺氧池末端設(shè)有調(diào)節(jié)段，調(diào)節(jié)段內(nèi)設(shè)曝氣器與攪拌器，可以根據(jù)需要變化分區(qū)功能。，我們是分組改造，改完一條溝以后就讓它進(jìn)水，讓它和其他沒有改造的溝進(jìn)行對比，驗證我們的改造效果怎么樣，通過對比分析，改造后的氧化溝出水氨氮和總氮都優(yōu)于沒有改造的氧化溝。

在王小郢之后，我們對全市的污水處理廠都進(jìn)行了提標(biāo)改造，這里舉了幾個廠的例子，這是提標(biāo)改造以后，2017年年均的出水情況，大家可以從實際的出水情況看到，年均出水情況非常好。這么好的再生水資源補(bǔ)給到河道里，對改善河道水質(zhì)起到積極作用。

接下來給大家介紹一下，大家可能都比較關(guān)心的，提到這么高的標(biāo)準(zhǔn)，項目投資情況和運行費用情況。拿王小郢來說，竣工決算投資約2.5億，噸水投資大約800萬，水價組成分析中，大家可以看到，紅色部分是電費，第二部分是藥劑費，電費占成本的60%左右。

從全市總體情況看，直接行運行費在0.6元左右。

最后談一談，我們一路走來，我們對污水處理廠提標(biāo)改造工作的幾點思考。

1、高標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的前提條件。通過對源水進(jìn)行組份分析，我們達(dá)到這樣高的出水標(biāo)準(zhǔn)是有先決條件的，第一個先決條件就是溶解性不可降解COD要小于20mg/l。引導(dǎo)基于污染物總量控制的高標(biāo)準(zhǔn)，尤其是總氮這個指標(biāo)，我們實行月平均值考核，水溫低于12度的出水總氮值不計入平均值計算。

2、二級處理改造是關(guān)鍵。提標(biāo)改造的關(guān)鍵還是要放在生化處理段，碳源的高效利用是提標(biāo)改造及成本控制的關(guān)鍵。此外，要盡量控制濾池進(jìn)水的溶解氧，如果不把溶解氧控制好，會白白消耗掉很多的碳源，增加藥劑成本。

3、強(qiáng)化除磷脫氮設(shè)施功能盡量不疊加。反硝化濾池?zé)o論是脫氮還是除磷，都會產(chǎn)生一定量的反沖洗廢水及污泥，并增加濾池反沖洗的頻率。頻繁反沖洗會增大二沉池的水力負(fù)荷，增加運行能耗。在本工程中，由于占地的限制，反沖洗廢水沒有單獨處理，而是排入二沉池前，通過沉淀池進(jìn)行固液分離。

4、以獎代罰，充分挖掘運營潛能。

我們定這么高的標(biāo)準(zhǔn)不是環(huán)保要求的，是內(nèi)控指標(biāo)，所以我們定了兩個考核標(biāo)準(zhǔn)，一個就是環(huán)保要求我們的，這個是紅線，各個運行單位必須達(dá)到，在這個標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，鼓勵運營企業(yè)內(nèi)部挖潛，如果月均值達(dá)到內(nèi)控指標(biāo)，我們是給予獎勵的，大約噸水5分錢的獎勵，這個5分錢的獎勵看似不多，但是調(diào)動了運行管理的積極性。

最后說一點體會，從合肥污水處理廠提標(biāo)改造情況來看，合肥污水處理的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)非常高，可挖潛的空間非常有限了。但是我們的污染物削減投資效益并不高，這幾年，王小郢污水廠水量在增長，進(jìn)水濃度卻逐年下降，如果這個情況不扭轉(zhuǎn)，提標(biāo)改造的意義不大。接下來工作的著力點應(yīng)當(dāng)聚焦在兩個方面，一是管網(wǎng)的查缺補(bǔ)漏，一定要作為今后一段時間的重點工作。二是推進(jìn)污水再生利用，將污水處理廠提標(biāo)后的尾水，很好的分配到河道里面，增加水體流動性，改善河道水質(zhì)。

以上就是我對合肥污水處理提標(biāo)改造工作的簡單匯報，不妥之處，請大家批評指正！合肥排水和污水處理一路走來得到各位專家、領(lǐng)導(dǎo)以及全國同行的大力支持，合肥排水事業(yè)的發(fā)展，離不開大家的關(guān)心和幫助，在此，我對各位領(lǐng)導(dǎo)專家和全國的同行再次表示感謝，謝謝大家。

本次大會的發(fā)言嘉賓包括來自住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部、中國土木工程學(xué)會、中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，全國排水行業(yè)設(shè)計、科研、運營單位（各主要水務(wù)集團(tuán)）、建設(shè)單位的國家級專家學(xué)者和相關(guān)行業(yè)學(xué)科帶頭人，同時還包括了賽萊默在內(nèi)的全球領(lǐng)先的設(shè)備和系統(tǒng)集成供應(yīng)商。此外，與會代表也均是來自全國各大市政工程設(shè)計院、城建設(shè)計院、各行業(yè)工業(yè)設(shè)計研究院等設(shè)計城鄉(xiāng)給排水及水處理行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，從與會代表的構(gòu)成和來源來看，大會堪稱集結(jié)了業(yè)內(nèi)的權(quán)威專家和學(xué)術(shù)大咖。