污水處理工藝的可持續(xù)發(fā)展研究
來源:市政行業(yè)資訊
污水處理行業(yè)對營養(yǎng)物排放(主要是氮和磷)的限制越來越嚴格。如何在營養(yǎng)物去除與可持續(xù)性之間達成平衡?美國水環(huán)境研究基金會(WERF)就此進行了一項研究，摘要如下。
01核心問題
來自點源和非點源的高氮磷負荷都會影響水質(zhì)。限制營養(yǎng)素排放的方案側重于受納水體水質(zhì)，而很大程度上忽略了對空氣質(zhì)量和其他因素的相應影響。本研究呈現(xiàn)了“三重底線”方法的結果，該方法在決策過程中考慮環(huán)境、經(jīng)濟和社會三大效益以實現(xiàn)更可持續(xù)的解決方案。
02研究背景和內(nèi)容
越來越多的污水廠需要改進處理工藝，以滿足較低的污水營養(yǎng)物(氮，磷)排放限制。業(yè)界越來越意識到實現(xiàn)這些目標的成本在不斷上漲，并主要通過提高供水和排水收費來滿足成本需求。而且，他們也關注可持續(xù)性、氣候變化以及水質(zhì)改善的成本和相關收益等問題。
本研究側重于采用更先進的處理技術以滿足越來越嚴格的營養(yǎng)物限制的污水處理廠的可持續(xù)性問題。目標是確定在提高營養(yǎng)物去除等級的可持續(xù)性影響超過了更好水質(zhì)帶來的好處時，是否達到了“收益遞減”點。
研究針對同一處理水量10MGD采用了五個不同的處理系列，以滿足從cBOD去除模式(1級)到其他4種不同出水營養(yǎng)物排放的處理目標，分別是2級(8mgN/L，1mgP/L)到最嚴格的5級(<2mgN/L，<0.02mgP/L)。
鑒于可持續(xù)性是一個廣泛的術語，研究對業(yè)界公認的可持續(xù)性三大效益進行了評估和討論，并特別強調(diào)了環(huán)境和經(jīng)濟效益，因此著重關注以下變量：溫室氣體(GHG)排放，反映潛在藻類生長的水質(zhì)指標，投資和運營成本，能耗以及諸如化學品、天然氣或柴油等消耗品。
各處理等級對應的溫室氣體排放量和藻類產(chǎn)量
1級處理標準-常規(guī)二級處理(無營養(yǎng)物去除要求)
2級處理標準-生物營養(yǎng)物去除(BNR)，TP1mg/LTN8mg/L
3級處理標準-強化營養(yǎng)物去除(ENR)，TP0.1-0.3mg/LTN4-8mg/L
4級處理標準-極限處理技術(LOT)，TP<0.1mg/LTN3mg/L
5級處理標準-反滲透(RO)，TP<0.02mg/LTN2mg/L
03結果和結論
本研究發(fā)現(xiàn)，使用點源處理技術以及現(xiàn)有的非點源最佳管理措施(BMP)，對于實現(xiàn)可觀的水質(zhì)改善更具可持續(xù)性。相比于嚴格關注點源排放并要求4級或5級處理，3級或4級處理配合非點源BMP更具可持續(xù)性，并可達到類似效果。
溫室氣體排放結果表明，收益遞減點在4級(3mgN/L，0.1mgP/L)處理標準。溫室氣體排放量從1級到4級穩(wěn)步增加，然后從4級提高到5級時，溫室氣體排放量增加了65%，但排放的營養(yǎng)物負荷卻只下降了1%。溫室氣體排放的主要貢獻者是能源相關的活動，如曝氣、泵送、混合攪拌等。在隨著滿足更嚴格的營養(yǎng)物目標而需要生物營養(yǎng)物去除之外的化學處理時，化學品使用相關的溫室氣體排放量會增加。
由于污水營養(yǎng)物去除旨在改善水體，減少受納水體藻類生產(chǎn)過程中的富營養(yǎng)化，因此我們使用一個替代參數(shù)——“潛在藻類產(chǎn)量”來評估水質(zhì)改善狀況。每生成100磅藻類需要7.2磅的N和1.0磅的P。依據(jù)此關系，將藻類產(chǎn)量的減少表示為N或P減少的函數(shù)。結果表明，處理等級從1級變化到3級，潛在藻類產(chǎn)量減少了將近95%;從3級變化到5級時，又減少了4%，而這部分增量的改進卻幾乎使溫室氣體排放量翻了一番。
從1級變?yōu)?級，項目總投資成本增加約三分之一。從1級變?yōu)?級時，成本翻了一番還多(本報告中的項目總投資成本指的是新建工廠成本)。處理等級之間的運營成本增加比項目總投資成本更加顯著：從1級到5級時，增加了5倍以上。
雖然溫室氣體排放量和污水處理成本在實施營養(yǎng)物去除時均會增加，但污水廠實施營養(yǎng)物去除仍會帶來以下相關效益：
降低BOD/TSS排放負荷。
提高微量有機化合物和重金屬的去除率。
改善水質(zhì)，有利于下游用戶和生態(tài)系統(tǒng)棲息地，特別是與生物多樣性和富營養(yǎng)化有關。
04管理和政策建議
采用涵蓋范圍更廣的研究方法，包括對非點源的最佳管理實踐，來全面考慮受納水體營養(yǎng)物負荷，比單獨只考慮污水廠提標升級更有經(jīng)濟性。因此建議從全國或地方層面制定一個兼顧點源和非點源的水質(zhì)保護和溫室氣體排放管理的管理性框架文件。
原標題:【行業(yè)信息】污水處理工藝的可持續(xù)發(fā)展研究
原標題：沈陽九座污水處理廠提標改造
|
本報訊（華商晨報主任記者 劉桐）沈陽市全力推進北部污水處理廠等9座污水處理廠提標改造工程，目前已完成3座污水處理廠轉輸工程，其余6座污水處理廠提標改造工程正有序推進。 根據(jù)環(huán)保督察工作的相關要求，沈陽市9座污水處理廠提標改造工程被列為重點督察項目。 對于日處理能力較小的3座污水處理廠，沈陽市主要采用轉輸方式進行整改。其中，渾南產(chǎn)業(yè)區(qū)污水處理廠已全部轉輸至排放標準為一級A的渾南桃仙污水處理廠。南小河污水處理廠已經(jīng)關停，污水已全部轉輸至排放標準為一級A的蒲河北污水處理廠。經(jīng)濟開發(fā)區(qū)化工園污水處理廠已作為排放標準為一級A、日處理能力25萬噸的西部二期污水處理廠預處理單元。 沈陽市的北部污水處理廠、沈水灣污水處理廠、仙女河污水處理廠、西部污水處理廠、上夾河污水處理廠，現(xiàn)出水均執(zhí)行二級標準，此次提標改造目標為保持原處理規(guī)模不變，出水標準提升至一級A標準。對于采用人工濕地與生物處理組合工藝的滿堂河污水處理廠，提標改造目標為保持原處理規(guī)模不變，出水標準提升至北京市水污染物綜合排放標準中的B排放限值。 |
