近日，遼寧省生態(tài)環(huán)境廳發(fā)布《寒冷地區(qū)污水廠提標(biāo)改造技術(shù)指南（征求意見稿）草案》（下稱《文件》）。
《文件》提出主要目標(biāo)是，指導(dǎo)寒冷地區(qū)遼河流域縣級及縣級以上城鎮(zhèn)污水處理廠滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002），實現(xiàn)污水處理廠提標(biāo)建設(shè)和運行。
而對于具體的提標(biāo)改造行動，《文件》也給出三大技術(shù)原則：1、先源頭控制，后強化處理；2、先運行優(yōu)化，后工程改造；3、先生物強化，后物化輔助。
對于“先源頭控制，后強化處理”，其中提出通過抓工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)等來實現(xiàn)工業(yè)污染排放量的削減。另外也對污水管網(wǎng)提出要求，例如生活污水應(yīng)依法規(guī)范接入市政污水管網(wǎng)、工業(yè)廢水不應(yīng)直接接入市政污水管網(wǎng)等等。
對于“先運行優(yōu)化，后工程改造”，其中梳理出曝氣沉砂池為預(yù)處理段的優(yōu)選工藝，AAO 工藝、MBR 工藝為二級生化段的優(yōu)選工藝，混凝沉淀+過濾為深度處理段的優(yōu)選工藝。
對于“先生物強化，后物化輔助”，其中重點提及碳源問題和脫氮除磷問題。例如，
01 進(jìn)水碳源充足且缺氧區(qū) HRT 足夠時，可通過增加內(nèi)回流比提高系統(tǒng)脫氮效果；進(jìn)水碳源不足時，僅增加內(nèi)回流比無法提高脫氮效率，通常需投加外碳源，可按所需去除硝態(tài)氮量的 4～5 倍（以有效CODCr計）投加外碳源。
02 目前碳源一般有甲醇、乙酸鈉、面粉、葡萄糖等，根據(jù)成本和處理效果綜合考慮，優(yōu)先選擇甲醇。而乙酸鈉的優(yōu)點在于它能立即響應(yīng)反硝化過程，能用作水廠運行時的應(yīng)急處理。
03 缺氧區(qū)碳源投加點不宜設(shè)置在混合液回流點、進(jìn)水點附近，以降低高 DO 對碳源的消耗。
04 為保障生物除磷效果，厭氧區(qū)設(shè)計水力停留時間宜為 1～2h，升級改造工程中，可適當(dāng)延長厭氧及缺氧段水力停留時間，有利于反硝化聚磷菌的富集。
05 為保證良好的反硝化脫氮效果，缺氧區(qū)設(shè)計水力停留時間宜不低于4h，宜不超過生物系統(tǒng)停留時間的 40%，當(dāng)采用懸浮填料強化硝化或 MBR 工藝時，缺氧區(qū)設(shè)計水力停留時間可超過 40%。
06 當(dāng)回流污泥利用 10%～50%進(jìn)水的有機物和活性污泥本身（內(nèi)源反硝化），可基本去除回流污泥中的硝態(tài)氮，提高生物除磷效果。
當(dāng)然，以上也只是《環(huán)保水圈》梳理出的《文件》中的部分重點和內(nèi)容總結(jié)，更多關(guān)于工藝參數(shù)取值范圍、工藝流程設(shè)計要求、工藝系統(tǒng)運行指導(dǎo)等等內(nèi)容，建議北方的小伙伴還是查看完整版的《寒冷地區(qū)污水廠提標(biāo)改造技術(shù)指南（征求意見稿）草案》。
除了提標(biāo)改造的“坎”，北方地區(qū)的污水廠還要額外面對將近半年的低溫期，讓生物段雪上加霜，想要保障出水達(dá)標(biāo)更是“難上加難”。
低溫下的麻煩1：氨氮、總氮更難達(dá)標(biāo)
硝化反應(yīng)的最適宜溫度范圍是30-35℃，溫度低于15℃時硝化反應(yīng)會迅速下降，出水氨氮普遍上升，10℃時的反硝化速率大約是20℃時的25%，可見，低溫對于生物脫氮的影響非常顯著。
低溫下的麻煩2：容易發(fā)生污泥膨脹
污水廠低溫運行期間微生物活性降低，想維持系統(tǒng)正常運行只能增加污泥濃度，但這也意味著有機負(fù)荷比平時更低了，而長期低負(fù)荷運行很容易造成污泥膨脹，二沉池翻泥和跑泥現(xiàn)象嚴(yán)重，出水水質(zhì)變差，還可能毀了整個生物段。
......對于此類低溫問題，《文件》也從運行參數(shù)優(yōu)化和采用地下構(gòu)筑物兩方面，給出指導(dǎo)建議和解決方案。
1、運行參數(shù)優(yōu)化
遼河流域冬季水溫長期偏低，冰封期長，對活性污泥的性能有重大影響。二級生化處理為污水處理技術(shù)的重中之重。為保證凈化效果，可采用降低污泥負(fù)荷、提高污泥濃度、增大曝氣量的等常規(guī)手段。條件允許時也可采用投加填料措施。
具體來說，參數(shù)優(yōu)化方法包括但不限于有：
◎ 污泥齡：通過排泥時間可以控制污泥齡，通過實踐表明，污泥齡越長氨氮和總氮去除效果越好，因此低溫期應(yīng)適當(dāng)提高污泥齡，將污泥齡控制在20d左右。
◎ 混合液內(nèi)回流比：通過控制混合液內(nèi)回流比可以對總氮去除效果進(jìn)行調(diào)節(jié)，混合液內(nèi)回流比越高總氮去除效果越好，但是考慮運行成本問題，應(yīng)平衡脫氮效果和成本。低溫期應(yīng)適當(dāng)提高混合液內(nèi)回流比，將其控制在200%左右。
◎ 污泥回流比：通過控制污泥回流比可以對總氮去除效果進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高污泥回流比總氮去除效果具有顯著提升，低溫期應(yīng)適當(dāng)提高混合液內(nèi)回流比，將其控制在75%左右。
◎ 污泥濃度：由于低溫環(huán)境下污泥活性降低，建議將污泥濃度控制在4000~4500mg/L，通過增加有效污泥數(shù)量的手段彌補污泥活性降低帶來的降解效率下降的問題，通過諸多污水處理廠的實踐，該手段卓有成效。
◎ DO：通過改變曝氣時間和方式可以對DO進(jìn)行控制，控制DO可以對總氮去除效果進(jìn)行調(diào)節(jié)，不同季節(jié)應(yīng)考慮控制不同DO值，低溫期曝氣階段應(yīng)控制2~3mg/L，同時，進(jìn)水階段可適當(dāng)停止曝氣，為生物選擇區(qū)提供更好的厭氧條件。
◎ 污泥回流比：通過控制污泥回流比可以對總氮去除效果進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高污泥回流比總氮去除效果具有顯著提升，低溫期應(yīng)適當(dāng)提高混合液內(nèi)回流比，將其控制在30%左右。
2、采用地下構(gòu)筑物
◎ 在冬季采用地下式恒溫處理技術(shù)可以明顯加強生物過程的污水處理能力，去除負(fù)荷的體積更大，效果非常顯著，發(fā)展前景可觀。
◎ 地下污水處理工藝具有處理構(gòu)筑物和操作空間的雙重封閉性共同點，均可防止噪聲、惡臭的泄漏擴散，污染治理更為徹底。
◎ 地下污水處理構(gòu)筑物的建設(shè)將構(gòu)建城市的生態(tài)綜合體、濕地、景觀、公園等，將負(fù)資產(chǎn)形象提升為生態(tài)正資產(chǎn)形象，成為建設(shè)生態(tài)文明的重要一環(huán)。
話說回來，對于絕大部分污水廠來說，提標(biāo)改造就意味著要花錢，并且這錢花的還不一定值。
據(jù)悉，單就COD、氨氮兩項指標(biāo)提標(biāo)改造到地表Ⅳ類，可分別新增COD和氨氮削減能力為33.0萬t/年、6.4萬t/年，但是相對于改造所付出的工程代價，污染物削減效能提升的幅度將十分有限，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度是不具備合理的投入產(chǎn)出效益。
因此，《文件》中也明確表示：根據(jù)實際情況，從處理效果穩(wěn)定性、工藝控制靈活性、工程實施可行性、維護(hù)管理方便性、投資運行經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)優(yōu)化整體性等幾個方面對各個方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較分析，最終確定升級改造的技術(shù)方案。
水污染治理技術(shù)綜合評價指標(biāo)體系框架
同時，《文件》也給出了部分試驗案例成本分析，比如，通過曝氣沉砂-水解酸化-臭氧氧化對制藥園區(qū)尾水進(jìn)行強化預(yù)處理，尾水的可生化性B/C可由0.1左右提升至0.3以上，保證了后續(xù)生物單元運行穩(wěn)定。同時，最終的噸水處理成本1.2元左右，處于行業(yè)中較低成本水平。
此外，《文件》還提到“排水與受納水體的生態(tài)銜接技術(shù)”。
由于遼河流域冬季寒冷漫長，冬季生態(tài)處理的效果差，且需要特殊的維護(hù)。如有景觀需求，且場地充裕，可在污水廠出水與自然水體銜接處建設(shè)強化氧化塘或者人工濕地。
總的來說，這份《寒冷地區(qū)污水廠提標(biāo)改造技術(shù)指南（征求意見稿）草案》對于北方污水廠的提標(biāo)改造，具有現(xiàn)實性的指導(dǎo)意義。
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