城镇污水处理厂一级A标准运行评估与再提标重难点分析

截至2019年底,全国共有2913座城镇污水处理厂执行GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准,占全国城镇污水处理厂总数的53.2%,一级A标准已成为目前国内城镇污水处理厂执行最广泛的排放标准。通过对近6年太湖流域204座执行一级A标准污水处理厂的深入调研,结合全国100多座污水处理厂的全流程分析工作成果,首先系统评估了执行一级A标准的城镇污水处理厂的运行成效,其中太湖流域城镇污水处理厂在一级A提标改造后由于进水量的不断增加和出水浓度的不断降低,污染物削减总量显著提高,对太湖流域有机物、氮、磷减排及太湖富营养化控制做出了积极贡献。然后总结了城镇污水处理厂在运行过程中的常见问题,在进水水质、工艺设计、设备设施选择和维护以及活性污泥功能菌群性能调控等方面仍有进一步完善和优化空间,并提出了针对性的优化运行措施。最后重点探讨新一轮提标改造工作的重难点和对策,提出在新一轮提标改造中,应当重视污水收集系统的提质增效,提高管网质量和输送效率,并建议提标改造前先开展现有工艺的全流程分析,再在此基础上确定采取工艺优化或工程措施。     

基于新地方标准的城镇污水处理厂提标调研方案

随着2018年6月DB 32/1072-2018《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》的颁布实施,江苏省启动了新一轮城镇污水处理厂提标改造工作。基于提标改造工作迫切需求,提出了一套全新调研方案,包括全国污水信息系统数据统计分析、调查问卷与日报数据分析、现场座谈咨询和典型污水处理厂现场评估四步调研流程,循序渐进,互为校准,以太湖地区待提标83座城镇污水处理厂为调研对象,开展调研方案应用,识别污水处理厂的共性及个性问题,为太湖地区污水处理厂新一轮提标工作提供技术支撑。     

城镇污水处理厂除磷影响因素及优化运行研究

随着全国重点流域城镇污水处理厂迎来新一轮提标改造,其中部分污水处理厂对出水总磷（TP）的排放限值由0.5 mg/L降低为0.3 mg/L,甚至降至0.2 mg/L,这对城镇污水处理厂除磷提出了新的挑战。通过对全国58座执行GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准的城镇污水处理厂进行调研分析,探讨了目前污水处理厂在实际生产运行中除磷存在的主要问题并给出相应对策,为今后高TP标准排放下污水处理厂的运行管理提供技术指导。调研结果表明:各污水处理厂的释磷潜力为0.01~23.98 mg/（g·h）,其平均值为2.77 mg/（g·h）,释磷潜力普遍较弱。生物除磷效果较差的主要原因为进水碳源不足、厌氧区存在高浓度硝态氮及同步化学除磷的抑制作用。基于上述调查分析,有针对性地提出了具体的调控措施,并建议污水处理厂要根据进水水质情况,通过静态实验确定最佳除磷药剂种类及合适的投加量,有效控制化学除磷过程,从而达到节省药耗的目的。     

基于全流程分析的低碳氮比进水污水处理厂运行调控

为使某污水处理厂出水达标排放,对该厂进行了全流程测试,分析其主要污染物沿工艺流程分布特征以及活性污泥特性,评估工艺运行现状,为该污水处理厂优化调控提供基础数据。研究发现,该厂进水ρ（BOD₅）/ρ（TN）仅为2.45,属于典型的低碳氮比进水。此外,通过活性污泥特性测试发现,反硝化潜力为9.0 mg/（g·h）,反硝化菌群相对丰度较高。进水碳源不足及外部碳源投加位点设置不合理是该厂无法实现TN达标排放的主要原因。在采取改变碳源投加位点、减小好氧池末端曝气量、增加碳源投加量等措施后,出水ρ（TN）由32.0 mg/L降至12.7 mg/L,实现了TN的达标排放;此外,厌氧释磷潜力由1.3 mg/（g·h）提升至2.6 mg/（g·h）,生物除磷能力也有了较大提升。研究提供了一种解决污水处理厂出水水质超标问题的思路,可为含低碳氮比进水的城镇污水处理厂运行调控及稳定达标提供参考。     

江苏省太湖流域城镇污水处理路径探析

"十一五"以来,尤其是2007年太湖水危机后,苏南地区城镇污水处理建设工作突飞猛进,到2011年年底,主要取得了三方面显著成绩:第一,实现了161个建制镇污水处理设施全覆盖.苏南地区建成投运污水处理厂234座,处理能力达到643万立方米/日,是"十五"末的2.4倍,新建污水处理配套管网1.4万公里.第二,完成了原有160多座城镇污水处理厂除磷脱氮提标改造任务,新建设施排水均达到一级A标要求.第三,推进了环境基础设施城乡统筹建设,3500多个村庄新建了污水处理设施,减少了农村生活污染.江苏省太湖流域县以上城市污水处理率达到90％,污水处理厂运行负荷率达72％,实际处理污水量13亿多立方米.     

城镇污水处理厂提标改造技术探讨

随着国民经济的不断发展,民众对水质的要求越来越高,城镇里的污水处理厂也越来越受到人们的广泛关注。近年来,城镇污水处理厂的提标改造也成了行业的研究热点。我国的城镇污水处理厂的发展水平参差不齐,在提标改造的过程中要从多方面考虑,多利用现代技术,如在改造过程中可利用化学技术进行磷处理、反硝化滤池强化生物脱氮、过滤悬浮物和部分有机质的深度处理等技术措施。本文主要对改造过程中的工艺和技术选择进行了分析,为污水处理厂的提标改造提供了参考。     

城镇污水处理厂活性污泥反硝化速率的影响因素及优化运行研究

反硝化过程是影响污水处理厂出水总氮达标排放的重要环节之一,进水碳源、回流比、溶解氧（DO）和搅拌方式等均为影响活性污泥反硝化性能的重要因素。通过对太湖流域58座污水处理厂提标改造的运行效果进行评估分析,并对水质波动规律、工艺设计及设备设施等方面进行调研及优化分析,研究了不同条件对活性污泥反硝化速率的影响,探讨了污水处理厂在实际生产运行中反硝化脱氮过程主要存在的问题及对策。结果表明:各厂反硝化速率在0~5.18 mg NO₃--N/（g VSS·h）时,平均反硝化速率为1.40 mg NO₃--N/（g VSS·h）,进水碳源浓度较低为各个污水处理厂反硝化速率较低的主要原因。其中外加碳源的种类、投加点位对反硝化脱氮具有较大的影响,在各厂进水中投加易降解碳源并保持较高的搅拌速率后,发现反硝化潜力为1.16~20.80 mg NO₃--N/（g VSS·h）,表明改善进水水质并创造较好的反硝化条件,有利于整体反硝化水平的提升。此外,充分的搅拌条件也可增强污泥的反硝化性能。另外,选择合适的内回流比可以有效强化生物反硝化脱氮性能,但内回流中高DO对反硝化影响较大,降低回流DO可以有效提高NO₃--N去除量。     

沈阳市城市污水处理厂现状及提标改造技术对策分析

为达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A要求,对沈阳市污水处理厂实施提标改造工程。通过对沈阳市城市污水处理厂现状、处理工艺特征及运行情况调研分析,根据沈阳市城市污水处理厂需要提标改造存在的问题,提出工艺优化以及提标改造解决对策,为沈阳市城市污水处理厂提标改造的工程建设提供技术支撑。     

某污水处理厂提标改造中高级氧化工艺选型分析

随着天津市地方标准《天津市城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/599-2015)的发布,天津市内各污水处理厂均面临提标改造问题。由于部分城镇污水处理厂进水混有一定比例的工业废水,因此原水组成较为复杂、难降解有机物浓度较高,这对污水厂提标改造中COD_(Cr)达标造成了较大困难。文章以天津市某污水处理厂为例,对芬顿法、臭氧氧化法等COD_(Cr)深度处理工艺进行对比分析,结果表明,采用臭氧电磁催化氧化工艺在工程投资及运行成本上均具有一定优势。     

磐安县尖山污水处理厂一期工艺设计

磐安县尖山污水处理厂一期规模6000m3/d,纳管废水包括尖山工业园区、镇区和周边乡村的生活污水,另有少量园区达标纳管工业废水。主体采用氧化沟+ABFT+砂滤工艺,出水达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,脱氮除磷效果显著,对城市污水综合治理及污水厂提标改造具有较好的借鉴意义。     

太湖流域污水处理厂低温生物脱氮运行模式研究

以苏州工业园区第二污水厂在冬季低温下的实际运行为例,重点分析了低温生物脱氮的影响因子,并探讨影响低温生物脱氮的因素.根据污水处理厂冬季水温特征和低温脱氮影响规律,结合污水厂运行经验和数据分析提出太湖流域污水厂低温生物脱氮的适合措施,以达到低温下保证运行效果使出水达标,并结合冬季低温下太湖流域污水厂的特点,为保证总氮出水达标提出来了相应的解决方案和措施.     

不同水生植物对污水处理厂尾水的生态净化效果分析

通过构建小型水生生态系统,研究了旱伞草、美人蕉、伊乐藻、金鱼藻4种植物对太湖流域污水处理厂尾水中氮、磷等指标去除效能的差异。结果表明,4种水生植物对污水中的氮、磷等均有明显的去除效果,其中挺水植物旱伞草和沉水植物金鱼藻的综合净化效能较强,综合净化能力从强到弱顺序依次为金鱼藻、旱伞草、伊乐藻、美人蕉。     

江苏省太湖流域农村生活污水处理现状及对策研究

基于对江苏省太湖流域农村生活污水处理设施的全面调研,统计分析了江苏省太湖流域农村生活污水处理设施现状,包括建设数量、建设规模、处理工艺、运维模式、经费来源等,探讨了江苏省太湖流域农村生活污水处理设施存在的问题并提出建议。结果表明：目前江苏省太湖流域农村生活污水处理设施以中小规模(<100 t/d)为主,主要采用生物生态耦合处理技术,出水一般执行(GB 18918-2002)《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准,以属地管理的运维模式为主。应加快制订符合江苏省太湖流域的农村生活污水处理设施建设标准,并形成责任主体明确、监管制度完善、资金投入有保障的长效稳定运行体制。     

浙江省城镇污水处理厂清洁排放技术改造的实践与思考

浙江省于2018年出台了《关于推进城镇污水处理厂清洁排放标准技术改造的指导意见》,启动了100座城镇污水处理厂的清洁排放技术改造工程,对城镇污水处理厂出水进一步提标。从清洁排放技术改造工程的实践出发,针对城镇污水处理厂在前期调研、方案设计过程中遇到的误区和问题,包括设计流量和水质的确定、工业废水对提标的影响、生物池改造对运行稳定性的影响等方面重点进行了分析和探讨。同时,结合工程实践,从加强城镇污水处理厂的稳定运行保障和消除日常运行的薄弱环节出发,分别从纳管污水控制和内部设计优化2个方面,针对性地提出了城镇污水处理厂清洁排放技术改造的具体对策和建议,以供其他城镇污水处理厂改造时参考。     

不同碳氮比条件下小型规模污水处理厂的运行模式分析研究

以4个小型规模的污水处理厂为经营实例,探讨了进水的碳氮比例长期维持在高碳高氮、高碳低氮、低碳高氮和低碳低氮4种条件下,每种特征进水会对污水处理厂的运营所造成的困难。强调了如何运用工艺调整和成本控制,选择适宜的运行模式,用以优化污水处理厂的经营工况,在确保生化系统稳定运行的同时,使之达到水务行业内正常的毛利率水平,具有推广和应用的价值。     

新型生物质碳源强化脱氮效果及微生物菌群分析

为了实现城镇污水处理厂深度脱氮效果,以太湖流域某污水处理厂为对象,以生物质废弃物再利用过程中产生的衍生物甘油为主要原料的生物质碳源作为反硝化电子供体,分别研究了缺氧池、深床滤池的反硝化脱氮效果,同时解析了外加生物质碳源前后的微生物群落结构变化特征。结果表明:在缺氧池投加2.5~3.0 t/d生物质碳源时,可使缺氧池硝态氮浓度下降1.67~1.73 mg/L,去除率为52%~68%;在深床滤池投加生物质碳源后,反硝化脱氮过程中约消耗5.27 mg COD可去除1 mg NO₃--N,进而使出水TN能够达到5 mg/L以下,实现了出水TN稳定达到DB 32/1072—2018《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》一、二级保护区的排放限值要求。通过16S rRNA基因序列分析发现,缺氧池和深床滤池微生物优势菌门主要为Proteobacteria、Actinobacteriota、Chloroflexi和Bacteroidota。深床滤池由于工艺条件和生长环境不同,在投加生物质碳源后,Thiothrix、Bacillus、Propionicicella、norank_f_Rhodocyclaceae、Terrimonas等具有反硝化脱氮功能的优势菌群较为突出,有效保证了系统稳定的深度脱氮效果,同时间接降低CO₂排放,对城镇污水厂的碳减排及“碳中和”提供了积极参考。     

城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算方法与案例研究

针对城镇污水处理厂的污染物与温室气体如何实现协同减排核算问题,该研究提出了城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体的核算边界、协同机制和核算方法,并通过实例进行验证分析,给出了如何核算污染物去除的协同控制效应和协同程度.结果表明:①污水处理厂污染物去除与温室气体排放之间存在关联机制,厌氧环境去除COD_Cr会产生CH₄,污泥厌氧消化过程也可产生大量CH₄,硝化和反硝化过程中去除TN会产生N₂O.②城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算可分为确定核算边界、选择核算方法、收集活动水平数据与确定排放因子、质量控制、形成核算报告等步骤.一方面构建了污染物去除量计算公式,去除量涵盖CH₄回收量、COD_Cr和TN去除量、污泥处理量;另一方面构建了温室气体排放量计算公式,排放量涵盖回收CH₄产生的温室气体减排量、去除COD_Cr产生的温室气体排放量、处理污泥产生的温室气体排放量、去除TN产生的温室气体排放量.③案例分析结果表明,该污水处理厂污染物去除并没有协同减排温室气体排放量,从温室气体排放强度来看,单位COD_Cr去除量、单位TN去除量和单位污泥处理量产生的温室气体排放量分别为0.051 3、2.435 6和0.546 0 t,单位TN去除量产生的温室气体量（2.435 6 t）最大,其次为污泥处理（0.546 0 t）;从温室气体排放总量来看,该污水处理厂使用电力间接排放的温室气体量（1 362.68 t）最大.研究提出的城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算方法可行,能够根据污水处理厂相关数据判定污水处理不同环节污染物去除和温室气体减排二者间的关系.针对核算过程中存在的数据不确定性问题、质量控制问题以及如何实现减污降碳协同增效等方面提出了相应的完善方法,如在质量控制中可通过制定核算方案、监测方案与计划,开展核算人员业务培训,进行数据核验,测量仪器校准和调整等提高核算质量.研究显示,在碳达峰碳中和的“双碳”目标约束下,城镇污水处理厂在进行污水处理时需要全面考虑各种因素,建立协同控制的治理体系,实现减污降碳协同增效的最大化.