鄭興燦特別強(qiáng)調(diào)，一個(gè)技術(shù)在不同的情景下，它可能適用的范圍會(huì)發(fā)生很大的變化。比如，如果要達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，濾布濾池是一個(gè)很好的技術(shù)選擇，水頭損失小、占地面積小、能耗非常低，但如果要求SS穩(wěn)定達(dá)到5mg/L以下，總磷穩(wěn)定達(dá)到0.3mg/L以下的話，該技術(shù)就可能不太適合。對(duì)于COD的去除也是一樣。一些污水處理廠難生物降解的COD用臭氧氧化非常管用，但也并不是所有的都管用，活性炭對(duì)于一些工業(yè)廢水管用，對(duì)于另一些也會(huì)失效。不過值得一提的是，由于臭氧氧化技術(shù)既可以去除COD，又可以去除色度，同時(shí)也是新興非常規(guī)污染物去除的一個(gè)非常重要的途徑和方法，鄭興燦建議，如果有一定的條件，大部分的污水處理廠可以將臭氧氧化作為消毒措施或者進(jìn)一步氧化的標(biāo)準(zhǔn)配置。

對(duì)于工藝改造的原則，鄭興燦總結(jié)為一句話，即“先源頭控制，后強(qiáng)化處理;先運(yùn)行優(yōu)化，后工程改造;先生物強(qiáng)化，后物化輔助”。他表示，對(duì)于新一輪的提標(biāo)改造而言，需要優(yōu)先考慮投資問題，樹立優(yōu)化運(yùn)行的概念。例如，當(dāng)現(xiàn)有的工藝系統(tǒng)能夠按照一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定運(yùn)行的話，如果要提升到新的、更高的標(biāo)準(zhǔn)，比如總氮要達(dá)到10mg/L以下、總磷要0.3 mg/L以下時(shí)，適當(dāng)增加投藥量和碳源的投加量等優(yōu)化運(yùn)行的方式即可解決，不需要工程改造或增加設(shè)施。而對(duì)于一些小型的SBR系統(tǒng)，尤其早期建設(shè)的系統(tǒng)，改造的費(fèi)用可能遠(yuǎn)大于推倒重來，此時(shí)多個(gè)廠合并可能是更合適的方法之一。每個(gè)廠的情況不一，有通用的法則，也要因地制宜，切實(shí)實(shí)際。

五、我國城鎮(zhèn)污水特有的復(fù)雜水質(zhì)特征及主要成因

會(huì)上，鄭興燦還總結(jié)了我國城鎮(zhèn)污水特有的五大特征，包括：

一是低碳氮比C/N，即BOD5/TN明顯偏低。碳源40%以上的缺失是因?yàn)榛�糞池，15%以上則由于污水管網(wǎng)的漏損，合計(jì)可達(dá)到50%以上。

二是泥沙含量高，即SS/BOD5明顯偏高，泥沙主要來源于清洗加工、土壤流失、泥漿、地表廢棄物、沙塵沉降、河水倒灌等。

三是冬季低溫，尤其是長江下游區(qū)域。成因主要是季節(jié)性氣溫變化、地表水供水水源、淮河以南冬季無法定的供暖服務(wù)等。

四是由于用戶用水差異、工業(yè)影響等導(dǎo)致的進(jìn)水水質(zhì)水量波動(dòng)。

五是由于工業(yè)廢水的管控失靈導(dǎo)致預(yù)處理未達(dá)標(biāo)、非法排放等對(duì)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)產(chǎn)生影響。

六、生物脫氮除磷效果的關(guān)鍵影響因素及改進(jìn)措施

鄭興燦給出了我國城鎮(zhèn)污水C/N的具體數(shù)據(jù)。他表示，通過全國的數(shù)據(jù)分析可知，我國城鎮(zhèn)污水C/N普遍低于4，而發(fā)達(dá)國家則高于5，這是國內(nèi)外水質(zhì)的本質(zhì)差別。嚴(yán)重的碳源不足導(dǎo)致除磷脫氮效果不理想。

鄭興燦提到，我國很多污水處理廠的SS/BOD5比值在2左右，是發(fā)達(dá)國家的1.5~3倍，污水泥沙惰性懸浮固體含量高帶來了大量的泥沙沉淀。而隨著進(jìn)水SS/ BOD5比值的上升，污泥產(chǎn)量明顯上升，污泥活性的明顯下降，我國正常的污泥活性是歐美國家的一半。因此，對(duì)泥沙的控制是關(guān)鍵因素之一。

從生物除磷角度而言，優(yōu)質(zhì)碳源濃度及比例是生物除磷能力的關(guān)鍵影響因素，然而現(xiàn)實(shí)情況中由于回流污泥硝酸鹽、低pH、過度曝氣等原因，生物除磷能力遭到了破壞，所以可以通過增強(qiáng)反硝化除磷，節(jié)省碳源和能源消耗，但存在較明顯的地域差異。

另外，完全硝化系統(tǒng)是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。鄭興燦指出，污水生物脫氮受完全硝化能力和反硝化能力的保障與功能的均衡、所需的C/N及碳源優(yōu)化配置等多重因素的影響。

鄭興燦表示，目前，有些設(shè)計(jì)院還是按照硝化速率來設(shè)計(jì)，這是錯(cuò)誤的。系統(tǒng)的硝化能力與泥齡、溫度有關(guān)，與硝化速率無關(guān)。硝化速率的高低和進(jìn)水的C/N相關(guān)，另一方面，C/N是反硝化能力的決定性因素，而碳源構(gòu)成是影響反硝化速率的最主要因素，合適的C/N和碳源質(zhì)量，帶來快速的碳源和反硝化反應(yīng)，而C/N嚴(yán)重不足的條件下，設(shè)計(jì)得再好，也解決不了問題。

污水生物脫氮的關(guān)鍵控制因素

下圖為實(shí)際測(cè)定的反硝化反應(yīng)的三個(gè)不同速率階段，初始10分鐘左右去除6mg/L的硝酸鹽，之后60多分鐘再去除6mg/L，然后是緩慢的反硝化，約4個(gè)小時(shí)再去除6mg/L，可以看出，在很多工藝系統(tǒng)中，大部分時(shí)間反硝化速率處于很低的階段，有些設(shè)計(jì)人員認(rèn)為可以通過無限增加泥齡的方式來解決總氮去除率提升的問題，但實(shí)際上，缺氧端每增加1小時(shí)的停留時(shí)間，總氮的去除僅能增加1mg/L左右，考慮到硝化菌和反硝化菌之間的均衡，真正需要的時(shí)間可能是2小時(shí)。兩個(gè)小時(shí)的停留時(shí)間才增加1mg/L，從投資和運(yùn)行成本來講，還不如適當(dāng)?shù)耐都油獠刻荚�，因�(yàn)槊咳コ?mg/L左右的總氮，碳源費(fèi)用大概是0.1元。

另外，鄭興燦還提到了最近幾年用得比較多的懸浮填料強(qiáng)化硝化工藝系統(tǒng)，他表示，該工藝可以突破非曝氣污泥量比值的限制，解決冬季低溫運(yùn)行問題的同時(shí)提高反硝化能力。

七、城鎮(zhèn)污水處理廠工程應(yīng)用實(shí)例

1.天津紀(jì)莊子污水處理廠&津沽污水處理廠

天津紀(jì)莊子污水處理廠是華北市政總院設(shè)計(jì)的我國第一座大型二級(jí)處理廠，后因城市發(fā)展需要于2015年關(guān)閉遷建，目前變身為天津津沽污水處理廠。鄭興燦介紹，該污水廠現(xiàn)在執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，很快將提標(biāo)至天津地標(biāo)，也就是所謂的準(zhǔn)Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，該廠周邊還建成了再生水廠和污泥處理廠，實(shí)現(xiàn)了高等級(jí)再生水的利用和污泥的資源化能源化。

編輯：汪茵

2.無錫蘆村污水處理廠

無錫蘆村污水處理廠是華北市政總院設(shè)計(jì)的我國首座采用一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的污水廠。鄭興燦介紹，作為首座采用一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的改造工程，蘆村污水處理廠采用了改良的A2/O+IFAS/MBBR。該廠最早使用的活性污泥法，后改造成A2/O，目前使用了改良A2/O+國內(nèi)首個(gè)大型IFAS/MBBR系統(tǒng)，并設(shè)置了初沉發(fā)酵池。該廠不僅實(shí)現(xiàn)了冬季氨氮的達(dá)標(biāo)，同時(shí)，在碳源的投加下實(shí)現(xiàn)了總氮的達(dá)標(biāo)。至今，該工程已穩(wěn)定運(yùn)行10年，非常成功。

3.地埋式污水處理廠: 太原晉陽

上圖為太原晉陽地埋式污水處理廠。鄭興燦表示，地下廠運(yùn)行的穩(wěn)定性和靈活性調(diào)控非常關(guān)鍵。

4.宜興污水資源概念廠-生態(tài)綜合體

宜興污水概念廠是我國第一座面向2030～2040年的城市污水概念廠，該廠以“水質(zhì)永續(xù)、能量自給、資源回收、環(huán)境友好”為目標(biāo)，目前正在工程設(shè)計(jì)中。

鄭興燦表示，希望通過大家共同的努力，不斷探索我國城鎮(zhèn)污水處理工藝向著更生態(tài)、更強(qiáng)化生物作用、能耗更少，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)非常規(guī)污染物去除的方向發(fā)展。