題 目：合肥污水處理廠提標(biāo)改造實(shí)踐與思考

報(bào)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(diǎn)流域，按照國家要求，合肥污水處理廠須達(dá)到一級(jí)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(shí)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(gè)比較關(guān)鍵的控制指標(biāo)，一個(gè)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(shí)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(shí)際運(yùn)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(shí)驗(yàn)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(gè)方面介紹一下合肥提標(biāo)改造的重點(diǎn)工作。

首先說一下合肥的地理位置和水系特點(diǎn)。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(shí)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(yùn)行。在王小郢污水廠提標(biāo)改造之后，2016年安徽省出臺(tái)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(shí)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(bào)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(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。改造前，我們對(duì)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(shí)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(shí)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(diǎn)是在氮和磷這兩個(gè)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(duì)水質(zhì)分析，提出提標(biāo)改造總體思路：

對(duì)二級(jí)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(shí)增加深度處理設(shè)施，實(shí)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(diǎn)聚焦在氧化溝改造上，通過對(duì)氧化溝的分析，發(fā)現(xiàn)氧化溝水力停留時(shí)間較長，達(dá)到16到17個(gè)小時(shí)，這就給我們下一步改造留下很大的空間。針對(duì)一期、二期不同的水深特點(diǎn)，進(jìn)行了區(qū)別對(duì)待，一期依然維持轉(zhuǎn)刷曝氣，二期改為底曝。

改造后二級(jí)出水設(shè)計(jì)水質(zhì)

當(dāng)時(shí)我們?cè)O(shè)定了一個(gè)目標(biāo)值，尤其是氮磷目標(biāo)值，從目前改造以后的實(shí)際運(yùn)行效果來看，全年大部分月份，尤其是夏天，二級(jí)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(dòng)，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(shí)深度處理工藝選擇上，我們也是比較糾結(jié)，因?yàn)檫@么高的總氮排放標(biāo)準(zhǔn)是需要在后面實(shí)施反硝化的，當(dāng)時(shí)像生物濾池、深床濾池、活性砂濾池這幾個(gè)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(gè)月的中試，經(jīng)中試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)我們還做了一件事，就是我們對(duì)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(shí)現(xiàn)出水COD小于30mg/l標(biāo)準(zhǔn)，需對(duì)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(huì)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(gè)獨(dú)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(gè)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(duì)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(shí)間各8.1h。為了應(yīng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的波動(dòng)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(duì)比，驗(yàn)證我們的改造效果怎么樣，通過對(duì)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(duì)全市的污水處理廠都進(jìn)行了提標(biāo)改造，這里舉了幾個(gè)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(shí)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(duì)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(xiàng)目投資情況和運(yùn)行費(fèi)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(jià)組成分析中，大家可以看到，紅色部分是電費(fèi)，第二部分是藥劑費(fèi)，電費(fèi)占成本的60%左右。

從全市總體情況看，直接行運(yùn)行費(fèi)在0.6元左右。

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

1、高標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的前提條件。通過對(duì)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(gè)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(gè)指標(biāo)，我們實(shí)行月平均值考核，水溫低于12度的出水總氮值不計(jì)入平均值計(jì)算。

2、二級(jí)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(huì)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(huì)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(huì)增大二沉池的水力負(fù)荷，增加運(yùn)行能耗。在本工程中，由于占地的限制，反沖洗廢水沒有單獨(dú)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(jiǎng)代罰，充分挖掘運(yùn)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(gè)考核標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)就是環(huán)保要求我們的，這個(gè)是紅線，各個(gè)運(yùn)行單位必須達(dá)到，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)運(yùn)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(jiǎng)勵(lì)的，大約噸水5分錢的獎(jiǎng)勵(lì)，這個(gè)5分錢的獎(jiǎng)勵(lì)看似不多，但是調(diào)動(dòng)了運(yùn)行管理的積極性。

最后說一點(diǎn)體會(huì)，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(gè)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(diǎn)應(yīng)當(dāng)聚焦在兩個(gè)方面，一是管網(wǎng)的查缺補(bǔ)漏，一定要作為今后一段時(shí)間的重點(diǎn)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(dòng)性，改善河道水質(zhì)。

以上就是我對(duì)合肥污水處理提標(biāo)改造工作的簡單匯報(bào)，不妥之處，請(qǐng)大家批評(píng)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(duì)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(huì)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(huì)、中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，全國排水行業(yè)設(shè)計(jì)、科研、運(yùn)營單位（各主要水務(wù)集團(tuán)）、建設(shè)單位的國家級(jí)專家學(xué)者和相關(guān)行業(yè)學(xué)科帶頭人，同時(shí)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(huì)代表也均是來自全國各大市政工程設(shè)計(jì)院、城建設(shè)計(jì)院、各行業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)研究院等設(shè)計(jì)城鄉(xiāng)給排水及水處理行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，從與會(huì)代表的構(gòu)成和來源來看，大會(huì)堪稱集結(jié)了業(yè)內(nèi)的權(quán)威專家和學(xué)術(shù)大咖。