“由于中國市政污水的性質(zhì)和其它地區(qū)不同，要對(duì)癥下藥，發(fā)展適應(yīng)污水性質(zhì)的設(shè)計(jì)路線和運(yùn)營方式。” 中持新概念環(huán)境發(fā)展宜興有限公司總工藝師、新加坡PUB(國家水管理機(jī)構(gòu))前首席專家曹業(yè)始在“2019(第十一屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上表示。曹業(yè)始在新加坡從事多年水業(yè)研究工作，在論壇上，他從技術(shù)方面分析了中國市政污水處理一些現(xiàn)存的關(guān)鍵問題，同時(shí)給出了方案建議。

　　來源：中國水網(wǎng)    整理：王馨

　　“由于中國市政污水的性質(zhì)和其它地區(qū)不同，要對(duì)癥下藥，發(fā)展適應(yīng)污水性質(zhì)的設(shè)計(jì)路線和運(yùn)營方式。” 中持新概念環(huán)境發(fā)展宜興有限公司總工藝師、新加坡PUB(國家水管理機(jī)構(gòu))前首席專家曹業(yè)始在“2019(第十一屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上表示。曹業(yè)始在新加坡從事多年水業(yè)研究工作，在論壇上，他從技術(shù)方面分析了中國市政污水處理一些現(xiàn)存的關(guān)鍵問題，同時(shí)給出了方案建議。

　　曹業(yè)始

　　以下為曹業(yè)始現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言內(nèi)容(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)本人審閱)

　　曹業(yè)始表示，經(jīng)過多年的發(fā)展，中國的污水處理事業(yè)取得了顯著成就。中國擁有世界上最強(qiáng)大的廢水處理能力, 覆蓋94.5%的城市地區(qū);同時(shí)廢水處理中將營養(yǎng)物去除寫進(jìn)條例并在全國范圍實(shí)施。

　　與此同時(shí)，過快的發(fā)展也帶來了一系列的問題，曹業(yè)始指出，中國城市污水處理可持續(xù)性方面現(xiàn)存三個(gè)瓶頸：第一、很少的能源回收;第二、高成本的營養(yǎng)物去除;第三、污泥量比正常量多。

　　我國城市污水三項(xiàng)特性及帶來的影響

　　第一、高濃度無機(jī)懸浮固體。高濃度無機(jī)物懸浮固體稱之為ISS，ISS/TSS正常值是40%到20%，中國值在60%到40%。這反映出兩個(gè)問題：一是沉沙池的預(yù)處理有待改進(jìn);二是由于中國的下水道泄漏和廣泛的城市建設(shè), 污水中含高濃度的直徑 < 200μ 細(xì)無機(jī)顆粒。

　　污水特性1: 高濃度無機(jī)懸浮固體

　　第二、低COD。2017年數(shù)據(jù)顯示，中國COD平均值是267，只有一些國家的一半。

　　污水特性2: 低COD

　　第三、低碳氮比。進(jìn)水的碳氮比正常值應(yīng)該是8到12，中國的平均值在8左右。

　　污水特性3: 低碳氮比

　　高濃度無機(jī)物懸浮固體對(duì)系統(tǒng)運(yùn)營帶來諸多影響：

　　第一，帶來高污泥產(chǎn)量及低揮發(fā)成分。曹業(yè)始表示，用簡單的數(shù)學(xué)模擬可以得出，當(dāng)進(jìn)水VSS/TSS降10%, 污泥量增加30%。國內(nèi)活性污泥VSS/TSS范圍30%-60%, 正常范圍應(yīng)為60%-80%。

　　高ISS的影響: 高污泥產(chǎn)量及低揮發(fā)成分

　　第二，高污泥產(chǎn)量。2017年中國平均污泥產(chǎn)率為每去除一公斤COD產(chǎn)生0.75KG公斤干污泥，意味著比正常值高出77%，考慮到厭氧消化40%的VSS破壞,中國污泥產(chǎn)率可能超過正常值更多。“相當(dāng)一部分污泥來自進(jìn)水的無機(jī)懸浮固體。”

　　高ISS的影響: 高污泥產(chǎn)量

　　第三、低沼氣產(chǎn)量。

　　高ISS的影響: 低沼氣產(chǎn)量

　　曹業(yè)始表示，高ISS還會(huì)帶來多重影響，很重要一點(diǎn)是影響了厭氧消化的應(yīng)用，另外還會(huì)造成能量回收很低。在中國，具有厭氧消化污水廠的比例是5%，在新加坡是100%，在英國是90%，在法國是40%。曹業(yè)始表示，中國能源回收效率很低。

　　高ISS的多重影響: 放棄厭氧消化器

　　曹業(yè)始表示，由于碳源不夠，中國約80%的污水處理廠里面沒有初沉，對(duì)于活性污泥,體積增加可以高達(dá)40%。

　　厭氧消化的好處在美國進(jìn)一步得到了肯定，在歐盟地區(qū)，一萬噸的污水處理量建立厭氧消化是適合的，曹業(yè)始指出，需要討論的是在中國，使用厭氧消化的廢水處理廠的規(guī)模是多少。

　　由于碳氮比不夠，外加碳源很普遍。曹業(yè)始指出這個(gè)做法的弊端：與此相關(guān)有兩方面問題，第一、實(shí)際上進(jìn)水當(dāng)中的COD沒有被充分利用;第二，消耗了能源，是不可持續(xù)的。

　　低COD和COD/N比影響: 高成本營養(yǎng)物去除

　　為增加中國污水處理可持續(xù)性發(fā)展當(dāng)前三個(gè)對(duì)策

　　“由于中國市政污水的性質(zhì)和其它地區(qū)不同，要對(duì)癥下藥，進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)營。”曹業(yè)始表示，在進(jìn)行管網(wǎng)修復(fù)同時(shí)，可以聚焦以下三點(diǎn)：

　　方案一、提高沉沙池效率、開發(fā)新沉沙技術(shù)。曹業(yè)始指出，中國污水處理要關(guān)注初沉池的預(yù)處理，提高現(xiàn)有砂粒去除裝置的效率，應(yīng)用現(xiàn)有(Hydro?, HeadCell?)和開發(fā)創(chuàng)新的去除細(xì)顆粒物砂粒裝置。同時(shí)要開發(fā)新沉沙技術(shù)，“現(xiàn)有的沉沙池經(jīng)過簡單的更新改造，是有潛力可挖的。”

　　方案一、 提高沉沙池效率

　　方案二、最大限度利用內(nèi)部碳源。如下圖所示，以10萬立方米/日市政污水處理廠做初沉污泥發(fā)酵，可以增加VFA 40 毫克/升, 可減少出水約5 mg NO3-N/L.，等價(jià)每天節(jié)省10 000 元購買碳源的費(fèi)用。

　　方案二、最大限度地利用內(nèi)部碳源

　　方案三，應(yīng)用低碳營養(yǎng)物去除技術(shù)。

　　方案三、應(yīng)用低碳營養(yǎng)物去除工藝

　　曹業(yè)始認(rèn)為，方案的執(zhí)行或許能獲得以下三個(gè)方面的變化：

　　第一、能量回收。將VSS/TSS提高到等于或高于60%，有厭氧消化廠的比例增加到大于15%。

　　突破一、能量回收

　　第二、污泥減量三分之一。如果所有的廠把VSS/TSS增加10%，50%的日處理量大于10萬噸污水廠應(yīng)用厭氧消化，污泥量就能減少三分之一。

　　第三、減少外部碳添加。通過利用碳源溶解性和可降解的生物碳源，通過污泥消化，污水廠可獲得額外的 20-30 毫克 sCOD/L，為進(jìn)一步加強(qiáng)總氮控制和總磷控制提供經(jīng)濟(jì)上的支持。

　　突破三、減少外部碳添加

　　曹業(yè)始介紹，上海白龍港污水處理廠和蘇黎世-Werdholzli 污水處理廠的數(shù)據(jù)顯示，白龍港污水處理廠VSS/TSS在60%，兩廠的進(jìn)水COD濃度都在250(mg/L)，二者都擁有完整的能量回收系統(tǒng)。

　　最后曹業(yè)始總結(jié)：由于獨(dú)特污水特征, 當(dāng)前市政污水處理廠的運(yùn)營呈現(xiàn)出低效率，需要研究在各地污水條件下污水處理廠單元操作和整個(gè)廠集成設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。當(dāng)前可做的應(yīng)注意包括提高沉沙池效率, 最大限度地利用內(nèi)部碳源, 顯著減少污泥產(chǎn)量, 提高能量回收和降低營養(yǎng)物去除成本，為應(yīng)用創(chuàng)新工藝, 加強(qiáng)工程研究。