執行準IV類污染物排放標準的市政污水廠淺析
近幾年(nian),隨著我國水污(wu)染問(wen)題日益突(tu)顯(xian),城鎮污(wu)水廠排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun)的提(ti)升已是大勢所趨,在環保越來(lai)越嚴(yan)的趨勢下,各(ge)地紛紛出臺更加嚴(yan)格的地標(biao)(biao)排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun),污(wu)水廠排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun)向地表IV類水看(kan)齊。在這種情況下,各(ge)地的污(wu)水廠都做了哪(na)些提(ti)標(biao)(biao)改(gai)造,已經到了什么標(biao)(biao)準(zhun)?JIEI對全國尤其(qi)是有嚴(yan)格地標(biao)(biao)的地區部(bu)分(fen)(fen)水廠做了調研(yan),梳理(li)出了實行(xing)準(zhun)IV類排(pai)放的污(wu)水廠的分(fen)(fen)布及(ji)規(gui)模,并對其(qi)提(ti)標(biao)(biao)改(gai)造的工藝路線及(ji)未來(lai)規(gui)劃進行(xing)了分(fen)(fen)析。
多省市污水廠污染物排放標準提升至準IV類要求
自2007年太湖(hu)藍藻爆發引發水(shui)危機起,尤其(qi)是“水(shui)十條”發布,且國(guo)家(jia)(jia)環(huan)(huan)保(bao)部發布修訂國(guo)家(jia)(jia)環(huan)(huan)境保(bao)護標(biao)(biao)(biao)準(zhun)《城鎮污水(shui)處(chu)理廠污染(ran)物排放標(biao)(biao)(biao)準(zhun)》(GB 18918-2002)的征求意見稿后,北京、天津、浙江(jiang)、太湖(hu)流域(yu)、巢湖(hu)流域(yu)、岷沱江(jiang)流域(yu)、滇池、雄安等(deng)陸續(xu)發布基(ji)于準(zhun)Ⅲ類(lei)、準(zhun)Ⅳ類(lei)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)的地方標(biao)(biao)(biao)準(zhun)和流域(yu)標(biao)(biao)(biao)準(zhun),對總氮、總磷提出了越(yue)來越(yue)高(gao)的去(qu)除要求(表1)。
各地(di)的污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)放標準(zhun)中(zhong)(zhong)TN、TP指標都有(you)不同程度的提(ti)升。發達(da)城市(shi)(shi)提(ti)標改(gai)造較(jiao)早(zao),如北京(jing)市(shi)(shi)、天津市(shi)(shi)在2015年(nian)(nian)之前(qian)均發布(bu)了相關排(pai)(pai)放標準(zhun)。2012年(nian)(nian)北京(jing)市(shi)(shi)《城鎮污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠水(shui)(shui)(shui)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)排(pai)(pai)放標準(zhun)》(DB 11/890-2012)新建污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠A標準(zhun)中(zhong)(zhong)將TN由一級(ji)A的15mg/L提(ti)升至(zhi)(zhi)10mg/L,總磷提(ti)升至(zhi)(zhi)0.2mg/L。2015年(nian)(nian)至(zhi)(zhi)2018年(nian)(nian),天津市(shi)(shi)、巢(chao)湖(hu)流域、四(si)川省(sheng)、浙江省(sheng)、太湖(hu)流域也分別(bie)將TN提(ti)升至(zhi)(zhi)10mg/L,同時(shi)TP提(ti)升至(zhi)(zhi)0.3mg/L。昆明市(shi)(shi)地(di)標最為嚴格,《城鎮污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠主要(yao)水(shui)(shui)(shui)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)排(pai)(pai)放限值》A級(ji)標準(zhun)中(zhong)(zhong)TN、TP分別(bie)達(da)到了5 mg/L和(he)0.05 mg/L,被(bei)稱為“雙五標準(zhun)”。
39座已執行準IV類排放標準的水廠情況調研
據《2017年城鄉建設統計年鑒》,我國污(wu)(wu)水廠(chang)有3781座(zuo)(城市2209,縣城1572)。經JIEI不完全統計,目(mu)前國內市政污(wu)(wu)水處理(li)(li)廠(chang)主(zhu)要污(wu)(wu)染(ran)物(wu)執行IV類(lei)、準IV類(lei)標準,且日處理(li)(li)量在20萬(wan)噸以(yi)上的水廠(chang)有39家(jia),主(zhu)要分布(bu)地區(qu)、規模及工藝(yi)如圖1。
從JIEI統(tong)計(ji)的(de)39家污水廠(chang)(chang)數據中發現,執行類IV類標(biao)準(zhun)的(de)污水廠(chang)(chang)主要(yao)集(ji)中于(yu)北京(jing)、天津、江蘇、安徽、廣東等省份,這(zhe)些地(di)區(qu)往(wang)往(wang)有高于(yu)國標(biao)的(de)地(di)方排放(fang)標(biao)準(zhun),但(dan)是也(ye)僅限于(yu)主要(yao)指標(biao)達(da)到(dao)IV類,有些省市(shi)尚沒有達(da)到(dao)準(zhun)IV標(biao)準(zhun)的(de)污水處(chu)理廠(chang)(chang)。
規模分布
JIEI對日處(chu)理(li)量(liang)在20萬m³以上的(de)污水廠進(jin)行分析發(fa)現,北京(jing)、天津、安徽等(deng)省份日處(chu)理(li)規模(mo)居于(yu)(yu)(yu)全國前三,處(chu)理(li)量(liang)高于(yu)(yu)(yu)50萬m³/d的(de)大型水廠主要分布于(yu)(yu)(yu)北京(jing)、天津。
從JIEI統計的(de)數據看,“高(gao)密度(du)沉(chen)淀池(chi)/生物濾(lv)池(chi)+反(fan)硝化(hua)深床濾(lv)池(chi)”成為(wei)以(yi)活(huo)性污(wu)泥法為(wei)主的(de)市政污(wu)水廠TN、TP提標的(de)標配工藝(yi)。此(ci)外,膜技術(shu)因其高(gao)效的(de)分離技術(shu),出水水質可以(yi)達到(dao)IV類(lei)水質標準,因此(ci), MBBR、MBR等工藝(yi)也(ye)廣泛用于(yu)污(wu)水廠的(de)提標改造中。
39家污水廠(chang)中應用(yong)最多的(de)工藝路線如(ru)下:
①“預(yu)處理+A/O生物反應池(chi)+二沉(chen)池(chi)+BAF+高效(xiao)沉(chen)淀池(chi)+V型濾池(chi)+臭(chou)氧(yang)高級催化(hua)氧(yang)化(hua)+消毒”工藝;
②“預處理+A/O生物反應池(chi)+二(er)沉池(chi)+高效沉淀池(chi)+深床濾池(chi)+臭(chou)氧氧化工藝(yi)+消毒”工藝(yi);
③“預處理+MBR+臭(chou)氧(yang)氧(yang)化+消毒”工藝;
④“預處理+A/O生(sheng)物(wu)(wu)反應池+二沉(chen)池+反硝(xiao)化生(sheng)物(wu)(wu)濾(lv)池+臭氧(yang)氧(yang)化工(gong)藝(yi)+曝氣生(sheng)物(wu)(wu)濾(lv)池+消毒”工(gong)藝(yi)。
典型案例
合肥市清溪凈水廠——TN≤5mg/L
合(he)肥市清溪凈水(shui)(shui)(shui)廠設計規模20萬m3/d,最大(da)處(chu)理能力26萬m³/d,是安徽省首座(zuo)大(da)型地(di)(di)(di)埋(mai)式(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠。為達到《巢湖(hu)流域城鎮污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠和工(gong)(gong)業行業主要水(shui)(shui)(shui)污(wu)染物排放限值(zhi)》(DB 34/2710-2016),在進一步挖掘改良A2/O二級處(chu)理工(gong)(gong)藝的去除能力基礎上,深度處(chu)理采用后置(zhi)反硝化深床濾(lv)池工(gong)(gong)藝,工(gong)(gong)程(cheng)采用全地(di)(di)(di)埋(mai)式(shi)(shi)設計,地(di)(di)(di)下箱體(ti)占地(di)(di)(di)面積僅37807㎡,出水(shui)(shui)(shui)COD、BOD、總磷、氨氮達到地(di)(di)(di)表水(shui)(shui)(shui)IV類(lei)標(biao)準,其中(zhong)TN≤5mg/L。該工(gong)(gong)程(cheng)已于2017年11月(yue)30日通(tong)過(guo)環保驗收,正式(shi)(shi)進入運營(ying)階段(duan),清溪凈水(shui)(shui)(shui)廠鳥瞰圖(tu)如圖(tu)2所(suo)示(shi)。
湯遜湖污水處理廠——提標后達到III類標準
武漢湯遜湖污水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠設計規模(mo)為5萬m³/d,尾(wei)(wei)水(shui)(shui)為一級(ji)A排放(fang)標(biao)(biao)準。為滿足武漢市水(shui)(shui)環境提升(sheng)要求,采用君(jun)集水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理有限公司自主創新研發的“粉末(mo)活性炭(tan)膜(mo)生物(wu)反應(ying)器+樹脂脫氮(dan)”技術工藝,對(dui)湯遜湖污水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠尾(wei)(wei)水(shui)(shui)進(jin)行(xing)深度處(chu)(chu)(chu)理后(hou)達到地(di)表水(shui)(shui)III類標(biao)(biao)準,污水(shui)(shui)廠尾(wei)(wei)水(shui)(shui)如圖3所(suo)示。
義烏佛堂污水處理廠——準III類標準
佛堂污(wu)水(shui)廠設(she)計日(ri)處(chu)理規模4萬m³,進水(shui)主要為鎮區生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)和(he)鎮區內工業園區的(de)(de)印染、電(dian)鍍等工業廢水(shui),以及部分的(de)(de)垃圾(ji)填(tian)埋場滲濾(lv)液。在(zai)原有(you)(you)公司“水(shui)解酸化池+A2/O脫氮除(chu)磷(lin)處(chu)理工藝+高效沉淀池+反硝化深(shen)床濾(lv)池”工藝后端(duan)增加ACCA活(huo)(huo)性焦多級吸(xi)附再生技術(shu)試驗項目(mu),通過(guo)“ACCA多級流(liu)動(dong)床吸(xi)附塔+除(chu)磷(lin)一(yi)體機”的(de)(de)工藝技術(shu)組合(工藝流(liu)程見圖4),對COD、色(se)度(du)、總磷(lin)等污(wu)染物(wu)進行有(you)(you)效的(de)(de)去除(chu),出水(shui)從一(yi)級A標準提升至(zhi)III類水(shui)標準。
新周污水處理廠——一級B到類IV的飛躍
新周污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)日處(chu)理(li)能力16萬m3,于(yu)2010年9月建成并(bing)投入(ru)使(shi)(shi)用(yong),采用(yong)多模式A2/O生(sheng)(sheng)物脫氮除(chu)磷工藝,出(chu)水(shui)(shui)排放標(biao)準(zhun)執行國家(jia)一級B標(biao)準(zhun),處(chu)理(li)后尾水(shui)(shui)經消毒(du)排入(ru)甬江。按(an)照(zhao)《寧(ning)波(bo)市水(shui)(shui)污(wu)(wu)染防治行動計(ji)劃(hua)》要求,2020年前,全市縣級(含(han))以上城鎮污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)出(chu)水(shui)(shui)達到類(lei)IV類(lei)水(shui)(shui),新周污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)采用(yong)“MBBR(移(yi)動床(chuang)膜(mo)生(sheng)(sheng)物反應器)+高效沉淀池+反硝(xiao)化深(shen)床(chuang)濾池”工藝進行提標(biao)改造,出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質提升至類(lei)IV類(lei)水(shui)(shui)標(biao)準(zhun)并(bing)滿負荷(he)運行,可直接作(zuo)為(wei)再(zai)生(sheng)(sheng)水(shui)(shui)使(shi)(shi)用(yong),是寧(ning)波(bo)首座類(lei)IV類(lei)污(wu)(wu)水(shui)(shui)廠(chang)。
市政污水廠提標改造進行時
目前,多地在積極(ji)推進(jin)污水廠提(ti)標改造(zao)。2018年,廣東、上(shang)海(hai)、山西、海(hai)南等很多省市發(fa)布(bu)了污水廠提(ti)標改造(zao)目標。
浙江(jiang):2018年啟動實(shi)施100座(zuo)城鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)清(qing)潔(jie)排(pai)放(fang)(fang)標(biao)(biao)準技術改(gai)(gai)造(zao)要(yao)(yao)(yao)求,新建日處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)規(gui)(gui)模1萬m3及以上(shang)城鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)出(chu)水(shui)按照新標(biao)(biao)準規(gui)(gui)定(ding)的排(pai)放(fang)(fang)限值執行;推進現有日處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)規(gui)(gui)模1萬m3及以上(shang)城鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)清(qing)潔(jie)排(pai)放(fang)(fang)技術改(gai)(gai)造(zao),到(dao)(dao)2022年基本(ben)實(shi)現省重點環境敏(min)感區域日處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)規(gui)(gui)模1萬m3及以上(shang)城鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)達到(dao)(dao)《浙江(jiang)標(biao)(biao)準》要(yao)(yao)(yao)求。寧波市(shi)要(yao)(yao)(yao)求2020年前,全市(shi)縣級(ji)(含)以上(shang)城鎮(zhen)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang)(chang)出(chu)水(shui)均要(yao)(yao)(yao)達到(dao)(dao)類IV類水(shui)要(yao)(yao)(yao)求。
江蘇(su):2019年,無錫市51家污水處理(li)廠全面啟動提(ti)標改(gai)造,改(gai)造完工(gong)后,出廠水質將由目前(qian)的一級(ji)A提(ti)升至相當于地表(biao)準IV類水,部分(fen)廠可達準III類水。
廣東:2018年底,敏感區域、建(jian)成區水(shui)體水(shui)質(zhi)達不到(dao)地(di)表水(shui)IV類標(biao)準的城(cheng)市(縣城(cheng))生活污(wu)水(shui)處理設施(shi)完成提標(biao)改造工作,其出水(shui)要達到(dao)一級A標(biao)準及廣東省地(di)方(fang)標(biao)準《水(shui)污(wu)染物排放(fang)限值》(DB 44/26-2001)的較嚴值,有條件的地(di)區可以根據當地(di)水(shui)環(huan)境容量適(shi)當提高排放(fang)標(biao)準。
山東:2018年(nian)(nian),廣(guang)饒縣開始實(shi)施14座污(wu)水處理廠全面提標(biao)改(gai)造工程,年(nian)(nian)底前(qian)出水水質穩定(ding)保(bao)持在地表水V類標(biao)準(zhun),并逐步改(gai)善提升達到地表水IV類標(biao)準(zhun)。
河(he)北:2019年底前需完成雄縣(xian)32個傍(bang)水村污水處理設施建(jian)設,保定(ding)市(shi)及白洋淀上(shang)游流域(yu)重點排污單位全面(mian)啟動污水處理設施提標改造(zao)。
從目(mu)前各省(sheng)、市的(de)(de)推(tui)進工作來(lai)看,污水廠提(ti)標均在(zai)持續重點推(tui)進。在(zai)水敏感區域,部分(fen)污染物(wu)排放限值已在(zai)向極限去除(chu)的(de)(de)水平發展(zhan)。

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