城鎮(zhèn)污水處理廠提標處理技術(shù)探討
文章重點探討了安徽省淮河流域、巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠進出水特性、提標處理技術(shù)路線，分析了城鎮(zhèn)污水處理廠提標處理達一級A所需的工藝選擇。在此基礎上，提出了適合城鎮(zhèn)污水處理廠提標處理的工藝流程和工藝單元的組合方式，及關鍵控制參數(shù)和設計選擇重點。
污水處理
淮河流域、巢湖流域是我國水污染重點水域，而這一地區(qū)又是安徽省經(jīng)濟發(fā)展較快、人口密度較大的地區(qū)。根據(jù)國家環(huán)境保護總局頒布實施了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002），并在2006年第21號公告規(guī)定城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入國家和省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時，執(zhí)行一級A標準。
根據(jù)規(guī)定在淮河、巢湖等重點流域的城鎮(zhèn)污水處理廠出水要執(zhí)行一級A排放標準，污水處理提標進程也隨即開始。為了滿足一級A標準主要水質(zhì)指標（TN、NH3-N、COD、TP）的出水要求，現(xiàn)有的污水處理廠必須在原有處理工藝基礎上進一步升級改造，對于二級生化處理段一般需要進行強化提升，并要增加三級深度處理和消毒。
由于現(xiàn)有污水處理廠設計參數(shù)及處理工藝均不相同，國內(nèi)針對提標處理還沒有成熟可靠的經(jīng)驗可以借鑒，故在提標過程中遇到了不少技術(shù)問題，為此，通過對提標處理進行歸納分析，供以后提標處理參考。
1進水水質(zhì)
安徽省淮河流域、巢湖流域?qū)儆谌丝谳^為密集地區(qū)，大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠進水成分以生活污水為主，BOD5一般為100mg/L～200mg/L,COD一般為200mg/L～400mg/L,NH3-N一般為30mg/L～40mg/L,TN一般為40mg/L～50mg/L,TP一般為3mg/L～6mg/L。部分城市工業(yè)區(qū)或開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水成分相對較高，城鎮(zhèn)污水處理廠進水成分較為復雜且波動較大；但應滿足《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》（CJ3082-99）為前提。技術(shù)改造工程的進水水質(zhì)的確定，應綜合考慮現(xiàn)有二級處理系統(tǒng)的設計和實際運行出水水質(zhì)，適當留有余地，優(yōu)化確定。
2提標處理的工藝方案
在我國目前污水處理廠的處理工藝中，通常COD、BOD5、和N的去除應盡量在污水二級生物處理段完成，特別是對于TN、NH3-N兩項的去除，必須要在污水二級生物處理段完成。二級生化處理對于COD、BOD5、SS、TP也要有足夠高的去除率。
由于一級A標準出水中對磷的排放標準要求較嚴格，即總磷小于0.5mg/l,而且生物除磷受外界及污水內(nèi)在因素影響較多，不十分穩(wěn)定，因此在處理工藝中考慮兩步除磷措施，以生物除磷為主，以化學除磷為輔助，特殊情況下啟動化學除磷，從而確保出水水質(zhì)滿足要求。
物理分離包括沉淀、過濾，沉淀分離工藝單元有：沉砂池、初沉池、二沉池，分別進行可沉微粒重力沉降、懸浮絮體重力沉降；過濾分離工藝單元有：砂濾池、其他類型濾池或膜濾。
三級深度處理工藝基本上是以混凝沉淀、過濾為主，主要為去除懸浮固體SS和其他顆粒物質(zhì)的作用，降低濁度，同時通過投加混凝劑進行化學除磷。
在一些污水處理廠需要去除水中某些特定的成分，例如采用反硝化濾池去除TN,采用活性炭吸附和臭氧化去除難生物降解有機物及脫色，采用反滲透法去除溶解性固體。
《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中對出水中的大腸桿菌數(shù)量做出了要求，這就要求出水必須消毒，出水應進行消毒滅菌后排入水體。消毒處理功能是去除水中的各種病原體。
3提標處理工藝方案的確定
考慮到淮河、巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠的提標處理對于除磷脫氮的要求，結(jié)合當?shù)爻擎?zhèn)污水的水質(zhì)特點和處理要求，以一級物理分離、二級生化處理、三級深度物化處理工藝為基礎，選擇適合的處理工藝流程。
在城鎮(zhèn)污水提標處理中，一級處理通常采用粗格柵、細格柵、提升泵站和沉砂池組成的處理單元。由于進水水質(zhì)的不同，超細格柵（1mm間距）、常規(guī)初沉池、高負荷沉淀池也是經(jīng)常選用的處理單元。
二級處理是去除BOD5、COD、TN、NH4+-N、TP等有機污染物的最重要環(huán)節(jié)，特別是TN和NH3-N的穩(wěn)定達標去除，只有經(jīng)過生物硝化以后，將污水中的有機氮通過生物硝化反應轉(zhuǎn)化為無機氮（硝酸鹽），才能進行后續(xù)的生物反硝化（脫氮）反應。應以回流污泥反硝化生物除磷脫氮作為基本工藝流程，并已經(jīng)得到較為廣泛的工程應用。二級生化處理工藝主要改進措施有以下幾個方面。
�、偕夭捎醚趸瘻项愋统匦停岸嗽O置厭氧段池，回流污泥與原污水混合后首先進入前段厭氧池，可有效地改善污泥性能，并促進生物除磷的效果。厭氧池內(nèi)設潛水攪拌器，以維持池中污泥的懸浮狀態(tài)，從而防止池中發(fā)生污泥沉降、淤積。溝內(nèi)設置了前置反硝化區(qū)及混合液內(nèi)回流調(diào)控機制，可實現(xiàn)強化的水、點、暖通技術(shù)與應用199安徽建筑生物脫氮。
混合液經(jīng)厭氧池后進入氧化溝內(nèi)嵌的缺氧段，與溝道內(nèi)的循環(huán)混合液充分混合后在溝道內(nèi)循環(huán)流動。污泥中的反硝化菌在缺氧狀態(tài)下將硝酸鹽中的氮還原為氮氣釋放，從而達到脫氮的目的。在好氧段氨氮在硝化菌的作用下轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，同時有機物也在該段內(nèi)在異養(yǎng)菌作用下氧化分解。多個溝道串聯(lián)混合，可調(diào)節(jié)進水水質(zhì)的變化。
②為了保證生化處理工藝有足夠的硝化和反硝化，污泥齡應采用15d以上，以適應進水水質(zhì)水量的變化，以及運行操作方面水平不足。
�、跙OD5:N:P的比值是影響生物脫氮除磷的重要因素，氮和磷和去除率隨著BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。如果比值較低，可通過水解酸化、加大污泥回流、投加碳源等措施來改善。
在城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質(zhì)變化不大，生化池具有足夠的停留時間，二級處理一般可以保證TN、NH3-N指標達到一級A的出水標準；經(jīng)二沉池沉淀后，再進一步經(jīng)過混凝、過濾降低COD、BOD5、SS和TP的出水水質(zhì)，使其穩(wěn)定達到一級A的出水標準。投加藥劑可以強化COD、BOD5、SS和TP的去除，保障過濾的穩(wěn)定運行。
深度處理的關鍵是過濾，濾池的種類根據(jù)其結(jié)構(gòu)、運行方式、濾料等的不同，過濾方式可選擇砂濾池、纖維濾池、濾布濾池等方式。如果二級生化處理的TN、NH3-N出水水質(zhì)難以穩(wěn)定達到一級A標準，一般要增加反硝化濾池和曝氣生物濾池系統(tǒng)。
4提標處理的基本工藝流程的確定
4.1基本工藝流程
在二級生化處理段可以將TN、NH3-N穩(wěn)定達到一級A出水標準情況下，提標處理（三級深度處理）達標一級A的基本工藝流程一般有2種方式：微絮凝+過濾工藝、混凝+沉淀+過濾工藝。深度處理的目的主要在于進一步去除二沉池出水中的懸浮物（SS）、TP濃度，使出水達到一級A標準。
4.2混凝
混合是良好絮凝及反應的先決條件，也是節(jié)省投藥的關鍵。為了確保出水水質(zhì)和降低成本，混合設備的選用也非常重要。目前應用較廣泛的混合設備有機械混合和水力混合兩種類型。其中機械速混合的特點是反應快速強烈并且不受水量變化的影響，通過變頻裝置調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速可獲得最佳的混合效果。
水力混合在流量合適是混合效果同樣比較好而且管理簡便、設備維修量很少、能量消耗也較少，但混合效果受流量變化影響較大�；炷齽┌ㄤX鹽、鐵鹽、石灰、復合藥劑和聚合物等。采用微絮凝過濾，絮凝反應停留時間小于10min,主要用于生物處理的出水中懸浮物很少，投加化學混凝劑將絮體顆�？刂圃谳^小的尺寸，然后直接進行過濾，可提高過濾吸附的處理效果。
采用混凝+沉淀+過濾，混凝沉淀時間在1h以上，沉淀池處理后出水投加絮凝劑混合后經(jīng)混凝、沉淀后再過濾，去除污水中的懸浮物和少量有機污染物，處理效果更為穩(wěn)定，可以進一步提供過濾的抗沖擊能力，以保證在不利運行條件下也能滿足過濾的要求。
4.3過濾
濾池有多種形式，深度處理常用的池型有普通濾池、V型濾池及比較新型的翻板濾池、反向濾池等，上述濾池雖構(gòu)造形式不同，但從過濾機理上都屬于快濾池的范疇。過濾系統(tǒng)選用氣水反沖洗濾池，使濾料反沖洗更充分，最大限度地發(fā)揮濾料截留雜質(zhì)的能力。
濾布過濾、轉(zhuǎn)盤濾池是近年中迅速發(fā)展起來的技術(shù)，具有處理效果好、出水水量水質(zhì)穩(wěn)定，連續(xù)運行，承受懸浮物負荷能力強，全自動運行，操作及保養(yǎng)簡單，土建費用低且占地小等特點。
4.4消毒
目前，國內(nèi)的主要消毒方法有液氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒和紫外線消毒等幾種方式。液氯消毒效果可靠，但在安全方面存在潛在的危險性。臭氧消毒效率高，并能高效降解污水中殘留有機物、色、味等，污水PH值、溫度對消毒效果影響較小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物，但設備系統(tǒng)組成復雜，投資大、成本高，對運行操作技術(shù)要求嚴格。二氧化氯消毒優(yōu)勢是相對投資少、較安全、持久性較強。紫外消毒優(yōu)勢在于消毒速度快，而且不會增加處理水的毒性。
4.5除臭
在污水處理過程中會產(chǎn)生氨、硫化氫等惡臭氣體和其他有機廢氣。產(chǎn)生臭氣的主要場所有粗格柵及提升泵站、細格柵及沉砂池、缺氧生化池、厭氧生化池、污泥濃縮間、污泥干化間等。通過對污水處理廠內(nèi)產(chǎn)生臭氣的構(gòu)筑物進行加蓋收集臭氣并進行除臭處理，可以創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，減輕污水處理廠對周圍環(huán)境的影響。除臭常見的方法有生物除臭法、水清洗和藥液清洗法、活性炭吸附法、土壤除臭法、燃燒法、化學氧化法。
5結(jié)語
�、儆捎诟鞯爻擎�(zhèn)污水處理廠的進水水質(zhì)水量變化情況不同，采用的提標處理技術(shù)方案應有所區(qū)別。強化生物處理段，應立足于最大程度地去除有機物、NH3-N、TN,并最大程度地兼顧TP的去除。若強化生物處理技術(shù)仍不能使NH3-N、TN穩(wěn)定達標時，應在二級出水后增設曝氣生物濾池、反硝化濾池等設施，確保出水NH3-N、TN指標達標。
②生物除磷通常只能使出水TP達到1.0mg/L左右，若要想使出水穩(wěn)定達到0.5mg/L以下，要設化學除磷措施。化學除磷的方法較多，有條件時盡量采用后置化學除磷法，節(jié)省化學藥劑，減少污泥處理費用。
�、凵疃忍幚聿糠植捎媚男┨幚順�(gòu)筑物組合形式，應根據(jù)現(xiàn)有二級處理情況合理確定，但所有組合當中應以過濾作為核心處理單元。
�、芴針诉^程中有很多新技術(shù)、新設備涌現(xiàn)，但在廣范圍推廣使用之前，應該很好試驗，并在工程應用中很好總結(jié)，成熟可靠后，方可廣范圍采用。
�、萑斯竦靥幚硐到y(tǒng)投資低，處理效果好，管理維護簡單，基本不用能量消耗，運行費用少，而且可以構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境，有條件的城鎮(zhèn)盡可能利用人工濕地作為污水處理廠尾水進一步凈化措施。
