地表準III-IV類出水標準設計的背景

1水環境問題

水資源短缺、水污染加劇、水生態破壞、水體富營養化、水資源浪費

2水生態文明建設

2018年5月全國生態環境保護大會：“加大力度推進生態文明建設、解決生態環境問題，堅決打好污染防治攻堅戰，推動我國生態文明建設邁上新臺階。” “要深入實施水污染防治行動計劃，保障飲用水安全，基本消滅城市黑臭水體，還給老百姓清水綠岸、魚翔淺底的景象。”

3《水污染防治行動計劃》(水十條)等政策出臺

2015年4月《水污染防治行動計劃》;從全面控制污染物排放、推動經濟結構轉型升級、著力節約保護水資源等十個方面對我國現階段和未來水污染防治工作作出了規劃;2018年6月16日中共中央國務院：《關于全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的意見》。實施城鎮污水處理“提質增效”三年行動，加快補齊城鎮污水收集和處理設施短板，盡快實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理。

4高排放標準的要求

2012年以來，基于準Ⅲ類、準Ⅳ類標準的地方標準和流域標準，例如：北京、天津、浙江、太湖流域、巢湖流域、岷沱江流域、昆明滇池、雄安等。

自2015年《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(征求意見稿)，特別排放限制值，準IV類。

5六種需求

尾水排放水體水環境容量及再生水利用的需求;

河湖富營養化與敏感水體水質保障的需求;

部分河道活水補水的需求;

節能、節地、節水的需求;

資源化、能源回收(生物質能源)、環境友好需求;

生態補償、斷面達標的需求。

6城市排水與污水處理的三方面重點內容

污水收集：雨污分流、管網缺損檢查(CCTV)與修復、雨污混接改造、管道清淤(水下機器人)、管網高水位運行、通過物聯網、云平臺、大數據、構建管網檢測與運維平臺。

污水廠的穩定運行與達標排放：監管力度大、指標余量小、運行成本控制、精細化管理等。

高排放標準的污水處理技術。

提標改造工藝技術路線

1水質標準

2技術方法

各指標排放標準與主要技術工藝(單位：mg/L)

3技術路線

➤充分利用現有設施：通過調整設備、分區、工藝等措施;

➤現有設施降低規模+擴建補充規模=總規模達標;

➤現有設施+深度處理。

4一級處理的強化與改造

(1)格柵、沉砂改造

減少后續生化池的無機固體、減少沉積、提高有效容積，提高MLVSS/MLSS比值。

(2)增加初沉池

去除SS、COD、加藥。

(3)現有初沉池改造

初沉池改造為缺氧池脫氮;初沉池發酵、開發碳源。

5二級生化系統強化

(1)調整功能分區：五段式BardenPho、增加缺氧區脫氮、多級AO;

(2)多點進水、碳源多點投加;

(3)推流、攪拌、曝氣系統改造;

(4)改造為：生物膜法、MBBR、MBR、BBR、FCR，短程硝化反硝化和厭氧氨氧化(Anammox)。

五段式BardenPho工藝

多級AO

6新增三級處理工藝

(1)沉淀——反硝化濾池;

(2)沉淀——組合濾池(DN/DC)——過濾;

(3)沉淀——反硝化濾池——高級氧化——生物濾池——過濾;

(4)濕地、樹脂、活性焦、活性炭吸附等新技術。

(準)III、IV類案例分享

1采用組合生物濾池工藝達到準IV類排放標準案例

(1)臺州A污水處理廠

現有污水處理廠出水標準為一級A標準，通過增加組合濾池+V型濾池工藝，達到準IV類排放標準。

工藝流程如下：

 

工藝設計流程圖

(2)臺州市B污水處理廠

現有污水處理廠出水標準為一級A標準，通過增加組合濾池工藝，達到準IV類排放標準。

工藝流程如下：

工藝設計流程圖

(3)臺州市C污水處理廠

現有污水處理廠出水標準為一級B標準，通過增加組合濾池+高校沉淀池+轉盤濾池工藝，達到準IV類排放標準。

工藝流程如下：

工藝設計流程圖

(4)組合生物濾池工藝設計注意的問題

➤DN濾池前，設置消氧措施;

➤水量平衡，設計水量充分考慮反沖洗水排放量，并配套相應的管路及水損計算;

➤共用反沖洗系統，設計參數上充分考慮濾格面積、濾料高度等因素;

➤均勻布水與阻塞問題。

2采用深床反硝化濾池工藝達到準IV類排放標準案例

金壇某污水處理廠

現有污水處理廠出水標準為一級A標準，通過增加深床反硝化濾池工藝，達到準IV類排放標準。

 

工藝設計流程圖

3采用MBR+臭氧接觸+活性炭濾池工藝達到準準III類排放標準

(1)昆明某污水處理廠

 

工藝設計流程圖

(2)北京某污水處理廠

工藝設計

 

工藝設計流程圖

4采用生態濕地工藝達到準IV類排放標準案例

(1)團城山尾水處理廠尾水濕地處理工程(磁湖濕地項目)

團城山污水廠位于磁湖南湖西岸，總規模8萬m3/d，尾水達到一級A標準后排入磁湖。

人工濕地處理水量按8萬m3/d設計。經人工濕地處理后的出水達到IV類水標準后，進入磁湖，作補充水。

工藝流程

垂直潛流濕地總平面布置圖

清水型濕地平面圖

(2)夏家灣污水處理廠尾水濕地處理工程(荊門竹皮河綜合整治工程子項工程)

夏家灣污水處理廠位于荊門市城區東部，竹皮河城區段下游。夏家灣污水處理廠設計處理規模10萬噸/天，出水基本達到一級A標準。其中：中水回用量為6.0萬m3/d;剩余尾水4.0萬m3/d通過濕地凈化達到準IV類水標準后排入竹皮河。

由于尾水排放口距考核斷面較近，考慮到竹皮河準IV類的考核目標，需對夏家灣污水處理廠進行提標改造

工藝流程

 

設計工藝流程圖

總平面布置圖

5采用生態濕地工藝達到III類排放標準案例

洋湖濕地景區水環境生態修復與水質改善綜合整治工程

污水處理廠尾水10萬m3/d排入水體，通過洋湖濕地水生態治理，整體改善洋湖水環境，出水主要水質指標達到國家《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)III類水標準(TN≤1.5mg/L)。

總平面布置

生態強化區工藝流程圖

 

平面配置圖

復合生態濾床

人工水草凈化帶平面布置圖

立體生態浮床工程平面布置圖

尾水生態強化凈化工程平面布置圖

總結

1、污水廠(再生水廠)出水標準，除了參考國標、地標，還要根據水環境容量、斷面考核等要求，通過流域治理系統思維和模型構建確定排放和回用水質水量要求。

2、基于物聯網、云平臺、大數據、BIM、智能制造等的智慧水務、智慧污水廠(水廠)系統;基于活性污泥模型的計算機模擬污水處理工藝分析與預測。

3、市政污水處理工藝融合和借鑒微污染原水預處理技術(復合預氧化、BAF、樹脂)、給水處理及深度處理技術(組合濾池、微絮凝過濾、臭氧活性炭)、工業污水處理技術(高級氧化、芬頓、臭氧(催化)樹脂)、水環境治理、黑臭水體治理及生態治理(生物藥劑、高效充氧、石墨烯、光伏)等方向和領域的技術。

4、磷回收、內部碳源回收、深度除磷脫氮等方面，研發集成了多項技術和案例。

5、以生態濕地技術為主體，對污水廠尾水進入排放水體前，進行水質提升和穩定，綜合水生態、水資源、水景觀、水文化、水環境、水安全、水管理、水經濟八個層次，打造廠、網、河、湖、濕地、智慧六個一體化，將污水處理由“負擔”變為可利用的資源、可以改善生態環境并產生綠色經濟效益“正資產” 。

本文根據南京市市政設計研究院有限責任公司孔宇副總工城市排水與污水處理前沿發展研討會演講資料整理而成，未經本人審閱。