污水处理达到地表水准IV类标准的技术探讨

4.研究结论

(1)有机污染物的去除

在中试试验中，出水COD值基本满足一级A标准要求(<50mg/L);在这种情况下，臭氧-生物滤池工艺可基本完成深度去除COD的目标;

采用臭氧气浮工艺可保证对二级出水中有机污染物的有效去除，出水COD稳定低于30mg/L，且大部分COD检出值低于20mg/L;

以COD为考核指标，为达到地表水IV类标准，以本研究考察的相关技术，可考虑采用如下工艺流程：

二级处理——混凝——沉淀——臭氧氧化——生物滤池。

二级处理——臭氧——混凝——气浮——生物滤池。

(2)氨氮的去除

在SBR中试试验中，出水氨氮可满足一级A标准要求(<5mg/L)，且90%的试验数据低于1.5mg/L;在二级出水氨氮浓度低于2.5mg/L时，臭氧-生物滤池工艺基本保证出水氨氮稳定达到地表水IV类标准。

(3)总氮的去除

采用两段进水A/O/A/O运行方式相比于常规A/O模式可显著提高的脱氮效果，在常温下达到平均86.7%的脱氮率，出水TN均值可达5.35mg/L;在低温下可达到平均78.9%的脱氮率，出水TN均值为9.87mg/L。

反硝化生物滤池投加甲醇作为碳源，可控制出水TN低于5mg/L，在甲醇投加量略过量时，出水TN可低于1.5mg/L。

(4)总磷的去除

一般需要结合生物除磷和化学除磷来达到高标准的磷排放要求;臭氧气浮工艺确保出水TP低于0.3mg/L。

(5)结论

达到地表水准IV类标准，以本研究考察的相关技术，可考虑采取如下工艺流程：

二级处理—混凝—沉淀—臭氧氧化—生物滤池—过滤—消毒—出水。

四、建议工艺组合

新建项目建议工艺

总氮、氨氮在A/O生物池达标，深度处理解决微量TN、COD、TP、SS、色度达标。

工艺流程：污水—预处理—A/O—混凝沉淀(O3)—深床过滤—O3—出水。

升级改造项目建议工艺

深度处理解决COD、总氮、氨氮、TP、SS、色度达标。

工艺流程：一级A(B)出水—BAF—O3—混凝沉淀—深床滤磁混凝沉淀—O3—出水。

五、污泥处理技术发展方向

污水高效分离+污泥高效高温消化是一种节能/产能的污泥处理技术，也会是未来污泥处理技术发展方向。目前日本已经有应用该处理技术的示范工程，项目污水采用高效分离提高SS去除率，大大节省二级生物处理的能耗，同时增加污泥产量，污泥处理采用高效高温厌氧消化(在厌氧消化罐投加填料、温度50度左右)，全系统生物质回收量增加，能耗大大降低，建设费用与运行成本也相应降低。最终建设费用降低25%、运营费用降低38%、温室气体降低44%、电力使用量减少58%。

我国也有使用污泥厌氧消化处理技术的项目案例。例如天津市津南污水厂和长沙污泥集中处置工程。天津市津南污水厂采用高浓度污泥厌氧消化+板框脱水+干化的污泥处理工艺。干化后产生含水率40%的污泥202t/d，交天津市环境建设投资有限公司作为生产有机肥料的原料。污泥脱水和消化产生的高浓度滤液2000m3/d，采用“磷酸铵镁除磷+ANAMMOX菌脱氮”工艺，处理后出水排至津南污水厂进水区进行再处理。除磷产生的鸟粪石500t/d，作为肥料外售。

长沙污泥集中处置工程采用高温热水解厌氧消化污泥处理技术。该技术提高了消化速率，减小污泥消化时间，使得污泥的流动性更强，提高进入消化池污泥浓度，减小消化池容积约40-50%。污泥处于高温，高压环境下，细菌、病毒等基本均被灭活，因此经消化处理后的污泥细菌指标可达到美国EPA503中A级农用标准。提高可溶解COD，沼气量得到较大的提高，沼气中H2S的含量更低，有利于沼气的利用，消化过程中泡沫的产生量极少，污泥臭味小。热水解消化后的污泥，经板框脱水含固率可以达到40%，可以减少污泥热干化的蒸发量。

六、结论

未来，我国水环境治理行业将向以下3个方向发展。

1、海绵城市建设：以水环境、水安全、水资源综合利用为目标，恢复水的生态功能，恢复河清、岸绿的宜居景观，同时实现优水优用的循环。

2、提高管网收集率：提高污水收集率、减少客水进入官网;提高初期雨水的处理率，减少对水体的污染;将雨水、污水、污水厂、河道作为一个水环境整体考虑。

3、污水处理：提高污水处理的标准，改善水环境、实现部分资源化。现有的处理技术科学组合能实现高排放标准。提升污水厂的环境功能，减少臭气、噪声对周边环境的影响;提高污泥处理处置率，实现污泥的减量化、无害化、资源化。倡导节能，节地绿色环保的新工艺、新技术，减少污水厂碳排放。

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