對(duì)長三角三省一市新近發(fā)布的污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)做了較為詳細(xì)的對(duì)比和解析，針對(duì)污水處理廠新一輪提標(biāo)面臨的挑戰(zhàn)，從污水處理廠內(nèi)工程措施和管網(wǎng)源頭水質(zhì)分流兩個(gè)方面闡述了對(duì)提標(biāo)改造對(duì)策的思考，希望能為污水處理廠提標(biāo)改造工程的實(shí)施開拓思路、提供借鑒。
習(xí)近平總書記在2018年11月5日的首屆中國國際進(jìn)口博覽會(huì)上，宣布將長三角一體化上升為國家戰(zhàn)略。長三角三省一市（滬蘇浙皖）的地域面積35.9萬km?、常住人口2.2億，分別占全國的1/26和1/6，經(jīng)濟(jì)總量19.5萬億元，占全國的近1/4。在一體化發(fā)展的大背景下，長三角水務(wù)一體化也被提上了議事日程。2015年4月國務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（即“水十條”）后，滬蘇浙皖也相繼發(fā)布了各自的水污染防治行動(dòng)工作方案，對(duì)水污染防治、水生態(tài)保護(hù)和水資源管理等均提出了明確的工作目標(biāo)和具體措施。在各地的行動(dòng)方案中，提高污水處理廠的處理能力和處理標(biāo)準(zhǔn)均為一項(xiàng)重要舉措。2016年以來，各地也陸續(xù)發(fā)布了關(guān)于污水處理廠污染物排放的地方標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)于現(xiàn)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，各地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污水處理廠的污染物排放，尤其是氮、磷指標(biāo)均提出了更高的要求，這就給污水處理廠的提標(biāo)改造帶來了更大的挑戰(zhàn)。
1 長三角地區(qū)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)及其解析
上海市在2016年4月由上海市環(huán)保局和上海市水務(wù)局聯(lián)合發(fā)布了“關(guān)于全市污水處理廠新建、擴(kuò)建和提標(biāo)改造項(xiàng)目污染物排放標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)事項(xiàng)的通知”。要求污水處理廠尾水排放標(biāo)準(zhǔn)按不低于一級(jí)A的指標(biāo)控制。由于上海水環(huán)境中氨氮、總磷問題突出，特此明確向內(nèi)陸水體排水且尚未建設(shè)（尚未批復(fù)工可）的污水處理廠，氨氮和總磷必須執(zhí)行地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)，即氨氮1.5 mg/L（水溫>12 ℃）和3.0 mg/L（水溫≤12 ℃），總磷0.3 mg/L，同時(shí)對(duì)其他指標(biāo)在建設(shè)空間布局上進(jìn)行總體預(yù)留考慮。
江蘇省在2018年5月發(fā)布了新版的《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》（DB 32/1072-2018），太湖地區(qū)包括蘇州市、無錫市、常州市，南京市溧水區(qū)、高淳區(qū)，鎮(zhèn)江市丹陽市、句容市和丹徒區(qū)。該標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)原2007版提高了太湖流域一級(jí)、二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)主要水污染物（化學(xué)需氧量、氨氮、總氮和總磷）的排放限值，也提高了太湖地區(qū)其他區(qū)域內(nèi)部分工業(yè)行業(yè)的廢水排放限值。
浙江省在2018年12月發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 33/2169-2018），對(duì)全省現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理廠和新建城鎮(zhèn)污水處理廠分別提出了不同的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，主要涉及化學(xué)需氧量、氨氮、總氮和總磷共4項(xiàng)指標(biāo)。
安徽省在2016年9月發(fā)布了《巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》（DB 34/2710-2016），要求巢湖流域（包括巢湖市、肥西縣、肥東縣、舒城縣和合肥市廬陽區(qū)、瑤海區(qū)、蜀山區(qū)、包河區(qū)的全部行政區(qū)域，以及長豐縣、廬江縣、含山縣、和縣、無為縣、岳西縣、蕪湖市鳩江區(qū)、六安市金安區(qū)行政區(qū)域）的城鎮(zhèn)污水處理廠需執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)按城鎮(zhèn)污水處理廠是現(xiàn)有還是新建、進(jìn)水中工業(yè)廢水比例是否超50%設(shè)定了不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。同樣是規(guī)定了COD、氨氮、總氮和總磷共4項(xiàng)指標(biāo)。
三省一市主要水污染物排放指標(biāo)如表1所示。
從前述數(shù)據(jù)來看，長三角三省一市的污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)有以下特點(diǎn)：
?。?）從排放限值的具體數(shù)值來看，各地均在一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上又提出了更高的要求，各地標(biāo)準(zhǔn)都是針對(duì)氮、磷營養(yǎng)物和化學(xué)需氧量指標(biāo)。這些指標(biāo)的控制對(duì)于緩解水體的富營養(yǎng)化、提升環(huán)境質(zhì)量有著積極的作用。但新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施意味著各地又要在目前的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，著手考慮進(jìn)行新一輪的污水處理廠提標(biāo)改造。
?。?）從適用范圍來看，上海和浙江標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍最廣，均適用于全市和全省。而江蘇省的標(biāo)準(zhǔn)僅適用于太湖流域，安徽省的標(biāo)準(zhǔn)僅適用于巢湖流域。
?。?）三省一市的排放標(biāo)準(zhǔn)相比較，浙江省的標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)。新建污水處理廠的COD、氨氮和總磷均為地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)，總氮按10（12）mg/L控制也基本是目前國內(nèi)污水處理廠的最高標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)也在一級(jí)A基礎(chǔ)上做了較大的提升。
?。?）安徽省的排放標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)寬松且對(duì)不同污水處理廠的類型做了詳細(xì)區(qū)分，包括現(xiàn)有廠和新建廠的區(qū)分，進(jìn)水中工業(yè)廢水量比例是否大于50%的區(qū)分等。對(duì)于進(jìn)水中工業(yè)廢水量≥50%的現(xiàn)有污水處理廠，排放標(biāo)準(zhǔn)甚至比一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)還要寬松。
2 污水處理廠提標(biāo)改造面臨的挑戰(zhàn)
長三角地區(qū)近年來正全面進(jìn)行污水處理廠一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的提標(biāo)改造。上海市截至2016年底，全市共有城鎮(zhèn)污水處理廠53座，處理規(guī)模812.2萬m?/d，其中執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的占3.75%，執(zhí)行一級(jí)B及二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的占96.25%，經(jīng)過近兩年的提標(biāo)改造后，全市污水處理廠的一級(jí)A提標(biāo)改造基本完成。江蘇省自2007年太湖藍(lán)藻事件后，要求太湖流域污水處理廠必須達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，至2010年底，太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造工作全面完成，大部分污水處理廠基本能達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。截至2015年9月底，江蘇全省實(shí)際建成695座城鎮(zhèn)污水處理廠，處理能力1 551.89萬m?/d，太湖流域建成城鎮(zhèn)污水處理廠250座，處理能力818.31 m?/d。浙江省截至2017年底共建成城鎮(zhèn)污水處理廠296座，設(shè)計(jì)規(guī)模1 224.55萬m?/d，至2017年底，全省基本完成城鎮(zhèn)污水處理廠的一級(jí)A提標(biāo)改造。安徽省截止2018年9月底，全省共有146座污水處理廠投入運(yùn)行，處理能力696.74萬m?/d，計(jì)劃對(duì)長江流域24座污水處理廠實(shí)施提標(biāo)改造。
長三角地區(qū)污水處理廠新排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)無疑對(duì)污水處理廠的提標(biāo)改造帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
（1）穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的挑戰(zhàn)。幾項(xiàng)指標(biāo)中，氨氮的達(dá)標(biāo)相對(duì)容易，一般在好氧段充分曝氣的情況下氨氮達(dá)標(biāo)都問題不大。總磷達(dá)標(biāo)也相對(duì)容易，通過適量加藥和出水SS的控制也能做到出水總磷穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。總氮和COD指標(biāo)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)則相對(duì)難度較大?？偟笜?biāo)要穩(wěn)定控制在10～12 mg/L以下只靠二級(jí)生物處理有一定難度，尤其是在冬季低溫的情況下，目前工程中往往在深度處理段增加反硝化深床濾池作為最后的把關(guān)，但實(shí)際運(yùn)行中的效果還要取決于對(duì)補(bǔ)充碳源的精準(zhǔn)控制。COD指標(biāo)則受污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)的影響較大，如進(jìn)水中難降解COD的本底值較高，要保證出水COD穩(wěn)定在40 mg/L甚至30 mg/L以下的難度就可想而知了。另外，在國內(nèi)的水質(zhì)監(jiān)測方式上，盡管排放標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)水污染物檢測的要求都是“取樣頻率為至少每2 h一次，取24 h混合樣，以日均值計(jì)”。但在實(shí)際的考核或督查中，基本上都是取瞬時(shí)樣，并以此為執(zhí)法依據(jù)，這實(shí)際上就是要求出水水質(zhì)必須要100%達(dá)標(biāo)。因此在按新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行后，污水處理廠出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)將面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
?。?）污水處理廠運(yùn)營成本控制的挑戰(zhàn)。為了達(dá)到環(huán)保考核的要求，在各污水處理廠提標(biāo)改造中可以說“十八般武藝”都用上了。一方面是污水處理工藝流程一再加長，如預(yù)處理段增加調(diào)蓄池調(diào)質(zhì)調(diào)量，針對(duì)COD去除增加水解酸化，二級(jí)處理段在生反池內(nèi)投加填料，三級(jí)深度處理段也增加多種工藝組合如各種高效沉淀、各種濾池的組合等，工藝流程的加長無疑會(huì)帶來電耗和藥耗的大量增加。另一方面是以往僅用于工業(yè)廢水廠的工藝如臭氧催化氧化、活性炭吸附等也越來越多地應(yīng)用到了城市污水處理廠。如在嘉興聯(lián)合污水處理廠一級(jí)A提標(biāo)改造的工程中，為確保出水COD的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，就在污水處理廠末端設(shè)置了臭氧氧化池，污水處理廠規(guī)模60萬m?/d，配置了600 kg/h的臭氧發(fā)生器設(shè)備，臭氧投加量約24 mg/L；同時(shí)在加砂高效沉淀池還配置了粉末活性炭投加設(shè)備。在項(xiàng)目建成運(yùn)行后，確實(shí)需要臭氧和活性炭兩種手段齊上才能保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。處理工藝和手段的復(fù)雜化除了增加運(yùn)營管理的難度之外，還大大增加了污水處理廠的運(yùn)營成本。以嘉興聯(lián)合污水處理廠為例，污水處理廠從二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提升到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，單位水量經(jīng)營成本增加了0.53元/m?；要從一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)提升到新地標(biāo)的現(xiàn)有污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)，按提標(biāo)方案初步估算，單位水量經(jīng)營成本還要增加0.30～0.40元/m?。
3 污水處理廠提標(biāo)改造對(duì)策的思考
在國家對(duì)環(huán)境保護(hù)越來越重視、環(huán)保督察力度也越來越大的背景下，污水處理廠執(zhí)行越來越嚴(yán)的排放標(biāo)準(zhǔn)是大勢所趨。自浙江省新地標(biāo)從2019年1月1日正式實(shí)施后，長三角地區(qū)已在原一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上全面執(zhí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)。盡管在新標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中不乏各種爭論，但在塵埃落定之后，唯一能做的就是考慮如何應(yīng)對(duì)。筆者認(rèn)為，對(duì)于新標(biāo)準(zhǔn)下的污水處理廠提標(biāo)改造，單純的廠內(nèi)工程措施已難以滿足所有污水處理廠的提標(biāo)改造需求，尤其是對(duì)于江浙地區(qū)部分進(jìn)水中工業(yè)廢水比例較高的污水處理廠，需要從廠、網(wǎng)兩方面同時(shí)入手，才能有效應(yīng)對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)下污水處理廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的需求。
3.1 污水處理廠內(nèi)工程措施
應(yīng)對(duì)新的排放標(biāo)準(zhǔn)，污水處理廠內(nèi)的提標(biāo)改造工程措施必不可少。可以采用的技術(shù)手段在前一輪的一級(jí)A提標(biāo)改造中已基本都采用過了，包括厭氧水解酸化、二級(jí)生物處理強(qiáng)化、各種三級(jí)深度處理工藝以及高級(jí)氧化等。在新的提標(biāo)中無非還是這些工藝的組合以及設(shè)計(jì)參數(shù)的適當(dāng)調(diào)整。筆者認(rèn)為，在具體的提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)中，還需要注意以下兩個(gè)方面：①要具體問題具體分析，不能簡單套用其他污水處理廠的工藝方案。每座污水處理廠都有其特點(diǎn)和特定的問題，在考慮提標(biāo)改造方案時(shí)，一定要對(duì)污水處理廠的現(xiàn)有進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)和出水水質(zhì)情況進(jìn)行詳盡的分析，搞清楚現(xiàn)狀與提標(biāo)目標(biāo)的差距和問題的關(guān)鍵點(diǎn)，才能有的放矢地確定適宜的工藝方案。對(duì)于情況相對(duì)復(fù)雜的污水處理廠，需要通過小試、中試等手段來研究工藝路線、確定合適的設(shè)計(jì)參數(shù)。②設(shè)計(jì)中要充分考慮預(yù)留，包括處理手段預(yù)留和用地預(yù)留等。污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)難免會(huì)有波動(dòng)，季節(jié)變化對(duì)處理效率也有影響，對(duì)于可能影響穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，一定要有預(yù)留措施。處理手段預(yù)留諸如預(yù)留生化反應(yīng)池多模式運(yùn)行的可能性、預(yù)留多點(diǎn)加藥手段、預(yù)留粉末活性炭投加措施等。污水處理廠內(nèi)的用地預(yù)留、以及預(yù)留與遠(yuǎn)期設(shè)施的銜接接口等也是不能忽視的一個(gè)重要方面?，F(xiàn)在污水處理廠的處理標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，污水處理和污泥處理處置都不斷有新的需求出現(xiàn)，因此在工程設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量為今后預(yù)留一定的拓展空間。
3.2 管網(wǎng)源頭的水質(zhì)分流
要滿足新標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)需求，單純的廠內(nèi)工程措施已不一定能完全滿足要求，這一問題在浙江的一些地區(qū)已有體現(xiàn)。如嘉興和紹興等地區(qū)，城市污水處理廠進(jìn)水中工業(yè)廢水比例均在50%以上，而且工業(yè)廢水種類復(fù)雜，污水處理的難度很大。在嘉興聯(lián)合污水處理廠一級(jí)A提標(biāo)改造工程中，就曾在小試和中試中對(duì)進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行過分析，進(jìn)水中難降解的COD含量在80～120 mg/L，進(jìn)水總磷中還有一定比例的有機(jī)磷。這樣的進(jìn)水水質(zhì)要出水穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)已有相當(dāng)大的難度，在此基礎(chǔ)上還要進(jìn)一步提標(biāo)，要穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的可能性很小。因此在嘉興聯(lián)合污水處理廠擴(kuò)容提標(biāo)的前期方案研究中，經(jīng)過多方論證提出了管網(wǎng)源頭水質(zhì)分流的方案，即對(duì)污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)的管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行梳理和分流改造，把主要工業(yè)區(qū)的廢水分流出來，單獨(dú)建廠進(jìn)行處理，避免再進(jìn)入嘉興聯(lián)合污水處理廠。推進(jìn)“分類收集、分質(zhì)處理”的污水處理新模式，城鎮(zhèn)生活污水處理廠尾水出水全面達(dá)到清潔排放標(biāo)準(zhǔn)，這一工作目標(biāo)已在2019年1月的《嘉興市城鄉(xiāng)污水治理三年攻堅(jiān)行動(dòng)計(jì)劃》（征求意見稿）中予以明確。長三角地區(qū)有類似工業(yè)廢水影響問題的污水處理廠也不在少數(shù)，對(duì)于此類污水處理廠，管網(wǎng)源頭的水質(zhì)分流確實(shí)是新標(biāo)準(zhǔn)下不得不考慮的一種有效措施。
4 結(jié)語
近年來，在“水十條”的指引下，長三角各地的污水處理廠掀起了一波提標(biāo)改造的建設(shè)高潮。各地的提標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)之前并不統(tǒng)一，各種不同的“準(zhǔn)Ⅳ類”、甚至“準(zhǔn)Ⅲ類”標(biāo)準(zhǔn)都曾在工程中被采用。在各地的污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)頒布后，污水處理廠提標(biāo)改造才有了明確的依據(jù)。雖然長三角三省一市的排放標(biāo)準(zhǔn)略有不同，但總體上的要求還是一致的，即均是對(duì)氮、磷營養(yǎng)物和化學(xué)需氧量提出了更高的控制要求。雖然相對(duì)于更早開始實(shí)施的北京地標(biāo)和天津地標(biāo)來講，長三角地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)要略低一些，但在江浙地區(qū)工業(yè)企業(yè)廣泛分布、工業(yè)廢水產(chǎn)生量較多的情況下，全面執(zhí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)還是有相當(dāng)難度的。目前，各地按照新標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造的污水處理廠正陸續(xù)啟動(dòng)建設(shè)，部分已建成的污水處理廠運(yùn)行時(shí)間也不長，污水處理廠提標(biāo)改造的效果還有待于時(shí)間的驗(yàn)證，提標(biāo)改造中可能遇到的各種問題和處理對(duì)策也需要在工程實(shí)踐中不斷探索和總結(jié)。
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