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江苏省太湖流域城镇污水处理厂新一轮提标难点及对策

时间:2019-08-20 13:21

来源:JIEI创新实验室

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2018年6月,江苏省环保厅印发了《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB 32/1072-2018),对太湖流域城镇污水处理厂污染物排放限值提出了新的要求,TN排放标准由15mg/L提高到10mg/L。本文对执行本次“特别排放限值”共涉及江苏省太湖流域一、二级和其他区域内的83座城镇污水处理厂的进水特性、技术工艺、达标难点等进行了分析,提出了提标改造的对策,并重点对TN的控制提出了建议。

笔者认为,污水厂达到DB 32/1072-2018标准,应优先考虑强化源头控制、调整和优化运行模式及管理、投加化学药剂等非工程性措施,若仍不能稳定达标时,可考虑采取针对性的工程技术措施。

太湖流域氮磷特别排放限值的背景和意义

针对水环境治理的形势和需求,我国城镇污水排放标准经历了从综合排放标准到行业排放标准,从国家标准到地方标准的快速发展过程,总体上,污染物控制指标递增、要求不断严格。2008年底,江苏省已完成对太湖流域城镇污水处理厂的除磷脱氮提标改造,尾水水质要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准。

2017年,《中国工程科学》刊登中国工程院院士郝吉明、环境保护部环境规划院王金南等作者的联合论文《环境承载力约束下的国家产业发展布局战略研究》。文章显示:我国主要水污染物环境容量已严重超载,全国的COD和NH3-N的超载率分别为210%和330%,如果不把污染物排放控制在环境容量范围内,“装不下”的结果只能是环境继续恶化。作为过去十几年水污染物减排的主力军,通过污水厂集中提标改造实现污染减排总目标便成为各地政府成为一个必然选择。

江苏“263行动”中提出,“到2020年,太湖湖体总磷达到III类,总氮达到V类,流域总氮、总磷污染物排放量均比2015年削减16%以上……”。为了有效控制太湖水体富营养化,提升环境质量,维护生态平衡,保障人体健康,促进沿湖地区社会经济和环境的协调发展,2018年,针对太湖地区城市污水处理厂及重点工业行业排放的主要水污染物,江苏省制定了《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB 32/1072-2018)。

其中,一级、二级保护区内主要水污染物排放限值中的各项指标均高于“一级A标准”(表1)。其中COD由50mg/L提高到40mg/L,NH3-N由5(8)mg/L提高到3(5)mg/L,TN由15mg/L提高到10mg/L,TP由0.5mg/L提高到0.3mg/L;太湖地区其他区域内城镇污水处理厂的污染物排放限值也有所提高。新的排放标准给太湖流域内城镇污水处理厂的工艺运行、日常管理、出水指标控制等方面提出了更高的要求。

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太湖流域内城镇污水处理厂现状分析

执行本次“特别排放限值”共涉及江苏省太湖流域一、二级和其他区域内83座城镇污水处理厂。这些污水厂的工艺类型是什么?进水水质如何?执行新的“特别排放限值”可达标性及难点又在哪里?笔者曾参加了污水厂调研,与读者分享如下:

83座城镇污水处理厂:A2/O工艺为主

城市分布:执行本次“特别排放限值”共涉及江苏省太湖流域一、二级和其他区域内83座城镇污水处理厂,分布在南京10座、无锡14座、常州10座、苏州41座和镇江8座,投运规模总计625万m³/d(图1)。

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规模分布:83座污水处理厂中以5-10万m³/d规模为主,总计25座,规模达200万m3/d,占总规模的32%;10-20万m³/d,数量12座,规模188.1万m³/d,占总规模26.6%;1-5万m³/d,数量37座,规模134.5万m³/d;30万m³/d规模以上水厂数量只有3座,但处理规模达127万m³/d。(图2)

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工艺类型:83座污水处理厂的工艺以A2/O及其变形、氧化沟、SBR及其变形为主,部分为曝气生物滤池、生物转盘、氧化塘、流化床等工艺。采用A2/O及其变形工艺的污水厂54座,占总数的65.9%,规模470.4万m³/d,占总规模的67.7%。(图3)

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污水处理厂进水特性:碳源不足普遍存在

通过调研太湖流域内6座不同城镇污水厂进水水质,对流域内典型城镇污水厂水质变化进行分析,发现存在进水碳源不足、BOD5/TN偏低等主要问题。

BOD5/COD:调研的6座污水厂进水COD指标仅有一座平均浓度超250mg/L,其他均介于200-250mg/L,进水碳源不足的现象在太湖流域普遍存在。6座污水厂BOD5/COD在0.3-0.4之间,说明太湖流域城镇污水厂进水可生化性尚可,整体进水的水质基本可满足系统的脱氮除磷要求。(图4)

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BOD5/TN:当原污水中碳、氮比值过低,如BOD5/TN<3时,认为进水中所含碳源不足,需要另投加有机碳源满足系统脱氮需求。在本次统计中有2座污水厂的BOD5/TN低于3。

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BOD5/TP:一般污水中BOD5/TP>20或溶解性BOD5/溶解性TP>12时,生化系统会有较好的除磷效果。由6座污水厂的进水BOD5/TP均值可以看出,太湖流域6座城镇污水处理厂的进水碳磷比均大于20,其比值最高为82,最低为22,因此碳源可满足污水厂日常运行除磷需求。(图6)

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编辑:王媛媛

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