執行準IV類污染物排放標準的市政污水廠淺析
近幾年，隨著我國水污染問題日益突顯，城鎮污水廠排放標準的提升已是大勢所趨，在環保越來越嚴的趨勢下，各地紛紛出臺更加嚴格的地標排放標準，污水廠排放標準向地表IV類水看齊。在這種情況下，各地的污水廠都做了哪些提標改造，已經到了什么標準？JIEI對全國尤其是有嚴格地標的地區部分水廠做了調研，梳理出了實行準IV類排放的污水廠的分布及規模，并對其提標改造的工藝路線及未來規劃進行了分析。
多省市污水廠污染物排放標準提升至準IV類要求
自2007年太湖藍藻爆發引發水危機起，尤其是“水十條”發布，且國家環保部發布修訂國家環境保護標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)的征求意見稿后，北京、天津、浙江、太湖流域、巢湖流域、岷沱江流域、滇池、雄安等陸續發布基于準Ⅲ類、準Ⅳ類標準的地方標準和流域標準，對總氮、總磷提出了越來越高的去除要求（表1）。
各地的污水排放標準中TN、TP指標都有不同程度的提升。發達城市提標改造較早，如北京市、天津市在2015年之前均發布了相關排放標準。2012年北京市《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》（DB 11/890-2012）新建污水廠A標準中將TN由一級A的15mg/L提升至10mg/L，總磷提升至0.2mg/L。2015年至2018年，天津市、巢湖流域、四川省、浙江省、太湖流域也分別將TN提升至10mg/L，同時TP提升至0.3mg/L。昆明市地標最為嚴格，《城鎮污水處理廠主要水污染物排放限值》A級標準中TN、TP分別達到了5 mg/L和0.05 mg/L，被稱為“雙五標準”。
39座已執行準IV類排放標準的水廠情況調研
據《2017年城鄉建設統計年鑒》，我國污水廠有3781座（城市2209，縣城1572）。經JIEI不完全統計，目前國內市政污水處理廠主要污染物執行IV類、準IV類標準，且日處理量在20萬噸以上的水廠有39家，主要分布地區、規模及工藝如圖1。
從JIEI統計的39家污水廠數據中發現，執行類IV類標準的污水廠主要集中于北京、天津、江蘇、安徽、廣東等省份，這些地區往往有高于國標的地方排放標準，但是也僅限于主要指標達到IV類，有些省市尚沒有達到準IV標準的污水處理廠。
規模分布
JIEI對日處理量在20萬m³以上的污水廠進行分析發現，北京、天津、安徽等省份日處理規模居于全國前三，處理量高于50萬m³/d的大型水廠主要分布于北京、天津。
從JIEI統計的數據看，“高密度沉淀池/生物濾池+反硝化深床濾池”成為以活性污泥法為主的市政污水廠TN、TP提標的標配工藝。此外，膜技術因其高效的分離技術，出水水質可以達到IV類水質標準，因此， MBBR、MBR等工藝也廣泛用于污水廠的提標改造中。
39家污水廠中應用最多的工藝路線如下：
①“預處理+A/O生物反應池+二沉池+BAF+高效沉淀池+V型濾池+臭氧高級催化氧化+消毒”工藝；
②“預處理+A/O生物反應池+二沉池+高效沉淀池+深床濾池+臭氧氧化工藝+消毒”工藝；
③“預處理+MBR+臭氧氧化+消毒”工藝；
④“預處理+A/O生物反應池+二沉池+反硝化生物濾池+臭氧氧化工藝+曝氣生物濾池+消毒”工藝。
典型案例
合肥市清溪凈水廠——TN≤5mg/L
合肥市清溪凈水廠設計規模20萬m3/d，最大處理能力26萬m³/d，是安徽省首座大型地埋式污水處理廠。為達到《巢湖流域城鎮污水處理廠和工業行業主要水污染物排放限值》(DB 34/2710-2016)，在進一步挖掘改良A2/O二級處理工藝的去除能力基礎上，深度處理采用后置反硝化深床濾池工藝，工程采用全地埋式設計，地下箱體占地面積僅37807㎡，出水COD、BOD、總磷、氨氮達到地表水IV類標準，其中TN≤5mg/L。該工程已于2017年11月30日通過環保驗收，正式進入運營階段，清溪凈水廠鳥瞰圖如圖2所示。
湯遜湖污水處理廠——提標后達到III類標準
武漢湯遜湖污水處理廠設計規模為5萬m³/d，尾水為一級A排放標準。為滿足武漢市水環境提升要求，采用君集水處理有限公司自主創新研發的“粉末活性炭膜生物反應器+樹脂脫氮”技術工藝，對湯遜湖污水處理廠尾水進行深度處理后達到地表水III類標準，污水廠尾水如圖3所示。
義烏佛堂污水處理廠——準III類標準
佛堂污水廠設計日處理規模4萬m³，進水主要為鎮區生活污水和鎮區內工業園區的印染、電鍍等工業廢水，以及部分的垃圾填埋場滲濾液。在原有公司“水解酸化池+A2/O脫氮除磷處理工藝+高效沉淀池+反硝化深床濾池”工藝后端增加ACCA活性焦多級吸附再生技術試驗項目，通過“ACCA多級流動床吸附塔+除磷一體機”的工藝技術組合（工藝流程見圖4），對COD、色度、總磷等污染物進行有效的去除，出水從一級A標準提升至III類水標準。
新周污水處理廠——一級B到類IV的飛躍
新周污水處理廠日處理能力16萬m3，于2010年9月建成并投入使用，采用多模式A2/O生物脫氮除磷工藝，出水排放標準執行國家一級B標準，處理后尾水經消毒排入甬江。按照《寧波市水污染防治行動計劃》要求，2020年前，全市縣級(含)以上城鎮污水處理廠出水達到類IV類水，新周污水處理廠采用“MBBR(移動床膜生物反應器)+高效沉淀池+反硝化深床濾池”工藝進行提標改造，出水水質提升至類IV類水標準并滿負荷運行，可直接作為再生水使用，是寧波首座類IV類污水廠。
市政污水廠提標改造進行時
目前，多地在積極推進污水廠提標改造。2018年，廣東、上海、山西、海南等很多省市發布了污水廠提標改造目標。
浙江：2018年啟動實施100座城鎮污水處理廠清潔排放標準技術改造要求，新建日處理規模1萬m3及以上城鎮污水處理廠出水按照新標準規定的排放限值執行；推進現有日處理規模1萬m3及以上城鎮污水處理廠清潔排放技術改造，到2022年基本實現省重點環境敏感區域日處理規模1萬m3及以上城鎮污水處理廠達到《浙江標準》要求。寧波市要求2020年前，全市縣級(含)以上城鎮污水處理廠出水均要達到類IV類水要求。
江蘇：2019年，無錫市51家污水處理廠全面啟動提標改造，改造完工后，出廠水質將由目前的一級A提升至相當于地表準IV類水，部分廠可達準III類水。
廣東：2018年底，敏感區域、建成區水體水質達不到地表水IV類標準的城市（縣城）生活污水處理設施完成提標改造工作，其出水要達到一級A標準及廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）的較嚴值，有條件的地區可以根據當地水環境容量適當提高排放標準。
山東：2018年，廣饒縣開始實施14座污水處理廠全面提標改造工程，年底前出水水質穩定保持在地表水V類標準，并逐步改善提升達到地表水IV類標準。
河北：2019年底前需完成雄縣32個傍水村污水處理設施建設，保定市及白洋淀上游流域重點排污單位全面啟動污水處理設施提標改造。
從目前各省、市的推進工作來看，污水廠提標均在持續重點推進。在水敏感區域，部分污染物排放限值已在向極限去除的水平發展。
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