近年來，富營養(yǎng)化引起湖泊水質(zhì)惡化、進而威脅飲水安全，引起了各級政府及環(huán)保部門的高度重視。而在污水處理廠等治污設(shè)施領(lǐng)域，脫氮除磷逐漸成為“關(guān)鍵詞”。作為先行者的太湖流域，在污水處理廠升級改造方面的經(jīng)驗值得借鑒，在運行過程中遇到的達(dá)標(biāo)排放難點也值得研究，今天本報刊發(fā)相關(guān)報道供各地參考。
江蘇省太湖流域已實現(xiàn)了城鎮(zhèn)污水處理廠“全覆蓋”
◆中國環(huán)境報 見習(xí)記者李莉 范圣楠 記者高杰
江蘇省太湖流域所有建制鎮(zhèn)在2009年實現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理廠“全覆蓋”之后，今年又在《太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠主要污染物排放限值》地方標(biāo)準(zhǔn)的“催促”下，打響了提標(biāo)改造的攻堅戰(zhàn)。記者了解到，到今年年底，太湖流域169座城鎮(zhèn)污水處理廠可望全部達(dá)到國家“一級A”的排放標(biāo)準(zhǔn)，成為全國首個整體率先達(dá)到“一級A”標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域。
最嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)讓污水處理廠“強身”
嚴(yán)格執(zhí)行后可削減50％的化學(xué)需氧量、60％的氮和50％的磷
“太湖水質(zhì)要改善，控源截污是關(guān)鍵”。為加快城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)速度，從2007年下半年開始，江蘇省陸續(xù)采取了提高污水處理費、設(shè)立財政專項資金、加大對污水處理廠“以獎代補”力度等措施。到2009年，沿太湖各地已相繼建成169座城鎮(zhèn)污水處理廠，形成日處理能力400萬噸，提前一年實現(xiàn)了“十一五”規(guī)劃目標(biāo)。
根據(jù)專家研究分析，太湖流域城鎮(zhèn)生活污水排放量、化學(xué)需氧量、氨氮分別占排放總量的32.6％、52.3％和56.5％。要有效為太湖“減負(fù)”，必須增強污水處理廠脫氮除磷功能。
太湖藍(lán)藻事件暴發(fā)后，針對太湖水質(zhì)富營養(yǎng)化問題，江蘇省政府當(dāng)時的總體要求是:限期對太湖流域2007年6月底前已建、在建的169座城鎮(zhèn)污水處理廠進行脫氮除磷改造，總規(guī)模400余萬立方米/日，需投資約27億元；新建城鎮(zhèn)污水處理廠則必須按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(G B 18918－2002)的“一級A”標(biāo)準(zhǔn)實施建設(shè)。從2007年下半年起，江蘇省在參照日本標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制定并發(fā)布了《太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠主要污染物排放限值》這一地方新標(biāo)準(zhǔn)。
在新標(biāo)準(zhǔn)中，主要設(shè)置了化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷等四項控制指標(biāo)。其中的主要污染物排放限值，已全部達(dá)到“一級A”標(biāo)準(zhǔn)，而總磷、總氮等控制標(biāo)準(zhǔn)已與日本最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)值相當(dāng)。
據(jù)承擔(dān)太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造課題的專家介紹，如果這項新標(biāo)準(zhǔn)全面嚴(yán)格執(zhí)行到位，太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠在原來基礎(chǔ)上，可削減50％的化學(xué)需氧量、60％的氮和50％的磷。
擺開科技攻關(guān)“擂臺”十大難題相繼攻克
公開招標(biāo)，分頭攻關(guān)，開展脫氮除磷改造技術(shù)攻關(guān)及示范，理清提標(biāo)的技術(shù)路線
脫氮除磷是城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的技術(shù)難點，國內(nèi)的工程實例很少，沒有成熟的技術(shù)方案可以直接借鑒。特別是總氮的控制，要穩(wěn)定達(dá)到“一級A”的標(biāo)準(zhǔn)，更是難上加難。
為確保改造技術(shù)和設(shè)備經(jīng)濟適用，如期完成提標(biāo)改造任務(wù)，2008年2月，江蘇省政府決定在省級財政資金中安排專項經(jīng)費3000萬元，由省建設(shè)廳集中組織開展城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮除磷改造技術(shù)攻關(guān)及示范。
江蘇省建設(shè)廳通過面向全國公開招標(biāo)，擇優(yōu)選取了30余家全國一流的高等院校、科研單位等組成課題組，分別對碳源投加、低溫生物脫氮效果、強化生物處理技術(shù)、深度處理技術(shù)、新技術(shù)(設(shè)備)適用性、印染廢水以及人工濕地處理技術(shù)等10個攻關(guān)課題進行集中攻關(guān)。
10個攻關(guān)小組在太湖流域無錫市等地，擺開了“一級A超市”。“預(yù)處理技術(shù)、生物脫氮除磷技術(shù)、深度處理技術(shù)、出水穩(wěn)定處理技術(shù)無所不包。A2/O、氧化溝、SBR、MBR、硅藻精土、粉末活性炭、曝氣生物濾池、砂濾、轉(zhuǎn)盤過濾器、濾布過濾器、微濾膜過濾器等等都在研究范圍之內(nèi)。”
#p#副標(biāo)題#e#江蘇省建設(shè)廳城市建設(shè)與管理處高級工程師何伶俊告訴記者，通過這次技術(shù)攻關(guān)，在國內(nèi)首次系統(tǒng)研究了城鎮(zhèn)污水處理廠“一級A”提標(biāo)中涉及的關(guān)鍵技術(shù)，理清了技術(shù)路線，明確了關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和技術(shù)要點，篩選了一批經(jīng)濟、適用的城鎮(zhèn)污水處理廠“一級A”提標(biāo)技術(shù)。
經(jīng)過一年多的努力，10個攻關(guān)課題相繼開花結(jié)果，并通過專家鑒定。一系列領(lǐng)先科研成果，為太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造提供了“利器”。
怎樣進行改造？
對污水處理廠進行全面剖析，發(fā)現(xiàn)普遍問題，重新調(diào)試，恢復(fù)生產(chǎn)
2008年3月，宜興市政府決定將本市10座城鎮(zhèn)污水處理廠“整體打包”，尋找運營商代為運營。這一舉動，吸引了國內(nèi)外數(shù)家大型水務(wù)集團前來投標(biāo)。經(jīng)過激烈競爭，經(jīng)營權(quán)最終落入北京建工集團旗下的建邦環(huán)境投資有限責(zé)任公司手中。剛一接手，他們就面臨著10座污水處理廠“一級A”提標(biāo)改造的資金、技術(shù)兩大難題考驗。
根據(jù)這家公司與宜興市政府簽訂的《宜興市污水處理特許經(jīng)營協(xié)議》，公司將全面接管宜興市屬10座城鎮(zhèn)污水處理廠，經(jīng)營年限為30年。其中，包括承擔(dān)10座污水處理廠的脫氮除磷提標(biāo)改造任務(wù)，總投資約為2.075億元。
在采訪中，建邦公司副總經(jīng)理湯映輝和總經(jīng)理助理高嵩介紹說，接手后他們立即對10座污水處理廠進行了全面剖析，發(fā)現(xiàn)普遍存在工藝設(shè)備缺乏維護、老化損壞嚴(yán)重的問題；上游企業(yè)缺乏管理，導(dǎo)致污水廠進水水質(zhì)、水量波動很大；污水廠運營缺乏科學(xué)有效的管理體制等。同時，操作工人還缺乏專業(yè)技能，距離專業(yè)運營管理有較大差距。
他們每接收一家污水處理廠，基本上都是一個重新調(diào)試、恢復(fù)生產(chǎn)的過程。“同時還要把北京建工集團的先進管理理念，注入到每家企業(yè)。”經(jīng)過一年多來的艱苦努力，這10座污水處理廠的出水水質(zhì)，均達(dá)到了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在實現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放之后，就立即著手進行脫氮除磷的提標(biāo)改造。
2008年5月，日處理能力5萬噸的宜興市城東清源污水處理廠籌資3000多萬元，率先啟動了脫氮除磷提標(biāo)改造工程。經(jīng)過半年多來的努力，順利達(dá)到了“一級A”目標(biāo)。而有了這個樣板，其余9座污水處理廠也相繼開展了脫氮除磷提標(biāo)改造工程。
在昆山市采訪時記者得知，如今，北京建工環(huán)境發(fā)展有限責(zé)任公司在昆山市也已通過特許經(jīng)營方式接管了5座城鎮(zhèn)污水處理廠。據(jù)公司總經(jīng)理陳德明介紹，有3座屬于脫氮除磷提標(biāo)改造工程，兩座承擔(dān)了擴建兼脫氮除磷提標(biāo)改造工程。2009年8月，3座提標(biāo)改造工程已順利實現(xiàn)了“一級A”，共投資1.8億元。其余兩座擴建兼脫氮除磷提標(biāo)改造工程，正在抓緊推進之中，可望今年年底完工。通過這次提標(biāo)改造，使日處理規(guī)模由8.75萬噸擴大到15萬噸。
提標(biāo)增加的成本如何消化？
提高的污水處理費基本可以維持污水處理廠運營；污水廠還有節(jié)能提效空間
解決了技術(shù)上的難題，投入、成本的考驗也擺在了污水處理廠經(jīng)營者的面前。要讓太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠順利實現(xiàn)“一級A”，不僅需要自掏腰包進行提標(biāo)改造方面的投資，還要承擔(dān)顯著上升的處理成本。記者在宜興、昆山兩地采訪時，當(dāng)詢問運營商在經(jīng)營方面的狀況時，他們異口同聲回答，利潤空間已經(jīng)很有限的情況下，更要靠“真本事”來承攬這個“瓷器活”。
據(jù)悉，宜興、昆山兩市早已按照處理量支付給各個污水處理廠一定的處理費，脫氮除磷提標(biāo)改造之后，又適當(dāng)提高了支付價格。就目前支付的污水處理費而言，所接收的污水處理廠能不能維持運營呢？兩地承包者的負(fù)責(zé)人均做出肯定回答。
經(jīng)過深入調(diào)查，記者了解到，宜興、昆山兩地的污水處理廠運營商在提標(biāo)改造前后，均對各個污水處理廠工藝進行優(yōu)化和先進技術(shù)的移植，使得污水處理成本普遍比過去降低了10％以上。
同時，他們再把先進的管理手段落實到每一個工序，使得節(jié)能、提效的效益明顯提升。以宜興城東清源污水處理廠為例，過去擁有員工六七十人，經(jīng)過改革優(yōu)化現(xiàn)在僅為20人，使人員成本大大節(jié)省。
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提標(biāo)改造技術(shù)選擇三先三后有道理
先優(yōu)化運行，后工程措施先內(nèi)部碳源，后外加碳源先生物除磷，后化學(xué)除磷
根據(jù)江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮除磷技術(shù)攻關(guān)研究成果編制的《江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》中，提出了城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的技術(shù)原則:先優(yōu)化運行，后工程措施；先內(nèi)部碳源，后外加碳源；先生物除磷，后化學(xué)除磷。這也是江蘇省太湖技術(shù)攻關(guān)研究成果的核心所在。
對于具體的工藝、技術(shù)路線選擇問題，業(yè)內(nèi)專家表示，根據(jù)無錫市污水處理廠提標(biāo)改造經(jīng)驗，“一級A”提標(biāo)改造寧可放松一些指標(biāo)，而不要用經(jīng)濟代價非常大的方法來實現(xiàn)。如果懸浮物指標(biāo)能夠放松，可能轉(zhuǎn)盤過濾器、膜生物反應(yīng)器(MBR)這樣的工藝就不會廣泛使用了。“這些都是很好的技術(shù)，只是我們還需要考慮經(jīng)濟性問題。轉(zhuǎn)盤過濾器等工藝可以用到水的回用上，比如更高標(biāo)準(zhǔn)的再生水處理等。”
另外，除磷與脫氮的順序該怎樣選擇？專家認(rèn)為，應(yīng)先除磷，后脫氮。對這兩個指標(biāo)來說，不能同時達(dá)到的時候，要優(yōu)先去除磷。因為現(xiàn)在去除磷的技術(shù)比較便宜，去除總氮的技術(shù)投資大，運行受影響也大。對北方來說，氮磷兩個指標(biāo)達(dá)到一定比例的時候才會發(fā)生水華。也就是說，當(dāng)?shù)撞怀杀壤臅r候，比如磷指標(biāo)很低的時候，不會在富營養(yǎng)化方面對水體造成嚴(yán)重影響。所以，考慮經(jīng)濟因素，應(yīng)當(dāng)首先除磷。
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