张辰详解南方污水厂升级改造技术

6月19日～20日，由中国水网和清华大学环境系主办的“2008水业高级技术论坛”成功举办。6月19日下午，上海市政设计研究总院总工程师张辰结合案例对南方污水厂升级改造技术进行了分析。以下内容根据其发言内容整理，未经本人审核。

首先感谢中国水网给我这个机会跟大家做交流，今天我交流的题目是“污水处理厂升级改造工程研究与设计”，主要是针对我们院研发中心从事的一些研究和升级改造工程的一些设计内容，跟大家做一个交流。

升级改造工程采用的标准等级

在升级改造过程中，首先我们要确定一个标准，到底是一级A还是一级B，在这个标准中间，大家除了对数字要有很好的了解，很好的计算之外，对它的适应条件也应该进行研究，比如说一级A、一级B有一个适用性的条件。我个人觉得，从污染物的消减来说，应该从整个环境的角度来进行分析。如果我们从一级B到一级A增加一些处理设施，取得一些效果，是不是这个城市，这个流域马上就要做的事。比如说我们要悬浮物SS从一级B到一级A，不要小看这个事，一般污水处理厂到一级B标准还是有可能的，也就是说我们控制在SS20毫克升是有可能的，如果到10毫克升肯定要加过滤设施。磷也是这样的。

整个污水处理厂标准应该考虑地域和水域的特点，提出合理的污水处理标准。对一些重点流域、重点区域（比如太湖），就提出一个很高的标准，一定要达到这个标准。既然国家制定了这个标准，我们就应该严格执行这个标准。

升级改造工程

我们谈的升级改造，从常规的活性污泥法二级标准提高到一级B或者一级A，首先要考虑到脱氮除磷，调整活性污泥工艺，增加厌氧、缺氧等处理工艺，提高氮、磷的去除率。第二种采用生物膜工艺。

提到升级改造大家觉得就是生物反应池，其实还有很多方法，如水力改造和设备改造。水力改造的作用是改善流量分配不均、短流、死水区、密度流、射流和污泥流失等问题。沉淀池的改造是很有潜力可挖的。从进水如何均匀的分配出去，在进水旁边有一个倒流筒，如何合理分配流量，在出水区有几块挡板，不是每一个池子都要加这些挡板，现在我们设计几乎没有。
污泥处理也是这样，污泥底部加几块挡板，使得污泥有上升的过程。从水的流态考虑，这几块挡板就是发挥沉淀池的作用。从水面流态来看，理论上计算，在实际上真正发挥每一个体积，每一个面积还有很大的潜力可挖，所以这些潜力也是我们升级改造的很重要的内容。

最近我们在一个污水处理厂做试验，国外许多公司对挡板的设计有很大计算机模型，我们在上海也在做试验研究，加几块挡板。在出水处，出水槽方底部或者斜面上加一块挡板，对整个处理的改善都很有效。

另外，设备更新很快，污水厂的整个环境也很差，经过若干年存在效率低下的问题，所以要对一些设备进行改造。其中增加在线监测和控制设备，提高污水处理的运行水平，采用先进的控制方式，有效控制一定的溶氧水平，降低供氧量，降低能耗。

升级改造工程方案

关于升级改造的工程方案，我选择了三个比较有特色的例子。

比如说，第一个就是上海曲阳污水处理厂双污泥处理系统。由于脱氮和除磷需要的活性污泥的状态，包括泥龄、供氧条件不同，如果在一个水池里面采用A2O的工艺，那么污泥负荷、污泥泥龄都要选择一个合适的值。合适的不一定是高效的，双污泥系统就是把这两个系统分开，选择高效的短泥龄来达到除磷效果。这个厂在原有的活性污泥法的情况下，没有增加产地，同时还减少了一座初沉池，增加了用地面积，再加一些设备改造、除臭等措施。改造后出水标准达到了一级B，而且对周边环境的影响也降到了最低，现在应该运行还是比较稳定的。

第二个是上海泗塘污水处理厂。我们在改造运行过程中碰到很多问题，就是临时设施和停水。改造肯定对现有的运行有影响，环保部门就提出不应该停下来，如何把影响降低到最低的限度，我们采用了另外一种改造的方法。这个厂原来是生物反应池，我们又增加了一个生物反应池，原有的都不变，新建的采用缺氧-好氧工艺。改造完成后形成两种形式，一半以除磷为主，一半以脱氮为主。整个标准算下来只能达到二级标准，因为上海有关领导也比较客观，没有地了，不可能再改造了，所以允许，但是比原有污水处理厂的效果有提高。

第三个就是唐山西郊污水处理厂。要达到回用水或者一级A，典型后面加了东西，比如说增加曝气生物滤池来脱氮，增加化学除磷来除磷，然后通过纤维滤池过滤达到SS的去除。

升级改造工程的步骤

第一、开展污水处理厂的全面分析，包括运行参数收集、工艺水力计算、设施设备评价，确定改造内容；第二、编制污水处理厂改造方案，并进行技术经济比较，确定推荐方案；第三、编制污水处理厂实施方案，如何一步一步来实施，对能不能成功改造一个污水处理厂很重要的环节，要提出工程改造分组分段改造的实施方案，将对正在运行的污水处理厂的影响降到最低程度。

最后，谈几点个人的想法，一是要充分研究确定合理的标准等级，取得最佳的投入效益比；二是要加强收集系统的建设和管理，提高污水有效收集率，提高污水厂污染物有效削减率；三是在全面分析的基础上，提出合理改造方案和实施方案，兼顾污水处理厂的正常运行。

谢谢各位！

精彩问答

提问1：现在我国的污水处理厂的升级改造，市场的空间大概有多大，有多少污水处理厂需要改造，顺便问一下，您最近接触的改造项目，改造之后污水处理的成本提高了多少？还有投入的资金来源的情况？

张辰：污水处理厂升级改造的市场空间还是很大的，因为我们现在整个污水处理厂的建设还是严重滞后的。对污水处理厂升级改造而言，现在重点流域、重大城市的污水处理厂升级改造在不断进行，接下来其它的一些中小型污水处理厂也存在升级改造的问题，这是目前的状况。我相信，随着我们对水环境认识的逐步提高，标准的进一步严格，升级改造将来还会逐步的深入，会提到更高的高度。我们对于城市污水处理厂人工的处理方式应该解决一些自然界不能解决的一些污染物，否则这些污染物会永远在我们生态系统中间循环，到一定程度对人的身体健康都会有影响。另外，升级改造的工程量还是很大的，升级改造投资就有4000万，接近800块钱一平方，可能每吨水处理常规也就是1000块钱左右，当然它的投入除了污水处理厂本身的升级改造之外，除臭、设备改造要同步跟上。升级改造后的运行费用一定会有增加，我们可以通过采用一些高效的设备，使运行费不会增加很多。如何选择一个合理的标准、方案，兼顾投资和运行费用，是我们一些研究工作者或者设计工作者应该广泛研究的内容。

提问2：现在很多污水处理厂面临着碳源不足的问题。如果是改造成一级B，或者一级A，有的会碳源严重不足，对于这些碳源不足的污水处理厂，我们既要考虑脱氮，还要考虑除磷，作为您来说，是考虑外加碳源作为全部的生物脱氮除磷，还是考虑辅助的化学除磷？

张辰：这是一个很好的问题。最近我们在深圳一个污水处理厂做了一个合理有效分配碳源的多回流、多模式的工艺，主要是在渠道的布置上合理的分配，使得我们有限的碳源能够得到综合的利用。从目前的研究状况来看，我个人认为，通过我们的合理分配碳源，稳定一定的COD还是能够达到的。最近上海也在探讨总氮能不能达到10毫克升，通过我们自身污水处理厂的有效分配比较难达到10毫克升。无非是两个途径，一个是充分利用自身的途径，譬如说我们的污泥，污泥的上清液如何进一步处理来补充有效的碳源。另外一种，就是外加碳源。对于这两种技术来说，如果达到10毫克升的话，通过污泥自身的一些处理补充碳源可能还会达到。如果总氮还要提高，提高到8，提高到5，肯定是要外加碳源，对于外加碳源我觉得中国肯定会做，但是并不会在目前这个阶段做，因为我们中国中西部欠发达地区还很多，污水处理厂还是要先把污水收集起来，把大量污染物削减，使得一些主要指标达标，到了一定的程度我们再外加一些有机污染物、一些碳源。

编辑：王彩霞