近日，遼寧省生態環境廳發布《寒冷地區污水廠提標改造技術指南（征求意見稿）草案》（下稱《文件》）。
《文件》提出主要目標是，指導寒冷地區遼河流域縣級及縣級以上城鎮污水處理廠滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002），實現污水處理廠提標建設和運行。
而對于具體的提標改造行動，《文件》也給出三大技術原則：1、先源頭控制，后強化處理；2、先運行優化，后工程改造；3、先生物強化，后物化輔助。
對于“先源頭控制，后強化處理”，其中提出通過抓工業產業結構調整、清潔生產等來實現工業污染排放量的削減。另外也對污水管網提出要求，例如生活污水應依法規范接入市政污水管網、工業廢水不應直接接入市政污水管網等等。
對于“先運行優化，后工程改造”，其中梳理出曝氣沉砂池為預處理段的優選工藝，AAO 工藝、MBR 工藝為二級生化段的優選工藝，混凝沉淀+過濾為深度處理段的優選工藝。
對于“先生物強化，后物化輔助”，其中重點提及碳源問題和脫氮除磷問題。例如，
01 進水碳源充足且缺氧區 HRT 足夠時，可通過增加內回流比提高系統脫氮效果；進水碳源不足時，僅增加內回流比無法提高脫氮效率，通常需投加外碳源，可按所需去除硝態氮量的 4～5 倍（以有效CODCr計）投加外碳源。
02 目前碳源一般有甲醇、乙酸鈉、面粉、葡萄糖等，根據成本和處理效果綜合考慮，優先選擇甲醇。而乙酸鈉的優點在于它能立即響應反硝化過程，能用作水廠運行時的應急處理。
03 缺氧區碳源投加點不宜設置在混合液回流點、進水點附近，以降低高 DO 對碳源的消耗。
04 為保障生物除磷效果，厭氧區設計水力停留時間宜為 1～2h，升級改造工程中，可適當延長厭氧及缺氧段水力停留時間，有利于反硝化聚磷菌的富集。
05 為保證良好的反硝化脫氮效果，缺氧區設計水力停留時間宜不低于4h，宜不超過生物系統停留時間的 40%，當采用懸浮填料強化硝化或 MBR 工藝時，缺氧區設計水力停留時間可超過 40%。
06 當回流污泥利用 10%～50%進水的有機物和活性污泥本身（內源反硝化），可基本去除回流污泥中的硝態氮，提高生物除磷效果。
當然，以上也只是《環保水圈》梳理出的《文件》中的部分重點和內容總結，更多關于工藝參數取值范圍、工藝流程設計要求、工藝系統運行指導等等內容，建議北方的小伙伴還是查看完整版的《寒冷地區污水廠提標改造技術指南（征求意見稿）草案》。
除了提標改造的“坎”，北方地區的污水廠還要額外面對將近半年的低溫期，讓生物段雪上加霜，想要保障出水達標更是“難上加難”。
低溫下的麻煩1：氨氮、總氮更難達標
硝化反應的最適宜溫度范圍是30-35℃，溫度低于15℃時硝化反應會迅速下降，出水氨氮普遍上升，10℃時的反硝化速率大約是20℃時的25%，可見，低溫對于生物脫氮的影響非常顯著。
低溫下的麻煩2：容易發生污泥膨脹
污水廠低溫運行期間微生物活性降低，想維持系統正常運行只能增加污泥濃度，但這也意味著有機負荷比平時更低了，而長期低負荷運行很容易造成污泥膨脹，二沉池翻泥和跑泥現象嚴重，出水水質變差，還可能毀了整個生物段。
......對于此類低溫問題，《文件》也從運行參數優化和采用地下構筑物兩方面，給出指導建議和解決方案。
1、運行參數優化
遼河流域冬季水溫長期偏低，冰封期長，對活性污泥的性能有重大影響。二級生化處理為污水處理技術的重中之重。為保證凈化效果，可采用降低污泥負荷、提高污泥濃度、增大曝氣量的等常規手段。條件允許時也可采用投加填料措施。
具體來說，參數優化方法包括但不限于有：
◎ 污泥齡：通過排泥時間可以控制污泥齡，通過實踐表明，污泥齡越長氨氮和總氮去除效果越好，因此低溫期應適當提高污泥齡，將污泥齡控制在20d左右。
◎ 混合液內回流比：通過控制混合液內回流比可以對總氮去除效果進行調節，混合液內回流比越高總氮去除效果越好，但是考慮運行成本問題，應平衡脫氮效果和成本。低溫期應適當提高混合液內回流比，將其控制在200%左右。
◎ 污泥回流比：通過控制污泥回流比可以對總氮去除效果進行調節，提高污泥回流比總氮去除效果具有顯著提升，低溫期應適當提高混合液內回流比，將其控制在75%左右。
◎ 污泥濃度：由于低溫環境下污泥活性降低，建議將污泥濃度控制在4000~4500mg/L，通過增加有效污泥數量的手段彌補污泥活性降低帶來的降解效率下降的問題，通過諸多污水處理廠的實踐，該手段卓有成效。
◎ DO：通過改變曝氣時間和方式可以對DO進行控制，控制DO可以對總氮去除效果進行調節，不同季節應考慮控制不同DO值，低溫期曝氣階段應控制2~3mg/L，同時，進水階段可適當停止曝氣，為生物選擇區提供更好的厭氧條件。
◎ 污泥回流比：通過控制污泥回流比可以對總氮去除效果進行調節，提高污泥回流比總氮去除效果具有顯著提升，低溫期應適當提高混合液內回流比，將其控制在30%左右。
2、采用地下構筑物
◎ 在冬季采用地下式恒溫處理技術可以明顯加強生物過程的污水處理能力，去除負荷的體積更大，效果非常顯著，發展前景可觀。
◎ 地下污水處理工藝具有處理構筑物和操作空間的雙重封閉性共同點，均可防止噪聲、惡臭的泄漏擴散，污染治理更為徹底。
◎ 地下污水處理構筑物的建設將構建城市的生態綜合體、濕地、景觀、公園等，將負資產形象提升為生態正資產形象，成為建設生態文明的重要一環。
話說回來，對于絕大部分污水廠來說，提標改造就意味著要花錢，并且這錢花的還不一定值。
據悉，單就COD、氨氮兩項指標提標改造到地表Ⅳ類，可分別新增COD和氨氮削減能力為33.0萬t/年、6.4萬t/年，但是相對于改造所付出的工程代價，污染物削減效能提升的幅度將十分有限，從技術經濟角度是不具備合理的投入產出效益。
因此，《文件》中也明確表示：根據實際情況，從處理效果穩定性、工藝控制靈活性、工程實施可行性、維護管理方便性、投資運行經濟性、系統優化整體性等幾個方面對各個方案進行經濟技術比較分析，最終確定升級改造的技術方案。
水污染治理技術綜合評價指標體系框架
同時，《文件》也給出了部分試驗案例成本分析，比如，通過曝氣沉砂-水解酸化-臭氧氧化對制藥園區尾水進行強化預處理，尾水的可生化性B/C可由0.1左右提升至0.3以上，保證了后續生物單元運行穩定。同時，最終的噸水處理成本1.2元左右，處于行業中較低成本水平。
此外，《文件》還提到“排水與受納水體的生態銜接技術”。
由于遼河流域冬季寒冷漫長，冬季生態處理的效果差，且需要特殊的維護。如有景觀需求，且場地充裕，可在污水廠出水與自然水體銜接處建設強化氧化塘或者人工濕地。
總的來說，這份《寒冷地區污水廠提標改造技術指南（征求意見稿）草案》對于北方污水廠的提標改造，具有現實性的指導意義。
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