江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠(chǎng)新一輪提標難點(diǎn)及對策
2018年6月,江蘇省環(huán)保廳印發(fā)了《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB 32/1072-2018),對太湖流域城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放限值提出了新的要求,TN排放標準由15mg/L提高到10mg/L。本文對執行本次“特別排放限值”共涉及江蘇省太湖流域一、二級和其他區域內的83座城鎮污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水特性、技術(shù)工藝、達標難點(diǎn)等進(jìn)行了分析,提出了提標改造的對策,并重點(diǎn)對TN的控制提出了建議。
筆者認為,污水廠(chǎng)達到DB 32/1072-2018標準,應優(yōu)先考慮強化源頭控制、調整和優(yōu)化運行模式及管理、投加化學(xué)藥劑等非工程性措施,若仍不能穩定達標時(shí),可考慮采取針對性的工程技術(shù)措施。
太湖流域氮磷特別排放限值的背景和意義
針對水環(huán)境治理的形勢和需求,我國城鎮污水排放標準經(jīng)歷了從綜合排放標準到行業(yè)排放標準,從國家標準到地方標準的快速發(fā)展過(guò)程,總體上,污染物控制指標遞增、要求不斷嚴格。2008年底,江蘇省已完成對太湖流域城鎮污水處理廠(chǎng)的除磷脫氮提標改造,尾水水質(zhì)要求執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級A排放標準。
2017年,《中國工程科學(xué)》刊登中國工程院院士郝吉明、環(huán)境保護部環(huán)境規劃院王金南等作者的聯(lián)合論文《環(huán)境承載力約束下的國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局戰略研究》。文章顯示:我國主要水污染物環(huán)境容量已嚴重超載,全國的COD和NH3-N的超載率分別為210%和330%,如果不把污染物排放控制在環(huán)境容量范圍內,“裝不下”的結果只能是環(huán)境繼續惡化。作為過(guò)去十幾年水污染物減排的主力軍,通過(guò)污水廠(chǎng)集中提標改造實(shí)現污染減排總目標便成為各地政府成為一個(gè)必然選擇。
江蘇“263行動(dòng)”中提出,“到2020年,太湖湖體總磷達到III類(lèi),總氮達到V類(lèi),流域總氮、總磷污染物排放量均比2015年削減16%以上……”。為了有效控制太湖水體富營(yíng)養化,提升環(huán)境質(zhì)量,維護生態(tài)平衡,保障人體健康,促進(jìn)沿湖地區社會(huì )經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展,2018年,針對太湖地區城市污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)排放的主要水污染物,江蘇省制定了《太湖地區城鎮污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB 32/1072-2018)。
其中,一級、二級保護區內主要水污染物排放限值中的各項指標均高于“一級A標準”(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;太湖地區其他區域內城鎮污水處理廠(chǎng)的污染物排放限值也有所提高。新的排放標準給太湖流域內城鎮污水處理廠(chǎng)的工藝運行、日常管理、出水指標控制等方面提出了更高的要求。
太湖流域內城鎮污水處理廠(chǎng)現狀分析
執行本次“特別排放限值”共涉及江蘇省太湖流域一、二級和其他區域內83座城鎮污水處理廠(chǎng)。這些污水廠(chǎng)的工藝類(lèi)型是什么?進(jìn)水水質(zhì)如何?執行新的“特別排放限值”可達標性及難點(diǎn)又在哪里?筆者曾參加了污水廠(chǎng)調研,與讀者分享如下:
83座城鎮污水處理廠(chǎng):A2/O工藝為主
城市分布:執行本次“特別排放限值”共涉及江蘇省太湖流域一、二級和其他區域內83座城鎮污水處理廠(chǎng),分布在南京10座、無(wú)錫14座、常州10座、蘇州41座和鎮江8座,投運規??傆?25萬(wàn)m3/d(圖1)。
規模分布:83座污水處理廠(chǎng)中以5-10萬(wàn)m3/d規模為主,總計25座,規模達200萬(wàn)m3/d,占總規模的32%;10-20萬(wàn)m3/d,數量12座,規模188.1萬(wàn)m3/d,占總規模26.6%;1-5萬(wàn)m3/d,數量37座,規模134.5萬(wàn)m3/d;30萬(wàn)m3/d規模以上水廠(chǎng)數量只有3座,但處理規模達127萬(wàn)m3/d。(圖2)
工藝類(lèi)型:83座污水處理廠(chǎng)的工藝以A2/O及其變形、氧化溝、SBR及其變形為主,部分為曝氣生物濾池、生物轉盤(pán)、氧化塘、流化床等工藝。采用A2/O及其變形工藝的污水廠(chǎng)54座,占總數的65.9%,規模470.4萬(wàn)m3/d,占總規模的67.7%。(圖3)
污水處理廠(chǎng)進(jìn)水特性:碳源不足普遍存在
通過(guò)調研太湖流域內6座不同城鎮污水廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì),對流域內典型城鎮污水廠(chǎng)水質(zhì)變化進(jìn)行分析,發(fā)現存在進(jìn)水碳源不足、BOD5/TN偏低等主要問(wèn)題。
BOD5/COD:調研的6座污水廠(chǎng)進(jìn)水COD指標僅有一座平均濃度超250mg/L,其他均介于200-250mg/L,進(jìn)水碳源不足的現象在太湖流域普遍存在。6座污水廠(chǎng)BOD5/COD在0.3-0.4之間,說(shuō)明太湖流域城鎮污水廠(chǎng)進(jìn)水可生化性尚可,整體進(jìn)水的水質(zhì)基本可滿(mǎn)足系統的脫氮除磷要求。(圖4)
BOD5/TN:當原污水中碳、氮比值過(guò)低,如BOD5/TN<3時(shí),認為進(jìn)水中所含碳源不足,需要另投加有機碳源滿(mǎn)足系統脫氮需求。在本次統計中有2座污水廠(chǎng)的BOD5/TN低于3。
BOD5/TP:一般污水中BOD5/TP>20或溶解性BOD5/溶解性TP>12時(shí),生化系統會(huì )有較好的除磷效果。由6座污水廠(chǎng)的進(jìn)水BOD5/TP均值可以看出,太湖流域6座城鎮污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水碳磷比均大于20,其比值最高為82,最低為22,因此碳源可滿(mǎn)足污水廠(chǎng)日常運行除磷需求。(圖6)
編輯:王媛媛
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