城镇污水处理厂提标改造环境综合效益分析

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我国是一个水资源短缺的需水大国，人均水资源占有量远低于世界平均水平。

随着经济的不断发展，废水的排放量不断增加，水体污染问题严重，保护水环境成为我国现代化发展的重要课题。

近年来，国家陆续出台“水十条”等有关环境保护的政策，制定了相关的水环境质量标准、用水标准、污水处理排放标准，根据这些标准多地区的污水处理厂需要进行提标改造。

1 污水处理厂提标改造生命周期概述
污水处理厂进行提标改造，需要经历建设施工、投产运行两个阶段。

在建设施工过程中，污水处理厂需要消耗建筑材料，使用施工设备，消耗水电等能源，必然会产生新的大气污染物、废水、固体废弃物、噪音。

在投产运行过程中，污水处理厂会持续消耗电能，消耗化学药剂，产生废气、污泥。

待污水处理厂达到使用年限后，无论是拆除还是改建都会产生大量的废弃钢筋、废弃混凝土等，废弃物清除过程中还会产生一定的能源消耗，又会产生废气、噪声。

由此可见，污水处理厂的提标改造不仅会提高对水体中污染物的处理效果，还会加大对资源的消耗和各种废弃物的产生，一加一减两项叠加之下，判断污水处理厂提标改造成果需要综合两方面的因素。

因此，在进行提标改造过程中，污水处理厂需要从建设施工开始到投产运行进行全生命周期的判断，提高提标改造方案的可行性和科学性。

2 污水处理厂提标改造方案
城镇污水处理厂的主要应对目标是提高对有机物、总氮、氨氮、总磷的去除效率，提高出水水质。

因此，城镇污水处理厂提标改造通常针对生化处理单元和深度处理单元进行。

2.1 生化处理单元提标改造方案。

目前，城镇污水处理厂的常见生化处理单元包括氧化沟、AO工艺、SBR工艺等，提标改造需要建立在生化处理单元原有基础上进行，也就是进行技术改良，以提高对城镇污水的处理质量和效率。

首先是常见的氧化沟技术的改进。

氧化沟是活性污泥法的一种，处理规模在数百~数万立方米范围内，满足城镇污水处理厂处理需求，改良种类包括奥贝尔、卡鲁赛尔、一体化氧化沟等。

氧化沟通过固定位置的曝气装置产生推动力，一方面提高污水与活性污泥的接触面积，另一方面借助曝气装置在氧化沟内营造好氧、缺氧、厌氧环境，从而达到脱氮除磷的目的。

其次是AO工艺的改进。

AO工艺是城镇污水处理厂中应用比较广泛的一种生化工艺，污水停留时间短、工艺流程简单、污泥膨胀系数低，但存在工作细菌之间的矛盾，比如硝化菌和反硝化菌之间在有机负荷、污泥龄方面的矛盾。

AO工艺的提标改造也主要在于调节这方面的矛盾，倒置A2O、A+A2O、UCT工艺等都是常见的提标改造方向。

如果城镇污水处理厂存在碳源不足等问题，可以选择倒置A2O工艺，通过分段进水、外加碳源等方式来提高提标改造后的脱氮除磷效率，提高出水水质。

然后是SBR 工艺的改进。

SBR工艺本身是改良后的活性污泥法，通过时间上的
交替运行来实现脱氮除磷、去除有机物的目的。

改进SBR工艺主要从时间、空间连续进水方向入手，成果包括CASS、CAST、ICEAS 等。

改进后的工艺能够较SBR工艺适应更强的冲击负荷、在更低的温度下运行，如果城镇污水处理厂有温度、进水冲击负荷方面的需求，可以考虑进行SBR工艺的提标改造，能够有效提高脱氮除磷、去除有机物的效果。

2.2 深度处理单元提标改造方案。

深度处理单元是污水处理厂提高出水水质的重要环节，需要根据出水的实际情况和需求进行添加和改进。

如果原有污水处理厂出水的提标改进关键在于COD 值，可以考虑应用混凝沉淀、臭氧氧化、Fento氧化、活性炭吸附、膜分离技术进行深度处理，提高出水水质；如果改进关键在于SS值，可以考虑应用混凝沉淀、转盘滤池、砂滤等深度处理工艺；如果改进关键在于总氮，可以考虑添加膜分离、反硝化滤池进行深度处理；如果关键在于总磷，可以考虑使用膜分离技术、混凝沉淀等深度处理工艺。

在诸多深度处理工艺中，混凝沉淀的应用更加广泛，可以单独使用也可以组合使用，通常与过滤技术一同应用以提高出水水质；介质过滤是更高效的过滤工艺，包括转盘过滤、纤维滤料过滤、砂滤、V型滤池、曝气生物滤池、反硝化滤池等，固液分离的能力更强；氧化技术通常被用于处理难降解的物质，最常见的就是臭氧氧化，不仅能够提高出水水质还能够避免二次污染；膜分离技术是新型的深度处理工艺，包括超滤、纳滤、反渗透等，处理后的出水能够达到回用的标准。

3 污水处理厂提标改造环境影响评估
污水处理厂的提标改造方案环境影响评估主要依靠生命周期评价方法，也称LCA。

每种不同的消耗物质、排放物质对资源、环境、人体有着相应的影响，这些影响需要经过特征化、量化，才能够进行合理的计算分析。

每一种环境影响因素的负荷计算公式为：EIL=。

其中i为同一类环境影响因素中的种类，n为种类总数，mi为第i种因素的质量，CFi为第i种因素的特征化因子。

完成特征化计算后才能够在同一当量的情况下进行权重计算，从而根据层次分析法AHP等分析方法得到污水处理厂提标改造的环境综合效益。

4 结束语
污水处理厂进行提标改造，意味着更大的能源和资源消耗，消耗与环境影响的最终综合效益是决定污水处理厂提标改造可行性的关键。

环境综合效益判定需要从输入输出物质入手，分析物质的环境影响特征化、量化，最终通过量化分析完成效益判定。

参考文献：
[1]冯天明.某城镇污水处理厂地表水Ⅲ类提标改造工艺设计及调试运行[D].河北科技大学,2019.
[2]魏嘉豪.城镇污水处理厂提标改造环境综合效益分析[D].西安理工大学,2020.
城镇污水处理厂提标改造环境综合效益分析
汤蓉
（江苏金陵环境有限公司，江苏 南京 ２１００００）
摘 要：污水处理厂是水污染处理工作中一种高效的末端处理方式，在全国各地的污水处理工作中被广泛应用。

随着国家对于水污染处理的标准提高，污水处理厂也面临着提标改造、进一步削减污染物、提高出水质量的工作。

本文围绕城镇污水处理厂提标改造的环境综合效益进行分析和探讨，为提高污水处理厂提标改造科学水平提供一些思路和参考。

关键词：污水处理厂；提标改造；环境效益。