污水处理厂排放标准执行地表水准Ⅲ类标准的探索

污水处理厂排放标准执行地表水准Ⅲ类标准的探索

傅信党;龚向红

【摘要】以义乌市佛堂污水处理厂为例,通过对高效沉淀池、反硝化深床滤池等提标改造和工艺段的优化控制,并对出水进行活性焦吸附等深度处理措施,探索城镇污水处理厂出水由《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级A 标准提升到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)准Ⅲ类标准的可行性,实现城镇污水处理厂出水由原来的河道水环境“负担”到激活水环境源泉的转变.

【期刊名称】《净水技术》

【年(卷),期】2018(037)005

【总页数】8页(P67-74)

【关键词】城镇污水处理厂;提标改造;活性焦吸附;地表水标准;准Ⅲ类

【作者】傅信党;龚向红

【作者单位】义乌市水处理有限责任公司,浙江义乌322000;义乌市水处理有限责任公司,浙江义乌322000

【正文语种】中文

【中图分类】TU992

随着《水污染防治行动计划》(水十条)的深入开展，全面剿灭劣Ⅴ类水体已是当前的重点目标之一。由于污水处理厂出水直接影响水环境质量，而城镇污水处理厂实行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准接近于地

表劣Ⅴ类水，城镇污水处理厂出水水质迫切需要进一步提高。本文以义乌市佛堂污水处理厂为例，深入剖析城镇污水厂通过工艺控制、提标改造和活性焦动态连续吸附(active coke continuous adsorption，ACCA)、活性焦多级吸附等深度处理措施，经过2017年8月的调试和探索，将城镇污水处理厂出水由一级A标准提升至《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002 )准Ⅲ类标准，即将《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准的污染物指标(TN除外)执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002 )Ⅲ类标准，实现城镇污水处理厂出水由原来的河道水环境“负担”到激活水环境的源泉的转变。

1 佛堂污水厂概况

佛堂污水厂位于义乌市佛堂镇湖滨村，设计日处理规模为4万t，进水主要为镇区生活污水和镇区内工业园区的印染、电镀等工业废水，以及部分的垃圾填埋场渗滤液，其中工业废水约占总处理量的40%。佛堂污水厂一期工程(2万t)于2009年10月投入运行，二期工程(2万t)于2013年1月投入运行， 2015年完成提标改造工程，增加高效沉淀池、反硝化深床滤池等设施，提标改造后出水执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。主要工艺流程如图1所示。

2016年10月开始建设ACCA活性焦多级吸附再生技术试验项目，该项目于2017年7月通水调试，8月运行基本稳定，该项目主要通过活性焦多级吸附法对污水处理厂出水进行深度处理，进一步提升污水处理厂出水水质。

2 佛堂污水厂工艺及提升至地表准Ⅲ类水标准存在的难点

佛堂污水厂原采用工艺：水解酸化池—AAO脱氮除磷处理工艺+高效沉淀池+反硝化深床滤池工艺，处理后污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。

图1 佛堂污水厂工艺流程图Fig.1 Process Flow Chart of Fotang WWTP

为进一步提升出水水质至准Ⅲ类标准，佛堂污水厂在原有处理工艺后端增加ACCA 活性焦多级吸附再生技术试验项目，通过ACCA多级流动床吸附塔+除磷一体机的工艺技术组合，对CODCr、色度、TP等污染物进行有效的去除，如图2所示。活性焦是一种由焦炭粒、篮炭粒为原料生产的多孔含碳物质，结构和特性类似于煤质颗粒活性炭。与活性炭相比，它保留了活性炭的优点：吸附性能良好，化学性能稳定，能够再生，可重复使用；同时，它又克服了活性炭生产成本高、易粉碎等缺点。活性焦具有比表面积相对较小、中孔发达的特点，对大分子有机物具有良好的吸附性能，活性焦在污水处理时，相较于活性炭具有更优的吸附性能[1]。

图2 ACCA活性焦多级吸附再生技术试验项目工艺流程图Fig.2 Flow Diagram of ACCA Activated Coke Pilot Project with Multistage Adsorption & Regeneration Technology

活性焦再生工艺：吸附饱和的活性焦，通过高温裂解(800 ℃)，再生系统将吸附在活性焦孔道内的有机污染物进行分解，此时的有机污染物转化为甲烷、乙烷、碳氢化合物等成分，组成可燃气体作为热能利用，且活性焦的孔道重新打开，性能恢复接近100%，活性焦可循环使用，再生率约70%。

污水处理厂主要污染物排放标准如表1所示。出水从《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准提升至《地表水质量标准》(GB 3838—2002 )中Ⅲ类水标准，主要难点在于CODCr、NH3-N、TP、SS等污染物排放指标的提升难度较大，同时，由于佛堂污水厂进水中含有较多的印染废水，出水呈淡黄色，感官较差，这也是水质提升的一个难点。

3 佛堂污水厂工艺调整及深度处理措施

佛堂污水厂进水为生活污水、工业废水和部分垃圾渗滤液的混合污水，其中工业废水主要为印染、电镀等行业废水，占比约40%，进水可生化性较差。污水厂近3年进水浓度如表2所示。

表1 污水处理厂主要污染物排放标准Tab.1 Discharge Standard of Major Pollutants for WWTP项目CODCr/(mg·L-1)BOD5/(mg·L-1)NH3-N/(mg·L-

1)TP/(mg·L-1)TN/(mg·L-1)一级A标准≤50≤10≤5≤0.5≤15《地表水质量标准》Ⅲ类水≤20≤4≤1≤0.2≤1提升比例60%60%80%60%93%

表2 佛堂污水厂近3年进水浓度统计表Tab.2 Influent Water Quality of Past Three Years of Fotang WWTP项目CODCr/(mg·L-1)NH3-N/(mg·L-

1)TN/(mg·L-1)TP/(mg·L-1)BOD5/(mg·L-1)2015年

26821.7829.213.4559.002016年21421.3028.263.0457.30 2017年(1月～8月)25037.7546.634.3469.60进水设计标准45030403.0150

根据水质提升至《地表水质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅲ类水标准的要求，佛

堂污水厂针对性地对各指标采取不同措施予以提升。

3.1 NH3-N

出水NH3-N需从一级A标准的5 mg/L提升至1 mg/L，根据佛堂污水厂工艺调整经验，只需通过AAO池运行参数调整，即可达到NH3-N在1 mg/L以下(图3)。

AAO工艺的运行，对溶解氧有较高的要求，缺氧和厌氧区需保持低溶解氧状态，

缺氧区溶解氧一般在0.5 mg/L以下，厌氧区一般在0.2 mg/L以下，好氧区溶解

氧一般控制在2～3 mg/L。缺氧、厌氧池溶解氧过高，将抑制聚磷菌的释磷和反

硝化过程，影响生物脱氮除磷效果，而好氧段溶解氧过低，则会抑制聚磷菌吸磷和硝化过程，同时易引起二沉池厌氧释磷，影响脱氮除磷效果[2]。佛堂污水厂通过

调整曝气量，调控好氧区4组廊道的溶解氧，将好氧区溶解氧控制在2～4 mg/L，通过降低好氧区末端廊道曝气量，将好氧区末端溶解氧控制在2 mg/L左右(图4)。通过合理的好氧区溶解氧浓度控制，可保障硝化反应的充分进行，确保出水NH3-N在1 mg/L以下。