城镇污水处理厂 升级改造问题探讨

上海市政工程设计研究总院 2008.10

1 前言2 升级改造工程的原因3 升级改造工程的内容 4 升级改造工程的方案5 升级改造工程的步骤6 结语

1 前言2005 年底，全国设市城市统计城镇污水处理厂 7

92 座，处理能力 5725×104 m3/d ，其中二级以上 694 座，处理能力 4791×104 m3/d;

2006 年底，全国设市城市统计城镇污水处理厂 815 座，处理能力 6366×104 m3/d ，其中二级以上处理为 689 座，处理能力 5425×104m3/d 。

2006 年，按全国 655 个设市城市统计 , 污水经再生处理后的利用总量占污水处理量的 4.74 ％。

2 升级改造工程的原因(1) 城镇快速发展要求 （水量、水质）

(2) 排放标准不断严格要求（水、泥、臭气 h和噪声等）

(3) 节能减排要求（新工艺、新设备、自控技术）

污水排放标准主要体现在对氮、磷的更高要求。

基本控制项目一级标准

二级标准

三级标准A 标

准B 标准

化学需氧量 (COD) 50 60 100 120

生化需氧量 (BOD5) 10 20 30 60

悬浮物 (SS) 10 20 30 50

总氮 ( 以 N 计 ) 15 20 － －氨氮 ( 以 N 计 ) 5(8) 8(15) 25(30

)-

总磷( 以 P计）

2005 年 12 月 31 前建设的

1 1.5 3 5

2006 年 1 月 1 日起建设的

0.5 1 3 5

表 1 《城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)

基本控制项目最高允许排放浓度（日均值） 单位 mg/L

排放等级 适用条件

一级 A当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时

一级 B城镇污水处理厂出水排入 GB3838 地表水Ⅲ类功能水域（划定的饮用水水源保护区和游泳区除外）、 GB3097 海水二类功能水域和湖、库等封闭或半封闭水域时

表 2 标准规定的不同等级适用条件

省市名称 标准号 标准名称

北京 DB11/ 307—2005 水污染物排放标准

山东 DB37/675-2007 海河流域水污染物综合排放标准

山东 DB37/676-2007 半岛流域水污染物综合排放标准

天津 DB12/356 － 2008 污水综合排放标准

表 3 部分地方排放标准

类别 化学需氧量 (COD)

总氮 氨氮 总磷

城镇污水处理厂 I 2007 年 12 月31 日之前建设

50 20 5(8) 0.5

城镇污水处理厂 II 60 15 5(8) 0.5

城镇污水处理厂 I 、II

2008 年 1 月 1日之后建设 50 15 5(8) 0.5

表 4 太湖地区城镇污水处理厂主要污染物排放限值

注：城镇污水处理厂 I ：接纳污水中工业废水量小于 50% 的城镇污水处理厂； 城镇污水处理厂 II ：接纳污水中工业废水量大于 50% 并小于 80% 的城镇污水处理厂。

不同标准等级的费用效益分析

指标一级 B 提高到一级 A

污染物去除增量 需增加的设施 增加的费用悬浮物 (SS) 10mg/L 过滤设施 0.10 元 /m3

SS 从 200mg/L 降低到 20mg/L 的运行费用为 0.3 元 /m3

表 5 SS 、总磷从一级 B 提高到一级 A 的费用效益分析

污泥标准《城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)《城镇污水处理厂污泥处置 分类》（ CJ/T 239 － 2007 ）《城镇污水处理厂污泥泥质》（ CJ 247 － 2007 ）《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》（ CJ 248 －

2007 ）《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质》（ CJ/T 249 －

2007 ）《城镇污水处理厂污泥处置 制砖用泥质》（ CJ/T 289 － 20

08 ） 《城镇污水处理厂污泥处置 单独焚烧用泥质》（ CJ/T 290

－ 2008 ）《城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质》（ CJ/T 291

－ 2008 ）

再生水标准

《城市污水再生利用 分类》（ GB/T 18919 － 2002 ）

《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（ GB/T 18920-2002 ）

《城市污水再生利用 景观环境用水水质》（ GB/T18921-2002 ）

《城市污水再生利用 地下水回灌水质》（ GB/T 19772-2005 ）

《城市污水再生利用 工业用水水质》（ GB/T 19923-2005 ）

3 升级改造工程的内容(1) 工艺的改造

调整活性污泥工艺，增加厌氧、缺氧处理工艺，提高氮、磷的去除率；

采用生物膜工艺，发挥生物膜的特点，在低碳源情况下，提高脱氮效率；

增加化学处理工艺，提高除磷效率；

改进沉淀池设计运行，提高处理效率。

1) 作用：使污水处理厂达到脱氮除磷的标准。

2) 措施：

图 1 曲阳污水处理厂

(2) 水力改造

保证流量分配均匀 防止水量溢流、短流 沉淀池水力改造

1)作用： 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

2) 措施：

图 2 圆形沉淀池的挡板设置

图 3 沉淀池挡板的作用

出水T

SS

溢流速度

没有挡板的

有挡板的

图 4 出水渠挡板的设置方式

1) 作用：有助于污水处理厂安全稳定运行，提供设备的效率，降低能耗和运行费用，减少设备的检修率。

(3) 设备改造

采用高效、无堵塞的水泵和变频设备，提高输水能力和效率； 采用新型机械细格栅、新型除砂设备，提高预处理能力； 采用高效的曝气设备，提高充氧能力和供氧可靠性，降低能耗； 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。

2) 措施

4 升级改造工程的方案1) 运行控制

（1） 降低二沉池固体负荷（2）活性污泥加氯（3）低碳污水添加营养物质（4）适当提高DO

（5）预处理去除硫化氢（6）活性污泥系统前增加选择器

2) 氮磷的去除（1） 投加金属盐和絮凝剂

（2）调整反应池功能，设置兼氧区、缺氧区

（3）分段运行提高脱氮除磷效果

（4）增加预反应区、厌氧区和回流设施

3) 深度处理（1） 过滤（2）曝气生物滤池（3）膜技术（4）生物反应池和膜技术结合

4) 污泥处理（1） 污泥处理处置

（2）污泥上清液处理

5 ） 工程案例(1) 双污泥处理系统

短泥龄的活性污泥除磷系统 生物膜硝化系统

工程应用：上海曲阳污水处理厂改造工程 改造前工艺：普通活性污泥法；改造后出水标准：一级 B 。

图 5 曲阳污水处理厂改造后工艺流程

图 6 泗塘污水处理厂改造后工艺流程

(2) 增加反应区容积

工程应用：上海泗塘污水处理厂 改造前工艺：普通活性污泥法；改造后出水标准： 二级。

(3) 调整反应区功能

图 7 唐山市西郊污水处理二厂中水回用工程工艺流程

(4) 增加深度处理工艺

曝气生物滤池 化学除磷 纤维滤池

工程应用：唐山市西郊污水处理二厂中水回用工程 出水标准： 一级 A 。

5 升级改造工程的步骤(1) 开展污水处理厂的全面分析 运行参数收集、工艺水力计算、设施设备评价，确定改造规模、

内容和排放标准。(2) 编制污水处理厂改造方案 选择合适的处理工艺，必要时进行相关试验，并进行技术经济

比较，确定推荐方案。(3) 编制污水处理厂实施方案 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。

6 结语

(1) 充分研究，统筹考虑再生水利用，确定合理标准等级，取得最佳投入效益比。

(2) 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。

(3) 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！

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