探析我国城镇污水处理厂现状与发展趋势

2018-02-02杨卓

资源节约与环保 2018年2期

关键词：处理厂去除率污泥

杨卓

（福大至诚学院福建福州 350001）

1 我国污水处理厂现状分析

1.1 我国污水厂分布与规模

1984年，中国第一座大型城市污水处理厂在天津建成并投入运行[1]。在接下来30年左右的时间里，污水处理厂在中国得到了飞速的发展。截至2013年，共在31个省建成了3508个污水处理厂[2]，总处理能力增加到1.47亿吨/d。

1.2 污水处理技术现状

目前，在污水处理厂中应用最广泛的污水处理技术有AAO工艺和氧化沟工艺，超过50%的污水处理厂均使用了这两种技术。截止2013年，全国3508座城镇污水处理厂中，31%的污水厂采用了AAO工艺，21%的污水厂采用了氧化沟工艺，11%的污水厂采用了传统活性污泥法，10%的污水厂采用了SBR工艺，余下27%的污水厂采用了AO，生物滤池，化学法或污泥化学法等其他工艺。

1.3 排放标准现状

我国的污水排放标准经历了几个阶段的发展，从过去的污水综合排放标准（GB8978-1996）到现行的城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）。排放标准日益严格，特别是对总氮、总磷的排放提出了更高的要求。随着生态文明理念的提出，国家和地区更加重视污染物排放标准的建设，部分地区执行的地方标准均高于国标的一级A标准，国家层面执行污染物排放地表IV类标准也是势在必行。

目前，大约28%的污水处理厂能达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）的一级A标准，这些基本都是2010年新建的污水处理厂，建设年代较远的污水厂均难以达到这一标准。大约43%的污水处理厂只能达到一级B标准，剩余29%左右的污水厂甚至不能达到一级B标准。

1.4 污染物处理情况

除了少部分个别城市，我国大部份污水处理厂的平均COD去除率基本能达到88%以上，出水基本能达到一级A标准。我国污水处理厂对COD的去除效果与西方发达国家污水处理厂相比相差无几，说明传统活性污泥法以及其改进技术对COD都有很好的处理效果。

我国污水处理厂对NH3-N的去除率大约在80%左右，东北地区和北方地区大部份污水厂的NH3-N的去除率低于平均水平，其中有些污水处理厂的去除率低于50%。造成这一差异的主要原因可能是污水处理设施的缺陷以及北方的低温环。

然而，我国90%以上的污水厂均存在总氮或总磷的去除问题，大部份污水厂的出水均不能达到排放标准。

1.5 污泥处置情况

随着污水处理量的增加，我国污泥产量逐年增加，截止2016年，全国城镇污水厂的湿污泥产生量为4082万吨。目前,我国污泥处理与处置尚处于起步阶段,在全国现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到50%,处理工艺和配套设备较为完善的不到10%,能够正常运行的为数更少,并且主要集中在日处理量超过15万m3/d的大型污水处理厂。全国城镇污水污泥中有50%以上没有得到妥善处理，这就不可避免的造成了一些问题[4]：

（1）污泥极不稳定,污泥中有机成分或重金属等有毒物质一旦发生腐败变质，会对环境会造成严重的二次污染。

（2）污泥有较大的潜在利用价值，直接填埋或焚烧势必会造成资源浪费，不符合可持续发展的目标。

2 我国污水处理厂未来发展趋势

2.1 升级改造

水污染防治行动计划（环境保护部，2014）要求所有水资源保护地区的污水处理厂排放的污水达到一级A标准，要求北京等地区的部分污水处理厂出水执行地表水IV级标准，对出水总氮、总磷的要求也越来越严格。这意味着有大约三分之二的污水处理厂将面临无法达标的境况，提标扩建、改造升级势在必行。在此背景下，各级政府必然会加大对污水处理厂的投资，各种新技术或工艺也将被广泛应用于污水厂。

2.2 节能降耗

在我国的大部分污水处理厂中，电耗是最主要的运行成本。统计结果表明，生化处理工艺段能耗大约占总能耗的62.2-71.1%。而生物段的主要能耗来自于曝气系统，预处理段的主要能耗来自于水泵。所以今后的发展方向必然是通过提高风机的效率以及改进空气扩散装置来降低曝气系统对能源消耗，同时也要提高水泵的效率。污水厂的能源消耗和其规模有很大的关联性，污水处理厂越小，能力利用率越低，其能耗越大，故今后小型的污水处理厂将逐步被整合，组建成处理规模大、能量利用率高的大型污水处理厂。

2.3 污泥处置

城市污水处理厂面临的首要任务是污染物，其次是污泥。污泥处理和处置的“四化”原则为：减量化、稳定化、无害化、资源化。当今我国污水处理厂的污泥处理资源利用率普遍较低，污泥中污染物的资源化利用将成为今后发展和研究的重点。具体而言，厌氧氨氧化（ANAMMOX）、固氮技术、磷回收技术、生物炭土、污泥干化、土地利用等都将具有重要意义的研究方向。