中国城镇污水处理厂提标改造工艺及典型案例分析

1 提标改造技术路线目前，我国现有城镇污水处理厂执行排放标准主要是从一级 B 标准提高至一级A 标准或从一级 A 标准提高至地表水类Ⅳ类水体标准及回用水标准，部分污水厂直接从二级标准提高至一级 A 标准甚至更高。达到更高排放标准的核心是污水处理工艺的改造和升级。我国城镇污水处理厂执行排放标准占比见图 1，主要污染物指标对比见表 1。图 1 我国城镇污水处理厂执行排放标准占比表 1 我国城镇污水处理厂排放标准主要污染物指标对比《2025 年中国城乡建设统计年鉴》数据显示，我国城镇污水处理厂主要采纳A2/O 及其改良工艺、氧化沟及其改良工艺、SBR 及其改良工艺、A/O 及其改良工艺、生物膜工艺、普通活性污泥工艺这六大类工艺，其数量占所有城镇污水处理设施的90.4%左右，设计处理能力占 93%左右;执行一级 A 标准、一级 B 标准、二级标准的城镇污水处理厂的总处理能力和单位电耗分别约为 5200 万 m3/d 和0.383kW˙h/m3、6100 万 m3/d 和 0.292kW˙h/m3、2200 万 m3/d 和0.269kW˙h/m3。随着处理深度的加大，单位能耗快速增加。提标改造中的工艺选择不仅关系到排放是否能够达到更严的标准，还关系到以能耗为主的污水处理成本。城镇污水处理厂实际运行中主要存在进水不稳定、进水与设计差别大、含有难降解工业废水;碳氮比低、碳源不足、SS/BOD5 比值偏高;低温条件下运行效率差、运行不稳定;运行负荷低、能耗大、运营管理复杂、区域特性强等实际问题，如出水 COD 难以进一步降低、TN 去除较难、出水 SS 偏高、TP 生物处理较难等困难。为克服这些困难，达到更高的排放标准，在提标改造的工程实践中，一般以“先源头控制，后强化处理;先功能定位，后单元比选;先优化运行，后工程措施;先内部碳源，后外加碳源;先生物除磷，后化学除磷”为总体技术原则，并实行如下技术路线来实施：①稳定进水，使得进水符合原设计，强化预处理，增强污水的可生化性;② 对原主体工艺进行运营改良、优化参数、添加外物质、强化生化处理;③ 对原主体工艺进行改造、革新;④ 增加尾水处理设施，进行深度处理，考虑中水回用;⑤ 对附属工艺的改造，如污泥处置、隔音、除臭等;⑥ 机械、电气、自控设备的升级;⑦ 同时考虑前述措施的组合。目前主要处理工艺措施详见表 2。表 2 城镇污水处理厂提标改造典型技术措施实践表明，要达到一级 A 标准并非要盲目增加深度处理，总氮等主要污染物的去除应通过优先改造前...