淺談城市污水處理廠的改擴(kuò)建技術(shù)摘要：本文對(duì)污水處理廠改擴(kuò)建必要性及改擴(kuò)建項(xiàng)目的主要特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)分析，并總結(jié)了改擴(kuò)建項(xiàng)目設(shè)計(jì)需考慮的主要內(nèi)容，為污水處理廠改擴(kuò)建設(shè)計(jì)供了技術(shù)參考。關(guān)鍵詞：污水處理廠；改擴(kuò)建；污水處理系統(tǒng)1我國城市污水處理廠現(xiàn)狀我國污水處理起步較早，自上世紀(jì)20年代我國建設(shè)了第一座污水處理廠以來，污水處理經(jīng)歷了百余年的發(fā)展，但整體發(fā)展過程比較緩慢。1949年以前，在上海建有污水收集系統(tǒng)和3座污水處理廠，1949年至改革開放前，對(duì)污水的理也沒有得到重視，全國僅建有37座城鎮(zhèn)污水處理廠，總處理規(guī)模僅60余萬方[1]。改革開放以來，隨著國家對(duì)城鎮(zhèn)基礎(chǔ)建設(shè)投資的不斷加大，污水處理也得了重視，通過增加國債、引進(jìn)國外貸款資金等形式，建設(shè)了一大批污水處理廠并且引進(jìn)了國外的先進(jìn)處理工藝。進(jìn)入本世紀(jì)，特別是十八大以來，“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保發(fā)展理念已深入人心，對(duì)污水處理的投入也越來越大。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《2021城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，截止2021年，我國共建成城市污水處理廠2827座，處理規(guī)模約20767萬立方米/日；共建成縣城污水處理廠1765座，處理規(guī)模約萬立方/日[2]。我國污水處理廠的數(shù)量不斷增多，污水處理廠的工藝及運(yùn)行管理也越來越進(jìn)，但隨著接入污水廠的水量的不斷增多和環(huán)境保護(hù)力度的不斷加強(qiáng)，好多污處理廠已經(jīng)不能滿足現(xiàn)狀處理要求，需要對(duì)其進(jìn)行改擴(kuò)建。2污水處理廠改擴(kuò)建的必要性隨著環(huán)保發(fā)展理念的深入及對(duì)水環(huán)境保護(hù)的更高要求，早期建設(shè)的一批污處理廠工藝已經(jīng)相對(duì)落后，特別是近年來全國污水處理廠排放要求普遍執(zhí)行一A標(biāo)準(zhǔn)以來，出水水質(zhì)已不能達(dá)到國家和地區(qū)的相關(guān)要求，必須對(duì)其進(jìn)行提標(biāo)改造。同時(shí)隨著城市的發(fā)展，污水產(chǎn)生量越來越大，各城市現(xiàn)狀污水處理廠處理模已不能滿足現(xiàn)狀要求，這就要求必須新建污水處理設(shè)施或者對(duì)現(xiàn)狀污水處理進(jìn)行擴(kuò)建。根據(jù)國家發(fā)展改革委和建設(shè)部聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》，要求在“十四五”期間，立足新發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，構(gòu)建新發(fā)展格局，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，以改善水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為目標(biāo)，以提升城鎮(zhèn)污水收集處理效能為導(dǎo)向，加快城鎮(zhèn)污水收集處理及資源化利用。要求城市和縣城污水處理能力基本滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，縣城污水處理率達(dá)到95%以上，水環(huán)境敏感地區(qū)污水處理基本達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，要求“十四五”期間新建、改和擴(kuò)建再生水生產(chǎn)能力不少于1500萬立方米/日。同時(shí)要求加強(qiáng)對(duì)污水處理廠泥的無害化處置，“十四五”期間新增污泥（含水率80%的濕污）無害化處置設(shè)施規(guī)模不少于2萬噸/日[3]。3污水處理廠改擴(kuò)建工程的特點(diǎn)分析1.合理確定建設(shè)形式及內(nèi)容當(dāng)某一城市的污水處理廠不能滿足城市發(fā)展及環(huán)保要求時(shí)，需根據(jù)城市實(shí)情況進(jìn)行具體分析，提出新建污水處理廠、對(duì)現(xiàn)狀污水處理廠進(jìn)行改建或?qū)ΜF(xiàn)污水處理廠進(jìn)行改擴(kuò)建等不同建設(shè)方案，并對(duì)各方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選用新建污水處理廠：此類建設(shè)形式是指對(duì)放棄現(xiàn)狀不能滿足使用要求的污水理廠，并建設(shè)一座新的污水處理廠，新建的污水廠對(duì)工藝及規(guī)模均按現(xiàn)狀要求計(jì)。此方案建設(shè)形式能實(shí)現(xiàn)水質(zhì)及規(guī)模的提升，但整體投資較大。僅對(duì)現(xiàn)狀污水廠進(jìn)行改造：此類建設(shè)形式原污水廠在前期建設(shè)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)較低不符合當(dāng)前技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及排放要求，因此需要對(duì)其進(jìn)行提標(biāo)改造。此方案形式能現(xiàn)對(duì)原水廠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及排放水質(zhì)的提升，但在實(shí)施時(shí)將對(duì)原廠區(qū)產(chǎn)生較大影響且面臨停產(chǎn)或減產(chǎn)等一系列問題。僅對(duì)現(xiàn)狀污水廠進(jìn)行擴(kuò)建：此種建設(shè)形式適合現(xiàn)狀污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)能足現(xiàn)狀要求，但整體處理規(guī)模不足，同時(shí)在現(xiàn)狀場(chǎng)地內(nèi)預(yù)留有擴(kuò)建用地。此方形式能實(shí)現(xiàn)污水處理規(guī)模的擴(kuò)大，同時(shí)基本對(duì)老廠影響較小，實(shí)施也較為容易對(duì)現(xiàn)狀污水處理廠同時(shí)進(jìn)行改造及擴(kuò)建：此類建設(shè)形式結(jié)合了以上兩種形的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)狀污水處理廠在技術(shù)提標(biāo)改造的同時(shí)實(shí)現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)建，適合對(duì)排放準(zhǔn)及處理規(guī)模都不能滿足當(dāng)前要求的現(xiàn)狀污水廠進(jìn)行改造，此方案建設(shè)形式能現(xiàn)水質(zhì)及規(guī)模的提升。但此類項(xiàng)目在實(shí)施時(shí)協(xié)調(diào)難度較大，一般為方便建設(shè)，先實(shí)施擴(kuò)建，再完成對(duì)現(xiàn)有部分的改造。不論采取何種建設(shè)形式，建設(shè)項(xiàng)目均需根據(jù)各自不同特點(diǎn)提出設(shè)計(jì)方案，結(jié)合建設(shè)方需求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇。2.加強(qiáng)與現(xiàn)狀污水處理廠的結(jié)合在污水處理廠改擴(kuò)建過程中，一般均在原水廠場(chǎng)地內(nèi)實(shí)現(xiàn)。由于原水廠總建設(shè)布局已經(jīng)確定，地下管線等已經(jīng)埋設(shè)完成，且大部分舊水廠已經(jīng)在城市建范圍內(nèi)，新增征地困難，致使用地非常緊張。即使有些水廠在前期已經(jīng)留有預(yù)用地，但受限于用地按舊標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留，不能滿足新的工藝用地要求，因此在設(shè)計(jì)程中需要考慮節(jié)地型集約化布置的方案，有些用地特別困難項(xiàng)目甚至要考慮采地下式布置方案。另外，改擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮與原處理工藝的匹配性，盡量原工藝改造后和擴(kuò)建部分工藝保持統(tǒng)一，簡(jiǎn)化運(yùn)營操作難度。4污水處理廠改擴(kuò)建主要內(nèi)容1.排放標(biāo)準(zhǔn)的選擇與確認(rèn)（1）污水排放標(biāo)準(zhǔn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)是改擴(kuò)建工藝選擇的前提。目前，我國絕大多數(shù)地區(qū)均要求水處理廠執(zhí)行國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也有多地出臺(tái)了更嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)或者流域標(biāo)準(zhǔn)，普遍要求高國標(biāo)，這對(duì)污水處理工藝流程提出了更為苛刻的要求。因此，改擴(kuò)建之前需先確需執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，這是污水處理工藝選擇的基礎(chǔ)。（2）污泥排放標(biāo)準(zhǔn)近年來，隨著對(duì)污泥無害化處置的愈加重視，特別是對(duì)越來越多的地方明要求污泥不得再進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)處置后，對(duì)污泥的對(duì)污水處理廠污泥的處越來越重要，污泥處置的方式也越來越多樣。近幾年，國家先后發(fā)布了《城鎮(zhèn)水處理廠污泥泥質(zhì)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置獨(dú)焚燒用泥質(zhì)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置水泥熟料生產(chǎn)用泥質(zhì)》及《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置林地用泥質(zhì)》眾多污泥排放標(biāo)準(zhǔn)。在改擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)不同處置類型選擇不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。（3）臭氣控制標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)污水處理廠進(jìn)行改擴(kuò)建過程中，必須重視對(duì)惡臭氣體的控制?！冻擎?zhèn)水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）對(duì)污水處理的大氣污染物排放規(guī)定，城鎮(zhèn)污水處理廠的廢氣排放根據(jù)污水處理廠所在地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量要求大氣污染物治理技術(shù)和設(shè)施條件，分三級(jí)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)位于《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》一類區(qū)的所有（包括現(xiàn)有和新建、改建、擴(kuò)建）城鎮(zhèn)污水處理廠，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)位于《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二類區(qū)和三類區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理廠，分別執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。（4）噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中規(guī)定，城污水處理廠噪聲控制按《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348執(zhí)行。由此，水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善和城鎮(zhèn)污水處理廠其他各類標(biāo)準(zhǔn)的不斷出臺(tái)要求污水處理廠在改擴(kuò)建是也要滿足各類排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.主要處理工藝系統(tǒng)的改造污水處理工藝系統(tǒng)是污水廠改擴(kuò)建的核心，一般改造難度較大，在改造過中必須根據(jù)現(xiàn)狀情況及排放標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的工藝。污水處理工藝改造是確保污處理廠運(yùn)行性能、確保出水水質(zhì)、降低費(fèi)用的關(guān)鍵，需要根據(jù)確定的污水處理質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、污水水質(zhì)特性以當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行的處理工藝方案。所要遵循的一般原則括：處理效果穩(wěn)定可靠、工藝控制調(diào)節(jié)靈活、工程實(shí)施切實(shí)可行、運(yùn)行維護(hù)管方便、投資運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省及整體工藝協(xié)調(diào)優(yōu)化。（1）脫氮處理工藝系統(tǒng)提高污水廠脫氮除磷效果是改擴(kuò)建工藝改造的重點(diǎn)。雖然生物除磷脫氮工的類型和實(shí)施方式多種多樣、各具特點(diǎn)，但基本原理是一樣的。所有生物除磷氮工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同過程的交替循環(huán)。按照構(gòu)筑物的組成式、運(yùn)行性能以及運(yùn)行操作方式的不同，可將已有的生物除磷脫氮工藝分成A/O及A/A/O工藝、A/A/O-MBR工藝、MBBR生物處理技術(shù)等幾個(gè)系列，在工藝選擇需要根據(jù)其適用范圍和應(yīng)用的邊界條件，因地制宜的選用。（2）深度處理工藝系統(tǒng)要滿足一級(jí)A或者更高要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，污水處理廠在在改擴(kuò)建時(shí)必須采用深度處理工藝，用于進(jìn)一步去除出水中的SS、總磷及少量的其它污染物。二級(jí)物處理出水中污染物質(zhì)為有機(jī)物和無機(jī)物的混合體，一般來說通過混凝沉淀等常規(guī)工藝可以去除懸浮物和膠體粒子，強(qiáng)化處理去除的重點(diǎn)膠體狀雜質(zhì)，并進(jìn)行除磷以及消毒。常用的污水深度處理方法可歸納為直接過濾法、微絮凝+過濾、混凝沉淀（澄清）過濾法以及膜處理法，在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選用。3.土建及設(shè)備的改造在改建過程中，對(duì)于污水廠的已有土建設(shè)施，要可能的去利用，并對(duì)于某有些結(jié)構(gòu)性缺陷的單體進(jìn)行加固和改造。對(duì)于預(yù)留遠(yuǎn)期設(shè)備安裝空間的單體，改擴(kuò)建是要充分利用預(yù)留的土建設(shè)施。設(shè)備改造一般是指設(shè)備的增加或更新。增加或更新的設(shè)備需要考慮與原土條件的符合性。5結(jié)束語污水處理廠的改擴(kuò)建，需要根據(jù)現(xiàn)狀