稀土瓷砂濾料生產廠家高排放標準下污水處理的技術與問題

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　　國家政策

　　重點強調兩個，一是通過“水十條”2020年兩個考核指標，縣城、城市的污水處理率要求分別達到85%和95%左右，再一個 “十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃，提到了再生水的指標，提標改造污水處理設施。到2020年，敏感區域(重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區域)以及建成區水體水質達不到地表水IV類標準的城市，污水處理設施執行一級A排放標準。

　　上述區域內已建成的污水處理設施出水水質達不到一級A標準的，全面進行提標改造，保證出水水質達到一級A標準。加強再生水利用。建設再生水利用設施及配套再生水管網，促進再生水利用。到2020年，京津冀地區再生水利用率不低于30%，缺水地區不低于20%，一般地區不低于15%。 也是說到2020年京津冀地區要不低于30%，缺水地區不低于20%，一般地區不低于15%，在這里提到再生水是因為污水處理排放標準逐漸的提升跟再生水的利用已經密切相關了。

　　簡單看一下執行的情況，從城市污水執行情況看，2000年污水排放量300多億，當時處理率是34%，到14年處理率已經達到90%，到16年已經達到448億，城市污水處理率達到93%，15年統計縣城的污水處理率達到85%，從處理率來看，已經達到了“水十條”的指標值的要求，但是這兩個處理率存在著一定的水量，不是完全的污水處理量。從污水處理這一塊應該說處理率上去了，但是總的處理量沒有上去。再生水的情況，14年再生水利用量36億，說明 14年污水處理量不到10%，到16年再生水利用量到45億，剛到污水處理量的10%。預測到2020年再生水的處理能力將達到4905萬，也就是179億，大概在30%左右，與發達國家相比我們國家再生水利用率是偏低的，以色列已經達到污水處理量的80%，新加坡全國大于30%的用水需求都是通過生水實現的。

　　從執行情況看，不同的城市的執行率不一樣，青島超過35%，成都預計到2020年可以達到40%，執行最好的是北京，北京第一個三年行動，計劃新建47座再生水廠，升級改造了20座污水廠，根據水務部門統計的資料看，14年再生水利用率達到62%，15年達到了65%，是全國36個重點城市中再生水利用率最高的，預計到2020年利用量到12億的時候估計到80%，也就是說跟以色列的利用率持平。

　　上圖是一個簡單的城市水資源的用水比例，根據15年水資源的資料顯示，城市用于生活飲用水的占12%，而工業占到22%，大部分是農業占23%，也就是說如果把生活飲用水產生的污水700多億，倒成污水是600多億，如果都升級改造以后變成再生水，用于生態可以占30%，工業1300多億遠遠大于生活用水量，也就是說污水再生利用的潛力是很大的。

　　排放標準

　　標準的提升，這里把污水處理廠的標準進行了梳理，最早的污水處理廠的排放標準沒有單獨的排放標準，用的是污水綜合排放標準就是大家熟悉的8978-88，從1990年開始實施，到90年對這個標準進行了提升變成1996版，這時候把城市二級處理廠分為123級排放標準。到2003年出了18918-2002版，這時候城市污水處理廠排放標準跟綜合排放標準就友好分手了，我們執行自己單獨的排放標準，污水綜合排放標準還包括工業和醫療等。從18918-2002版首次提出了一級A、一級B這兩個指標，執行了十年以后，到2005年左右，相繼出臺了許多地方標準，首先出了北京地方標準，然后是天津的地方標準，去年巢湖流域又出了流域的排放限值，今年云南昆明又出了雙五個地方標準，這些標準出來以后都遠遠高于18918的一級A和一級B，這時候我們國家的標準也進入了修編，18918這個標準15年出了一個征求意見稿，社會反響很大，進行了修改，修改了兩年到現在也沒有出臺。但是從標準總的趨勢看，污水處理廠的排放標準要求是越來越嚴格，標準是往上升的，最終的趨勢到明年也就是飲用水標準了，但是不知道是什么階段。

　　這是北京市的地標和天津、巢湖的標準，從北京地標基本上是地標B參照的是地表水4類水的標準，地標A參照的是地表水3類標準，但是這里不包括總氮。需要指出的是云南昆明出的雙五排放標準要求更加嚴格，提出兩個指標，一個是總氮5，總磷0.05。我們的征求意見稿就是國標，大家知道國標標準是最低值標準，地標嚴于國標，從征求意見稿里可以看出，排出城市污水處理廠一級A是基本的標準，同時提出一個特別排放值，從這里看，除了總氮指標其他指標基本上參照了北京的地標B，也就是地表4類水的指標。

　　上圖是我們做一個標準對比，新的排放標準不管是地標也好國標也好，如果出臺實施以后，中間灰的部分，會帶來什么問題呢，與一級A相比不言而喻，比一級A各個指標要嚴很多，但是要看5個現行國家的城市再生水水質指標，新的排放標準出臺以后所有的標準值都嚴于，或者涵蓋5類城市再生水的指標，這就存在一個問題，新的標準實施以后，不管是國標還是地標，城市再生水的標準往哪里去?是不執行了還是再去重新修編，再往嚴了去?再生水的指標按說應該比污水廠的標準要嚴，嚴到什么程度?到了地表三類，所以這是需要研究和討論的問題。

　　工程技術

　　對于現行污水處理廠的處理工藝，按照新的標準分析主要指標的三個難點：COD、總氮和總磷，從指標上要求比現行的一級A和一級B都更加嚴格。根據污水處理廠主要的處理指標看，氨氮BOD、SS應該問題不是很大，通過適當的設計都可以解決，但是看污水的來源，如果來水不可降解的BOD量很高的話，達到30的值還是有一定的困難。總磷按照新的標準如果達到0.2、0.3這個指標或者云南0.05的指標一定采用生物+物化處理的方式，但是化學處理有一個問題，達到1和0.5的時候應該跟理論計算的摩爾比比較接近，如果再往深的達到0.2、0.3或者0.05的時候，同樣的摩爾比要遠遠超過理論值，這是大家要關注的問題。

　　上圖是對現行的污水處理廠要達到新的標準我們進行哪些具體的改造。

　　合肥王小郢污水廠，30萬噸的處理改造，30萬噸的處理物，同時讓系統達到比較好的新的要求。

　　北京三年行動計劃里的其中一個廠，這是中法合資建的廠，這個廠采用的是在二級處水之后用了兩級生物濾池+砂濾達到新的要求。

　　如圖是現場的情況。還有去年投產的高碑店100萬噸的再生水，加了生物濾池、膜過濾和脫色，現在正在進行。同時還有一個清河第二再生水廠，這個占地不是那么緊張，選用的是常規二級處理按照新標準設立再加上消化的波段。還有今年投產的槐房20萬噸的再生水處理廠，這是采用集約式的MBR，這是亞洲最大的再生水的處理廠，也是亞洲最大得用MBR工藝運行的再生水廠。

　　重點關注的問題

　　重點需要關注的問題，前面提到了標準問題，談了工藝選擇的事，下面說一下設計和運行中達到新的標準會出現一些什么樣的需要關注的問題。首先是MBR工藝，由于占地限制或者地下再生水廠的興起，我們選擇了好多的MBR工藝做處理的工藝，但是這個工藝要關注的是格柵問題，如果前期的格柵選材選不對，產品不好或者運行不行產生一些問題會對后續的膜產品產生很大的影響，會直接影響廠的出水的水量和水質，同時也會帶來大量的人工維修和清理問題。

　　還有要搭配常用的生物濾池+濾布濾池，這種工藝如果考慮加藥除磷問題，除磷加藥點的選擇是至關重要的，如果沒有一個比較適當的藥劑反應時間，經過了濾布濾池的出水以后還會繼續產生礬花，出水SS和總磷的指標就要超標。關于現在比較流行的生物濾池，如果設計和運行前期關注不好會產生格柵污堵，解決格柵污堵的辦法主要是利用光合作用，加上隔陽罩，把現有的格柵污染物繁殖的事情控制一下。還有底層污堵的問題，產生的原因是細小的顆粒狀或者絲狀的污染物進入濾池污堵了濾斗，解決的方式就是在濾池前面加1-2毫米的捆綁格柵把細致的污染物隔離下來，才能達到比較好的運行效果。

　　最后談一下深度除磷的問題，要達到零點幾到零點零幾的時候要用化學除磷，它的摩爾比要遠遠大于理論摩爾比，除了化學藥劑與磷反應以外大量多元的化學藥劑就能夠排到水體。

　　這張圖大家可以看出來，通過除磷加了藥劑以后排到水體里產生了大量的泡沫，我們在工藝設計和整體水環境上需要研究的事情是把磷降下來了，但是同時給水環境里面增加了大量的化學藥劑，這對水環境總體的評價也得研究和分析。

　　結論

　　目前我們國家水資源極度短缺，污水再生利用無疑是緩解缺水狀況的一種有效措施，實際工程運行證明，目前再生水處理的技術是可以滿足各種再生水應用新處理排放標準的要求。關鍵問題是找準問題、穩妥設計、精細運行。

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