孙永利：城镇污水处理厂提标改造
慧聪水工业网《中国城镇水务行业发展报告》是中国水协会第三届理事会一次会议研定启动的重要事项之一，历经一年五个月，《中国城镇水务行业发展报告（2019）》（蓝皮书）于今年9月与大众见面，蓝皮书的问世在中国城镇水务发展史上具有重要意义，它标志着中国水务行业拥有了自己的行业发展史书。
今天给大家分享的是蓝皮书第5章水务行业近期发展热点之城镇污水处理厂提标改造（撰稿人：孙永利）。本文节选自蓝皮书，未经本人审阅。
孙永利
中国市政工程华北设计研究总院有限公司城市环境研究院院长兼总工程师，国家城市给水排水工程技术研究中心副总工程师，教授级高级工程师。长期从事城市水体和污水处理的技术与政策研究。承担国家和省部级科研课题、子课题20余项。研究成果获中国专利优秀奖1项，国际水协（IWA）科技创新全球最高奖1项，省部级科技进步一等奖3项，二等奖4项，三等奖7项。获授权专利40余项，其中发明专利20余项。
城镇污水处理厂提标改造
一、城镇污水排放标准演替
1.国家标准逐步提升
自20世纪70年代我国污水处理事业起步以来，城镇污水排放标准经历了从《工业“三废”排放试行标准》（GBJ4-73）、《污水综合排放标准》（GB8978-88）、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）到目前各地颁布更严格地方排放标准的发展历程（见表1）。
2.水环境及水资源问题突出的地方提出了更严格的排放标准
为进一步改善水环境质量，满足污水资源化利用的发展需求，近年来北京、天津、安徽、江苏等地陆续出台了较《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）更加严格的流域或区域排放标准（见表2）。
二、城镇污水处理厂实施排放标准情况
目前，我国大部分城镇污水处理厂执行GB18918-2002标准中的一级A排放标准，而且越来越多省市制定了与《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的IV类和Ⅲ类指标值（TN指标除外）相当的排放标准。以住建部“全国城镇污水处理信息管理系统”中统计的4300多座污水处理厂为数据基础，对我国城镇污水处理厂执行排放标准情况进行分析，限于信息系统数据来源，执行地方标准的城镇污水处理厂计入一级A及以上排放标准。
1.污水处理厂排放标准实施现状
2.提标改造的发展历程
三、不同排放标准城镇污水处理厂的能耗物耗情况
脱氮除磷所需碳源不足是我国城镇污水处理厂的共性问题，多数城镇污水处理厂仅依靠内部碳源很难达到一级A及更高排放标准的要求，通过投加外部碳源和除磷药剂实现较高的排放标准成为众多城镇污水处理厂的无奈之举。以住建部“全国城镇污水处理厂信息管理系统”（2018年）中的4300多座污水处理厂实际运行数据为基础，对不同排放标准城镇污水处理厂电耗、外部碳源、除磷药剂和污泥产率情况进行分析。
1.电耗
2.外部碳源投加
3.除磷药剂投加
4.污泥产率
四、城镇污水处理近期工作重心
1.以收集设施提质增效为核心的全系统效能提升
系统排查和识别城镇污水处理系统设计、建设和运行问题，科学甄别进水浓度长期偏低的根本原因，并通过各种工程措施和技术手段，逐步改善城镇污水处理厂进水水质和碳氮磷结构，提升城镇污水收集处理设施效能，进一步推动城镇排水行业的健康可持续发展。
采取的具体措施包括但不限于：强化排污问题源头管控，加强错接混接改造；加强小散乱企业商铺管理，避免分流制雨水管道排污；加强施工降水排放管理，避免冲刷雨水管道沉积物导致污水直排；加强污水管道旱季运行管理，尽量恢复污水管道设计流速，避免颗粒污染物的低流速沉积；定期开展污水管道日常清通养护，避免污水管道降雨径流冲刷污染导致的城市水体逢雨必臭问题。
2.以提升碳源利用效率为核心的精细化设计运行
近年来，已经开始强化城镇污水处理厂运行问题诊断，未来数年将继续通过工艺技术改造和功能区优化控制，系统解决城镇污水处理厂碳源无效损耗问题，提高内部碳源利用效率，全面提升城镇污水处理设施的技术性能。
采取的具体措施包括但不限于：稳步推进污水管网修复和运行优化，改善进水水质，提高生物系统活性；科学调配不同功能区进水比例，提高生物功能区性能；强化初沉或剩余污泥水解发酵工艺技术开发，合理控制水解发酵液碳氮磷比例，挖掘污泥中的碳源；合理实施回流污泥和回流混合液溶解氧控制，优化厌缺氧区进水点位，降低厌缺氧区内碳源的生物合成损失量；因地制宜推广应用厌氧氨氧化、反硝化除磷、同步硝化反硝化、短程反硝化等新型脱氮除磷工艺技术等。
3.以保障水体生态安全为核心的再生水水质控制
随着污水资源化利用的推进，将进一步系统梳理再生水作为城市水体补水和景观环境用水的技术需求和生态环境风险，强化城市再生水新兴污染物的源头管控和全过程控制，全面提高城市再生水用于景观水体的安全性，降低人体接触类城市景观娱乐水体的健康风险，实现城市水体的良性循环和可持续发展。
采取的具体措施包括但不限于：加强工业废水排放管理，避免重金属和有毒有害物质排入影响再生水水质和污泥泥质；强化过期人工化学品和药物的回收与过程管控，避免排入污水收集系统；通过工艺改进和优化，提高污水处理系统对人体排泄类新兴污染物的去除效能；合理控制城镇污水处理厂污染物排放标准，避免化学药剂过量加入引发新型污染问题；强化再生水消毒技术及消毒副产物的生态安全性评估，避免影响公众健康和水体生态安全性。
