近年來，富營養化引起湖泊水質惡化、進而威脅飲水安全，引起了各級政府及環保部門的高度重視。而在污水處理廠等治污設施領域，脫氮除磷逐漸成為“關鍵詞”。作為先行者的太湖流域，在污水處理廠升級改造方面的經驗值得借鑒，在運行過程中遇到的達標排放難點也值得研究，今天本報刊發相關報道供各地參考。
江蘇省太湖流域已實現了城鎮污水處理廠“全覆蓋”
江蘇省太湖流域所有建制鎮在2009年實現城鎮污水處理廠“全覆蓋”之后，今年又在《太湖流域城鎮污水處理廠主要污染物排放限值》地方標準的“催促”下，打響了提標改造的攻堅戰。記者了解到，到今年年底，太湖流域169座城鎮污水處理廠可望全部達到國家“一級A”的排放標準，成為全國首個整體率先達到“一級A”標準的區域。
最嚴格的地方標準讓污水處理廠“強身” 嚴格執行后可削減50％的化學需氧量、60％的氮和50％的磷 “太湖水質要改善，控源截污是關鍵”。為加快城鎮污水處理廠建設速度，從2007年下半年開始，江蘇省陸續采取了提高污水處理費、設立財政專項資金、加大對污水處理廠“以獎代補”力度等措施。到2009年，沿太湖各地已相繼建成169座城鎮污水處理廠，形成日處理能力400萬噸，提前一年實現了“十一五”規劃目標。
根據專家研究分析，太湖流域城鎮生活污水排放量、化學需氧量、氨氮分別占排放總量的32.6％、52.3％和56.5％。要有效為太湖“減負”，必須增強污水處理廠脫氮除磷功能。
太湖藍藻事件暴發后，針對太湖水質富營養化問題，江蘇省政府當時的總體要求是:限期對太湖流域2007年6月底前已建、在建的169座城鎮污水處理廠進行脫氮除磷改造，總規模400余萬立方米/日，需投資約27億元；新建城鎮污水處理廠則必須按照《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(G B 18918－2002)的“一級A”標準實施建設。從2007年下半年起，江蘇省在參照日本標準的基礎上，制定并發布了《太湖流域城鎮污水處理廠主要污染物排放限值》這一地方新標準。
在新標準中，主要設置了化學需氧量、氨氮、總氮、總磷等四項控制指標。其中的主要污染物排放限值，已全部達到“一級A”標準，而總磷、總氮等控制標準已與日本最嚴格的標準值相當。
據承擔太湖流域城鎮污水處理廠提標改造課題的專家介紹，如果這項新標準全面嚴格執行到位，太湖流域城鎮污水處理廠在原來基礎上，可削減50％的化學需氧量、60％的氮和50％的磷。
擺開科技攻關“擂臺”十大難題相繼攻克 公開招標，分頭攻關，開展脫氮除磷改造技術攻關及示范，理清提標的技術路線 脫氮除磷是城鎮污水處理廠提標改造的技術難點，國內的工程實例很少，沒有成熟的技術方案可以直接借鑒。特別是總氮的控制，要穩定達到“一級A”的標準，更是難上加難。
為確保改造技術和設備經濟適用，如期完成提標改造任務，2008年2月，江蘇省政府決定在省級財政資金中安排專項經費3000萬元，由省建設廳集中組織開展城鎮污水處理廠脫氮除磷改造技術攻關及示范。
江蘇省建設廳通過面向全國公開招標，擇優選取了30余家全國一流的高等院校、科研單位等組成課題組，分別對碳源投加、低溫生物脫氮效果、強化生物處理技術、深度處理技術、新技術(設備)適用性、印染廢水以及人工濕地處理技術等10個攻關課題進行集中攻關。
10個攻關小組在太湖流域無錫市等地，擺開了“一級A超市”。“預處理技術、生物脫氮除磷技術、深度處理技術、出水穩定處理技術無所不包。A2/O、氧化溝、SBR、MBR、硅藻精土、粉末活性炭、曝氣生物濾池、砂濾、轉盤過濾器、濾布過濾器、微濾膜過濾器等等都在研究范圍之內。”
江蘇省建設廳城市建設與管理處高級工程師何伶俊告訴記者，通過這次技術攻關，在國內首次系統研究了城鎮污水處理廠“一級A”提標中涉及的關鍵技術，理清了技術路線，明確了關鍵技術環節和技術要點，篩選了一批經濟、適用的城鎮污水處理廠“一級A”提標技術。
經過一年多的努力，10個攻關課題相繼開花結果，并通過專家鑒定。一系列領先科研成果，為太湖流域城鎮污水處理廠提標改造提供了“利器”。
怎樣進行改造？ 對污水處理廠進行全面剖析，發現普遍問題，重新調試，恢復生產 2008年3月，宜興市政府決定將本市10座城鎮污水處理廠“整體打包”，尋找運營商代為運營。這一舉動，吸引了國內外數家大型水務集團前來投標。經過激烈競爭，經營權最終落入北京建工集團旗下的建邦環境投資有限責任公司手中。剛一接手，他們就面臨著10座污水處理廠“一級A”提標改造的資金、技術兩大難題考驗。
根據這家公司與宜興市政府簽訂的《宜興市污水處理特許經營協議》，公司將全面接管宜興市屬10座城鎮污水處理廠，經營年限為30年。其中，包括承擔10座污水處理廠的脫氮除磷提標改造任務，總投資約為2.075億元。
在采訪中，建邦公司副總經理湯映輝和總經理助理高嵩介紹說，接手后他們立即對10座污水處理廠進行了全面剖析，發現普遍存在工藝設備缺乏維護、老化損壞嚴重的問題；上游企業缺乏管理，導致污水廠進水水質、水量波動很大；污水廠運營缺乏科學有效的管理體制等。同時，操作工人還缺乏專業技能，距離專業運營管理有較大差距。
他們每接收一家污水處理廠，基本上都是一個重新調試、恢復生產的過程。“同時還要把北京建工集團的先進管理理念，注入到每家企業。”經過一年多來的艱苦努力，這10座污水處理廠的出水水質，均達到了設計標準。在實現穩定達標排放之后，就立即著手進行脫氮除磷的提標改造。
2008年5月，日處理能力5萬噸的宜興市城東清源污水處理廠籌資3000多萬元，率先啟動了脫氮除磷提標改造工程。經過半年多來的努力，順利達到了“一級A”目標。而有了這個樣板，其余9座污水處理廠也相繼開展了脫氮除磷提標改造工程。
在昆山市采訪時記者得知，如今，北京建工環境發展有限責任公司在昆山市也已通過特許經營方式接管了5座城鎮污水處理廠。據公司總經理陳德明介紹，有3座屬于脫氮除磷提標改造工程，兩座承擔了擴建兼脫氮除磷提標改造工程。2009年8月，3座提標改造工程已順利實現了“一級A”，共投資1.8億元。其余兩座擴建兼脫氮除磷提標改造工程，正在抓緊推進之中，可望今年年底完工。通過這次提標改造，使日處理規模由8.75萬噸擴大到15萬噸。
提標增加的成本如何消化？ 提高的污水處理費基本可以維持污水處理廠運營；污水廠還有節能提效空間 解決了技術上的難題，投入、成本的考驗也擺在了污水處理廠經營者的面前。要讓太湖流域城鎮污水處理廠順利實現“一級A”，不僅需要自掏腰包進行提標改造方面的投資，還要承擔顯著上升的處理成本。記者在宜興、昆山兩地采訪時，當詢問運營商在經營方面的狀況時，他們異口同聲回答，利潤空間已經很有限的情況下，更要靠“真本事”來承攬這個“瓷器活”。
據悉，宜興、昆山兩市早已按照處理量支付給各個污水處理廠一定的處理費，脫氮除磷提標改造之后，又適當提高了支付價格。就目前支付的污水處理費而言，所接收的污水處理廠能不能維持運營呢？兩地承包者的負責人均做出肯定回答。
經過深入調查，記者了解到，宜興、昆山兩地的污水處理廠運營商在提標改造前后，均對各個污水處理廠工藝進行優化和先進技術的移植，使得污水處理成本普遍比過去降低了10％以上。
同時，他們再把先進的管理手段落實到每一個工序，使得節能、提效的效益明顯提升。以宜興城東清源污水處理廠為例，過去擁有員工六七十人，經過改革優化現在僅為20人，使人員成本大大節省。
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先優化運行，后工程措施先內部碳源，后外加碳源先生物除磷，后化學除磷
根據江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠脫氮除磷技術攻關研究成果編制的《江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠提標建設技術導則》中，提出了城鎮污水處理廠提標改造的技術原則:先優化運行，后工程措施；先內部碳源，后外加碳源；先生物除磷，后化學除磷。這也是江蘇省太湖技術攻關研究成果的核心所在。
對于具體的工藝、技術路線選擇問題，業內專家表示，根據無錫市污水處理廠提標改造經驗，“一級A”提標改造寧可放松一些指標，而不要用經濟代價非常大的方法來實現。如果懸浮物指標能夠放松，可能轉盤過濾器、膜生物反應器(MBR)這樣的工藝就不會廣泛使用了。“這些都是很好的技術，只是我們還需要考慮經濟性問題。轉盤過濾器等工藝可以用到水的回用上，比如更高標準的再生水處理等。”
另外，除磷與脫氮的順序該怎樣選擇？專家認為，應先除磷，后脫氮。對這兩個指標來說，不能同時達到的時候，要優先去除磷。因為現在去除磷的技術比較便宜，去除總氮的技術投資大，運行受影響也大。對北方來說，氮磷兩個指標達到一定比例的時候才會發生水華。也就是說，當氮磷不成比例的時候，比如磷指標很低的時候，不會在富營養化方面對水體造成嚴重影響。所以，考慮經濟因素，應當首先除磷。
