提質(zhì)增效時(shí)代，污水廠提質(zhì)增效將會(huì)圍繞的六個(gè)方面
以下為姚杰現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言內(nèi)容（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)自己審閱）
提質(zhì)增效的背景
姚杰首先介紹了上海實(shí)行提質(zhì)增效的背景。上海是全國(guó)最早建設(shè)污水處置廠的鄉(xiāng)村，1922年建立了中國(guó)第一座污水處置廠。整個(gè)上海污水治理的發(fā)展總共經(jīng)歷了三個(gè)階段：
80年代以前，上海污水處置事業(yè)處于起步階段，建國(guó)后共建成了四座污水處置廠，上海的污水處置規(guī)模達(dá)到14萬(wàn)噸/日。
80年代~2016年，上海中心城區(qū)污水治理進(jìn)入快速發(fā)展階段，此階段上海開(kāi)展了合流污水治理一期、二期、三期工程、蘇州河治理一期、二期、三期工程，開(kāi)展了大量的污水輸送以及污水末端廠的建設(shè)，污水處置廠總處置規(guī)模增加了約56倍。
自2017年以來(lái)，上海污水處置進(jìn)入了提質(zhì)增效階段，此階段中上海污水處置以提質(zhì)增效為主，規(guī)模增長(zhǎng)為輔。
姚杰表示，進(jìn)入提質(zhì)增效為主的階段主要有兩方面的原因，純水設(shè)備 一是政策驅(qū)動(dòng)，二是需求驅(qū)動(dòng)，包括水環(huán)境治理需求和污水處置廠自身發(fā)展的需求。
政策驅(qū)動(dòng)即中央、國(guó)務(wù)院、部委和地方政府陸續(xù)制訂發(fā)布多部推動(dòng)提質(zhì)增效的文件。
水環(huán)境改善需求：主要是消除黑臭水體，提升水功能需要；
污水廠的內(nèi)部需求：一是污水廠水、泥、氣沒(méi)做到同治，處置效果需要提升；二是污水廠的價(jià)值取向也有對(duì)提質(zhì)增效有內(nèi)在需求。污水廠鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成局部，基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)完成的情況下，要立足存量市場(chǎng)，提質(zhì)增效、節(jié)能降耗，將污水處置設(shè)施特別是污水廠的運(yùn)行效率發(fā)揮到極致。綜合以上兩點(diǎn)原因，污水廠由“規(guī)模增長(zhǎng)”向“提質(zhì)增效”轉(zhuǎn)變成為必定。
提質(zhì)增效時(shí)代，污水廠提質(zhì)增效將會(huì)圍繞六個(gè)方面：泥水同步，水氣同治、資源循環(huán)、科技創(chuàng)新、環(huán)境友好、智慧管理。
圖3污水處置廠提質(zhì)增效六個(gè)方面
污水廠提質(zhì)增效的方向
姚杰表示，近期上海中心城區(qū)污水處置廠提質(zhì)增效主要有四個(gè)方向：
一，污水處置：全流程規(guī)劃提升。
二，污泥處置：全循環(huán)挖潛利用。
三，氣體處置：全方位收集控制。
四，智慧管控：全環(huán)節(jié)智慧高效。
污水廠提質(zhì)增效的思考
針對(duì)污水廠提質(zhì)增效四個(gè)方向，結(jié)合上海中心城區(qū)污水處置廠的情況，姚杰分享了九個(gè)具體的措施和思考。
第一、污水處置—全流程優(yōu)化提升
關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)污水處置全流程優(yōu)化提升，姚杰提出了三點(diǎn)思考建議：
一、消減溢流負(fù)荷
上海污水處置是集中處置為主，分散處置為輔，污水廠受污水排放動(dòng)搖影響大，同時(shí)，中心城區(qū)合流和分流并存，分流存在雨污混接現(xiàn)象，污水廠受降雨等因素影響大，進(jìn)污水廠水量波動(dòng)，存在溢流污染風(fēng)險(xiǎn)。姚杰表示，污水廠的目標(biāo)是雨污同治，最大限度地減少雨天溢流污染物，對(duì)此有五點(diǎn)建議：
1.通過(guò)新建污水廠增加污水處置能力，2020年底上海城投新增污水處置能力約40萬(wàn)噸。
2.通過(guò)對(duì)老污水廠功能改造和在泵站、干線及污水廠建設(shè)調(diào)蓄池，增加調(diào)蓄量。目前上海已建和正在設(shè)施及計(jì)劃建的調(diào)蓄池，調(diào)蓄能力在兩百萬(wàn)噸左右，這些調(diào)蓄能力對(duì)于進(jìn)廠水量削峰填谷，調(diào)蓄初期雨水有較大的作用。
3.發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)施的處置能力，盡可能多處理污水。
4.研究雨污水的快速處置技術(shù)。純水設(shè)備 污水處置能力增加總是有一定的限度，而因?yàn)樯虾＝系貐^(qū)雨水比較多，正在研究如何將雨水經(jīng)過(guò)快速的處置進(jìn)行污染負(fù)荷消減的相關(guān)技術(shù)，以減少合流污水溢流污染負(fù)荷水。如目前正在對(duì)雨天降水的整個(gè)過(guò)程，中雨、小雨、大雨的來(lái)廠污水的污染負(fù)荷基本規(guī)律進(jìn)行研究，為今后針對(duì)污染因子和負(fù)荷采取不同的處置措施打下基礎(chǔ)。下圖為降雨后進(jìn)廠總氮值變化情況：
5.污水廠對(duì)溢流污水進(jìn)行快速處置排放的考核，建議應(yīng)對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)典型案例，建立以總量管控為目標(biāo)，探索“晴雨不同標(biāo)”排放規(guī)范。
二、降低處置藥耗
隨著污水廠達(dá)標(biāo)改造的開(kāi)展，污水廠藥耗成倍地增加�；瘜W(xué)藥劑的生產(chǎn)、運(yùn)輸與投加需要消耗資源，也是變相地增加社會(huì)污染負(fù)荷容量。如何最大發(fā)揮生物脫氮除磷的功能，優(yōu)化減少藥劑使用量，也是關(guān)注問(wèn)題之一：
1.基于DO等參數(shù)控制和碳源投加點(diǎn)優(yōu)化，減少投加碳源量，實(shí)現(xiàn)更好的脫氮效果。
2.開(kāi)展異養(yǎng)反硝化碳源強(qiáng)化利用研究，增強(qiáng)生物脫氮除磷作用，減少外加碳源。如我目前開(kāi)展BBSNP工藝研究，可實(shí)現(xiàn)反硝化聚磷菌一碳兩用；開(kāi)展污泥側(cè)流溶胞減量-碳源補(bǔ)充工藝研究，主要強(qiáng)化污水內(nèi)部碳源循環(huán)利用。
3.開(kāi)展自養(yǎng)反硝化研究，利用以無(wú)機(jī)碳作為碳源、氫氣為電子供體的自養(yǎng)菌完成反硝化，實(shí)現(xiàn)污水深度脫氮，節(jié)省利息并消除外加碳源二次污染。
三、提升出水水質(zhì)
目前污水廠要求出水水質(zhì)是達(dá)到一級(jí)A一方面關(guān)注如何使出水水質(zhì)優(yōu)于一級(jí)A同時(shí)也在關(guān)注加藥之后的消毒副產(chǎn)物平安問(wèn)題：
1.對(duì)現(xiàn)有污水廠進(jìn)行提標(biāo)改造，出水水質(zhì)規(guī)范從二級(jí)提高到一級(jí)A
2.對(duì)尾水未消毒、消毒后糞大腸菌群變化規(guī)律，及消毒副產(chǎn)物進(jìn)行研究，分析其在排放水體中變化規(guī)律和機(jī)理，及對(duì)水生態(tài)和生物多樣性的影響。探索消毒工藝優(yōu)化和消毒的必要性，防止發(fā)生二次污染。
3.對(duì)達(dá)標(biāo)改造后的廠進(jìn)行精細(xì)化管理，進(jìn)一步提升出水水質(zhì)。
第二、污泥處置—全循環(huán)挖潛利用
依照污泥處置減量、穩(wěn)定、無(wú)害和資源化的目標(biāo)，上海污泥通過(guò)干化焚燒后，減量、穩(wěn)定和無(wú)害基本做到但資源化還有待提高，針對(duì)如何提高污泥資源回收利用效率的問(wèn)題，姚杰提出了兩點(diǎn)思考建議：
一、提高能源自給率
目前，污水處置廠能源自給率較低，污水污泥中的能源利用率亟待提高。針對(duì)最大限度提取利用污水能源和提高污水廠能源自給率的目標(biāo)，姚杰提出三點(diǎn)建議：
1.通過(guò)污泥厭氧強(qiáng)化工藝優(yōu)化研發(fā)，純水設(shè)備 進(jìn)一步提高污泥厭氧消化產(chǎn)氣率，保證厭氧消化工程穩(wěn)定、高效運(yùn)行，提高生物質(zhì)能源利用率；
2.研究污泥干化焚燒工藝中不同泥質(zhì)情況下的入窯臨界含水率，最大水平地降低能耗；
3.基于污泥干化焚燒系統(tǒng)質(zhì)能平衡校核計(jì)算，進(jìn)行干化氣體余熱回收利用提質(zhì)增效研究。
二、提升灰渣資源利用率
確保環(huán)境平安前提下最大限度提高污泥灰渣資源化利用的目標(biāo)，姚杰提出三點(diǎn)思考建議：
1.對(duì)污泥焚燒灰渣成分進(jìn)行分析研究，對(duì)灰渣的性質(zhì)進(jìn)行鑒定，為后續(xù)處置提供依據(jù)；
2.開(kāi)展焚燒灰渣建材利用研究，探索多種資源化途徑。經(jīng)初步研究，污泥灰中SiO2含量在30%左右，可進(jìn)行建材利用，作為水泥生料鐵質(zhì)校正料、制備水泥混合材、制備水泥混合材、混凝土參合料、路基資料等；
3.開(kāi)展污水污泥中磷等元素回收利用研究。污泥中磷含量達(dá)12%左右，可做為制備土壤改良劑或磷肥的原料。
第三、氣體處置—全方位收集控制
根據(jù)公司情況，目前主要關(guān)注污泥干化焚燒產(chǎn)生的煙氣和臭氣，針對(duì)這兩方面姚杰提出他思考和做法：
一、優(yōu)化煙氣處置，進(jìn)一步降低煙氣污染物的排放濃度
姚杰提出，一方面研究?jī)?yōu)化目前煙氣處置工藝，使煙氣排放濃度低于《生活垃圾焚燒大氣污染物排放規(guī)范》DB31/768-2013和歐盟標(biāo)準(zhǔn)。
另一方面，開(kāi)展《污泥單獨(dú)干化焚燒煙氣排放規(guī)范》地方規(guī)范的研究，為進(jìn)一步規(guī)范和優(yōu)化煙氣排放控制提供依據(jù)。
二、提升臭氣控制規(guī)范。污水廠廠內(nèi)也需做到臭氣全收集、全處理
姚杰指出，污水廠不只需實(shí)現(xiàn)廠界外臭氣高標(biāo)準(zhǔn)排放，對(duì)廠內(nèi)操作間也需要維持無(wú)臭工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)臭氣源全收集處理、臭氣廠界、廠內(nèi)全控制，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好。這需要通過(guò)以下兩個(gè)方面推動(dòng)：
一是通過(guò)污水廠提標(biāo)改造工程，純水設(shè)備 對(duì)污水廠產(chǎn)生臭氣的污染源進(jìn)行全覆蓋，實(shí)現(xiàn)臭氣全收集、全處理，處置后臭氣排放可滿足目前全國(guó)最高規(guī)范《城鎮(zhèn)污水處置廠大氣污染物排放規(guī)范》DB31/982-2016和《惡臭（異味）污染物排放規(guī)范》DB31/1025-2016
二是研究對(duì)操作空間臭氣的控制技術(shù)；推進(jìn)上海地方規(guī)范《污水廠區(qū)臭氣治理技術(shù)要求》制定，確保廠內(nèi)外臭氣同步達(dá)標(biāo)，改善操作人員的工作環(huán)境。
第四、智能管控—全環(huán)節(jié)智能高效
針對(duì)全環(huán)節(jié)智能高效，主要圍繞智能感知和操作、智慧管理和決策兩方面展開(kāi)。
一、智能感知和操作
目前，污水廠運(yùn)營(yíng)企業(yè)對(duì)智能感知和操作的需求較為強(qiáng)烈。因?yàn)樗鞋F(xiàn)存污水廠加蓋以后，難易直接看到設(shè)備和工藝的運(yùn)行狀態(tài)，只有提升智能感知、無(wú)人巡檢的能力，使設(shè)備和工藝遠(yuǎn)程可測(cè)、可控、可視、可調(diào)，才干確保污水處置廠安全運(yùn)行；從實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的要求，也必需實(shí)時(shí)對(duì)工藝運(yùn)行的數(shù)據(jù)快速掌握，為工藝的實(shí)時(shí)調(diào)整提供依據(jù)，確保廠達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)通過(guò)信息系統(tǒng)可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，如精確加藥、精確曝氣等，可實(shí)現(xiàn)降本增效。
二、智能管理和決策
智慧管理方面，主要聚焦于建立大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，將所有運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集匯總，通過(guò)開(kāi)發(fā)專用系統(tǒng)為運(yùn)行提供優(yōu)化戰(zhàn)略并實(shí)施。并且對(duì)污水廠的能源和資源進(jìn)行審計(jì)，對(duì)全廠能耗、藥耗分析提供決策支持。
最后，姚杰呼吁：提質(zhì)增效只有起點(diǎn)，沒(méi)有終點(diǎn)，希望行業(yè)同仁共同努力，為共建生態(tài)友好智慧的污水廠努力奮斗！
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