□ 江苏省建设厅 何伶俊

    针对太湖流域2007年重大水污染事件后全面展开的流域水污染治理工作，特别是城镇污水处理厂的提标改造要求，本文介绍了江苏省太湖流域现有城镇污水处理厂提标改造的工作思路和科技支撑需求，分析了新（扩）建城镇污水处理厂全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准所面临的技术难点和科技攻关要点。

设立科研项目的背景
    2007年太湖流域无锡市发生供水危机事件后，国家对太湖流域城镇污水处理厂的尾水排放提出了更加严格的水质要求。根据国家和江苏省太湖流域水污染防治工作的总体部署，在2008年底前，江苏省需完成对太湖流域139个已投运、30个在建的城镇污水处理厂进行除磷脱氮技术改造，总处理规模为364.82万m3/d，需投资约27亿元。此外，新建城镇污水处理厂必须按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准实施工程建设。然而，太湖流域城镇污水处理厂的全面除磷脱氮改造工作时间紧、任务重，国内外可供借鉴的经验不多，为确保改造技术和设备切合实际、经济适用，经论证，江苏省政府决定在省级财政资金中安排专项经费2000多万元，由省建设厅集中组织开展除磷脱氮改造技术攻关及示范。

科研项目思路
    立足现状，紧密结合依托（示范）工程，以适用、实用、经济、可操作为技术发展的目标，积极稳妥地应用各种新技术和新设备，提出适合江苏省太湖流域城镇污水处理厂设计建设与优化运行的综合技术方案。
    1、对现有城镇污水处理厂，提标改造、生产运行影响小，造价低，施工周期短；
    2、新建城镇污水处理厂，流程从简，体现集约、高效、经济的发展特征。

科研项目框架设计原则
    1、普适性的原则
    目前江苏省太湖流域现有城镇污水处理厂主导工艺总体以生化处理为主，根据具体水质状况，有些工程增加了水解和物化流程。对于生化处理段，有35％以上的项目采用了A/A/O（含改进型）工艺流程，25％以上的项目采用SBR（含改进型）工艺，15％以上的项目采用氧化沟（含改进型）工艺。此外，还有一些以处理印染等工业废水为主的污水处理厂。因此，科研项目框架设计中涵盖了上述“三大工艺”和印染废水为主的污水处理厂。
    2、实用性的原则
    根据当前江苏省太湖流域各地提标工作实际，筛选出无锡市芦村污水处理厂（A/A/0工艺）、城北污水处理厂（氧化沟工艺）、太湖新城污水处理厂（A/A/0工艺）、常州江边污水处理厂（ A/A/0工艺）、昆山城市污水处理厂（A/0工艺和CASS工艺）、铁南污水处理厂（CASS工艺），以及江阴滨江污水处理厂（印染废水为主）等工程项目作为科研课题研究工作的示范工程，同时在这些项目的所在地同步开展一些对比性的中试研究。
    3、突出当前、兼顾长远的原则
    要求科研项目着重围绕现有城镇污水除磷厂的提标改造，同时兼顾新（扩）建城镇污水处理厂的短流程新工艺研究。目前，太湖流域城镇污水处理厂的提标改造一般采用强化生物处理＋深度处理的技术路线。强化生物处理的方法一般通过向生化池投加填料和扩大生化池容积两种方式解决。深度处理单元一般采用微絮凝过滤或混凝沉淀过滤工艺等。因此，科研项目将主要围绕这些技术路线，筛选出一系列需要攻关的技术要点。
    在重点考虑现有城镇污水处理厂的提标技术攻关的同时，还要考虑到江苏省太湖流域“十一五”期间还要新（扩）建城镇污水处理厂100多座，国家和省政府要求新建污水处理厂必须达到“一级A”排放标准。如果按照传统的工艺设计路线，污水处理厂的工艺流程或者停留时间过长，相当于一座传统的城镇污水处理厂再加上一座自来水厂，其造价、占地及运营成本都很大。因此，本科研项目的框架设计中还考虑了进行适合新（扩）建城镇污水处理厂的短流程新工艺研究问题。
    4、系统性的原则
    要求科研项目体现厂内、厂外相结合，厂内为主，兼顾厂外。城镇污水处理厂实际上是一个系统工程，在强化厂内工艺过程技术攻关的同时，科研项目框架设计中还考虑了城镇污水处理厂进水中的氮、磷污染物来源研究，以及生态处理技术研究。通过对进水中的氮、磷污染物来源研究，提出有针对性的源头控制措施，减少城镇污水处理厂进水中的氮、磷污染物来源负荷，减轻后续污水处理工艺中除磷脱氮的技术难度和经济压力。将生态处理技术应用于污水处理厂出水进入水体前的把关，将进一步改善出水水质，尤其是对氮磷污染物的削减具有一定的作用，国家《太湖流域水污染综合治理总体方案》中也明确提出建设与污水处理厂结合的净化型湿地的要求。

科研项目的技术攻关要点
    遵循本科研项目的指导思想和框架设计原则，在对江苏省太湖流域城镇污水处理厂充分调研的基础上，提出了10个方面的技术攻关要点，设立10个研究课题。
    1、污水处理厂主要污染物来源研究
    研究要点（包括但不限于）：主要污染物来源调查与分析（要求太湖流域不少于2个省辖市、2个县级市）。
    成果要求（包括但不限于）：分析污染物来源，提出源头污染物控制的对策措施。包括含磷洗涤剂使用的控制；管网系统建设运行对污染物浓度变化的影响；TN控制指标值；TN中NH3-N所占的比例等。
    2、碳源投加的研究
    污水中含碳有机物或外加碳源是满足生物脱氮的必备条件。
    研究要点（包括但不限于）：(1)生物处理前设初沉池或水解池对生物处理的影响；(2)设与不设前处理的组合比较。
成果要求（包括但不限于）：(1)提出增加碳源的途径与方法；(2)外加碳源的品种选择与比较（投加量与成本等）；(3)流程组合的优化方案。
    3、低温生物脱氮效果研究
    冬季水温低（低于12℃），硝化、尤其是反硝化速率慢，直接影响氮的脱除。
    研究要点（包括但不限于）：低温对脱氮运行效果的影响及原因分析。
    成果要求（包括但不限于）：(1)提出低温硝化、反硝化速率；(2)低温对总氮达标的影响；(3)提出供设计采用的技术参数。
    4、强化生物处理技术研究
    研究要点（包括但不限于）：(1)强化生物处理方法的选择与比较，包括生化池扩容（有富余能力的污水处理厂通过调整运行参数）的方法，投加填料方法等；(2)同步化学除磷对生物处理的影响；(3)要求在AA/O、氧化沟、SBR三种工艺（含改进型）进行研究。
    成果要求（包括但不限于）：(1)不同方法的技术经济比较（占地、投资、能耗、运行参数等）；(2)提出适用的填料、占池容百分比、曝气量增加量等；(3)构筑物的主要设计参数、流程、单体构筑物工艺图；(4)同步化学除磷对处理效果的影响及对策措施。
    5、深度处理技术研究
    深度处理主要去除的污染物有TN、SS和TP。
    研究要点（包括但不限于）：选择不同的处理方法（如混凝沉淀、过滤、膜处理、曝气生物滤池等）开展研究。
    成果要求（包括但不限于）：(1)不同处理构筑物的适用性及技术经济比较；(2)处理构筑物的主要设计参数（如流速、沉淀时间、滤速等）、工艺设计图；(3)化学药剂品种、投加点、投加量效果比较；(4)污泥量增加后引起的技术、经济和处理、处置问题及对策。
    6、新技术（设备）适用性研究
    对新技术和设备的效果进行验证性试验和筛选。
    研究要点（包括但不限于）：(1)对新技术、新设备的试验，如运行工况的调研和验证；(2) 结合污水处理工程，对至少3种新技术、新设备开展验证性研究。
    成果要求（包括但不限于）：(1)根据稳定运行一个月以上的验证性研究，筛选出经济适用的新技术、新设备；(2)提供主要的技术经济参数。
    7、印染废水为主的城镇污水处理厂提标技术研究
    印染废水在太湖流域城镇污水中占有一定比例，对此开展研究具有普遍适用意义。
    研究要点（包括但不限于）：针对印染废水COD、色度高的特点开展强化处理技术研究。
    成果要求（包括但不限于）：(1)水解池设置问题；(2)水解池技术参数（池型、停留时间、是否投加填料等）；(3)色度达标的技术和措施。
    8、人工湿地处理技术研究
    研究要点（包括但不限于）：人工湿地用于进一步降低城镇污水处理厂尾水N、P等污染物的效果研究。
    成果要求（包括但不限于）：(1)湿地植被多样性选择及比较，净化效果和运行管理；(2)技术经济指标，如单位面积处理负荷、投资等。
    9、城镇污水处理厂短流程工艺研究
    研究要点（包括但不限于）：不少于两种工艺流程简化、集约化、高效化的处理方案。
    成果要求（包括但不限于）：(1)主体工艺的主要设计参数、流程图；(2)不同方案的技术经济指标（占地、能耗等）。
    10、城镇污水处理厂除磷脱氮提标改造技术导则
    编制要点：(1)按改建、新（扩）建工程分类进行综合；(2)符合国家和省的规范、规程和标准。
    成果要求：形成《江苏省城镇污水处理厂除磷脱氮提标改造技术导则》：(1)主要设计参数、构筑物工艺图或平面图；(2)运行管理技术要点；(3)经济指标（占地、能耗等）；(4)提出推荐工艺；(5)图、文分类成册。

科研项目进展情况
    本科研项目面向全国公开招标，2008年3月7日正式发布招标公告、发放招标文件，于3月26日正式开标，目前已确定了10个课题的中标单位，近日即将组织对开题报告进行专家论证。在项目研究过程中，江苏省建设厅还将组织专家进行跟踪指导和评议，以确保工作质量和进度。

结语
    太湖流域城镇污水处理厂率先开展一级A排放标准提标工作，江苏省政府从省级财政中安排专项资金，由省建设厅组织围绕提标中的共性技术难题进行集中攻关，必将对太湖流域、乃至全国相关工作的开展具有十分重要的意义。