山西污水处理厂

1、山西污水处理厂根据山西省建设厅、山西省发改委和山西省环保局联合编制的山西省城市污水处理建设规划，到 2010 年底，太原、 大同两个城市污水处理率要求达到 85以上，朔州、 阳泉、 临汾、 长治等9 个地级市的污水处理率达到 80以上，各县级市、 县的污水处理率达到60以上，全省污水再生利用率达到1/2 以上。截至 2004 年底，山西省已建成城镇生活污水处理厂 17 座，总处理能力为104.39 万t/d，投资总额为 15.85 亿元，生化需氧量削减量为 12.77 万 t/a，悬浮物削减量为 10.37 万 t/a，氨氮削减量为 0.8 万 t/a，总磷削减量为 0.15 万 t/a。截至

2、 2004 年底，山西省在建城镇污水处理厂 26 座，建设总规模为 64.1 万 t/d，建设总投资额约为14.45 亿元，生化需氧量削减量为 7.95 万 t/a，悬浮物削减量为 6.55 万 t/a，氨氮削减量为 0.51 万 t/a，总磷削减量为 0.09万 t/a。“十一五” 期间，山西省还必须在 54 个重点城市建设生活污水处理厂，建设总规模为64万 t/d，总投资约 58 亿元。这些城市主要是海河流域范围内未建污水处理厂的地级市、 县级市，汾河干线和黄河干线未建污水处理厂的城市，污水处理厂建成稳定运行后每年可以消减化学需氧量约 20.72 万 t，消减悬浮物约16.84万t，消减氨

3、氮约1.66万t，消减总磷约0.38万t。除上述重点建设项目外，山西省还计划建设 21 座城市污水处理厂，总规模为 19.7 万 t/d，总投资约 9.20 亿元，建成运行后每年可以消减化学需氧量约 2.44 万 t，悬浮物约 2.01 万 t，氨氮约 1.58 t，总磷约215.76 t。一、山西省污水处理现状及存在的问题“十一五” 期末，山西省将建成污水处理厂 118 座，实现县县有污水处理厂，日处理总规模达到 252.19 万 t，总投资 97.43 亿元，每年可以消减化学需氧量约 43.88 万 t，悬浮物约 35.77 万 t，氨氮约2.97万t，总磷约 0.64 万t。截至 200

4、8 年底，山西省已经建成并投入运行城镇污水处理厂的市 县共计 38 个，污水处理厂 44 座，其中太原市 6 座，大同市 9 座，朔州市 5 座，忻州市 3 座，吕梁市 4 座，晋中市 4 座，阳泉市 2 座，长治市 4 座，晋城市 2 座，临汾市 2 座，运城市 3 座，设计总处理能力 148 39 万 t d，实际总处理能力 117 5 万 t d，总投资30 223 2亿元正在建设城镇污水处理厂的市 县共计 59 个，建设污水处理厂 59 座，其中，太原市 3 座，大同市 2 座，忻州市 9 座，吕梁市6 座，晋中市8 座，阳泉市3 座，长治市 7 座，晋城市 2 座，临汾市8 座，运城

5、市11 座，设计总处理能力 107 74 万 t d，总投资 32 6359 亿元，资金缺口为21 7亿元山西省未建城镇污水处理厂的市 县共计 18 个，设计总处理能力18 8万t d，总投资7 92亿元，资金缺口为7 92 亿元。已建成的污水处理厂普遍存在不能正常运行的状况 其原因主要有：一是由于污水处理厂运行费用不足，导致其无法正常运营 根据有关部门统计，截至2008 年底，山西省开征污水处理费的市 县共有 43 个，其中大部分市县污水处理费标准低，收缴困难，其余市县还没有开征污水处理费 目前，大部分污水处理厂运转费用主要来源于当地财政拨款，有限的财政补贴无法保证污水处理厂正常运行 二是污

6、水处理厂建成后，收水管网建设资金不到位，污水管网建设不配套，污水收集量不足，污水处理厂不能满负荷运转，不能充分发挥应有效益 三是污水处理厂排放标准提高后，致使早期建成的污水处理厂出水水质不能达标排放，这些污水处理厂在技术上需要改造 四是污水处理厂管理体制落后，山西省内大部分污水处理厂还延续着传统的模式 政府负责投资建设，政府部门下属企业或事业单位负责管理，形成相对垄断的经营模式，在管理方面普遍存在机构臃肿 人员多 效率低的弊端，在产业结构上总体呈现规模不足目前，大部分污水处理厂管理落后，市场化经验缺乏，没有真正进行市场化 企业化运作，投入产出毫无利润可言在建和未建的污水处理厂建设资金短缺 正在

7、建设的污水处理厂59座，需要资金32 635 9 亿元，资金缺口为21 7 亿元 未建的 18 个城镇污水处理厂总投资 7 92 亿元，资金缺口为 7 92亿元 污水处理厂建设资金短缺的原因，一是由于污水处理厂的排放标准提高，建设投资加大 根据城镇污水处理厂污染物排放标准规定，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊 水库等封闭 半封闭水域时，执行一级标准的 A 标准；排入GB 3838 地表水III 类功能水域（划定的饮用水源保护区和游泳区除外）GB 3097 海水二类功能水域时，执行一级标准的 B标准 为了达到国家排放标准要求，在建 未建的污水处理厂在传统的生化处理工艺上基础上增

8、加了深度处理，相应地增加了投资额度 二是资金来源渠道单一，仅依靠政府财力是远远不够的。近20年来，山西省污水行业投资的主体是城市政府，资金来源主要是国债 地方财政和银行贷款，在污水行业建设方面没有适当的融资工具，资金来源单一，资金缺口巨大，没有形成真正意义上的投资主体多元化，社会资金又没有可靠进入水业的投资通道面对山西省水污染整治的严峻形势，在不到一年半的时间内，现有污水处理厂如何提标改造，污水收集配套管网建设步伐能否加快，污水处理厂运行 建设资金短缺问题怎么解决，城镇污水处理建设与管理中存在的突出问题如何破解，是摆在政府面前的紧迫课题。二、对策建议（1）多种方式 多种渠道筹措污水处理工程建设

9、资金，形成投资主体多元化模式 一是地方各级政府要把污水处理项目作为当地重点工程，加大财政投入力度，同时积极争取国债资金和国内外银行贷款支持 二是落实山西省有关招商引资相关政策，吸引社会资本投入到污水处理设施建设中，弥补财政资金不足，减少政府的财政负担和债务风险；同时有效地引进先进技术和管理，提高经营管理效率（2）进一步完善污水处理收费标准体系，加大城市污水处理费的征收力度 在经济比较发达的地区，污水处理价格尽快提高到保本微利水平 在经济欠发达地区，必须开始征收污水处理费，在确保污水处理厂正常运行的前提下，在各级政府补贴的前提下，可以根据情况调低收费标准。（3）尽快完善污水处理厂配套管网设施建设

10、，保证污水处理厂满负荷正常运行，真正起到去污减排效能 各地污水处理厂配套管网的建设要根据实际情况，对合流制管道因地制宜加以改造，在新城区建设时，排污管道要考虑按照雨污分流建设。（4）积极推进城市污水处理管理机制改革，建立健全污水处理行业特许经营制度，使污水处理行业真正实行企业化 市场化 产业化运作 市场化机制的引入和推行可扩大资金来源，促进和吸引不同经济成分的投资主体参与到水业基础设施的建设中来 对已建成的污水处理厂，可以实行 TOT 委托经营等各种模式，转让给社会企业来运营，既盘活国有资产又提高管理水平和运营效率；对新建污水处理厂项目，可以推行 BOT 模式，提高建设运营效率采取何种运作模式

11、，政府应结合自身特点，根据财政情况，因地制宜。三、城市污水处理厂生物池好氧段中投加悬浮填料提升污水处理脱氮效果举例主要考核目标（1）优选适合该市污水处理厂A/A/O 工艺升级改造的悬浮填料，出水TN 稳定达到一级A 标准。（2）确定悬浮填料添加后O 段水力停留时间、溶解氧、填料投配比等运行参数，为升级改造提供技术支持。工作进展与结果1悬浮填料选型污水处理厂提标改造的重点在于悬浮填料的选择，以实现低温条件下的出水COD及氨氮稳定达标。在该试验中选用了两种悬浮填料，其中之一是德国LEVAPOR生物膜技术公司出品的LEVAPOR®悬浮填料。该悬浮填料是德国最新一代用于处理废水和废气的高效微

12、生物载体，已在多个国家申请了专利保护。LEVAPOR®是表面活性的、有吸收能力的有孔泡沫物质。通过将有表面活性能力的颜料涂层在泡沫物质上形成一种改性物质，从而拥有新的物理化学特性，主要表现为：1) 体积小，比表面积大，比表面积最大可达20000 m2/m3；2) 微孔和粗孔的发泡体有很强的表面吸附能力和吸水性；3) 具有可调节的密度、沉淀速度、带电负荷以及导电性；4) 和其他填料相比，流化床能耗明显降低。LEVAPOR®在生物处理工艺中具有如下优势：1）显著提高生物处理的处理量、速度和稳定性；2) 有效吸收有毒物质和抑制降解的物质，保护生物膜；3）内部的空隙结构有效保护生物

13、膜免受剪切力的影响；4) 多余污泥能从载体表面自动脱落；5）易于挂膜，两个小时内微生物就能在载体内繁殖生长；6）使用寿命长达10年；7）对已建设施的改扩建方便，节省空间；8）显著提高废水废气处理能力，投资成本低；9）剩余污泥量相对活性污泥法明显减少。目前已在德国科隆市、乌博塔市、Nordhorn市、亚堔市以及中国黑龙江省宁安市用于市政污水处理厂的废水脱氮处理，效果优异。此外还选择了一家国产的悬浮填料，该产品在国内污水处理厂的提标改造工程有过成功应用，该产品的比表面积在500-600 m2/m3。2试验水质确定本课题的研究是针对该市市待升级的几个污水处理厂开展工作的。从工艺上讲，主要是将填料添加

14、在生物处理单元的好氧池内。综合考虑微生物营养需求，试验装置所采用的进水水质指标为：COD=150-300mg/L,TN(NH3-N)=15-25mg/L,TP=10mg/L。3试验模型本课题的试验模型分为两类。一为填料筛选模型，二为工况试验模型。首先制作2 个填料选择模型，均为柱状。外接配水箱与高位水箱，采用穿孔管曝气，两个试验模型共用一台风机，用流量计加以控制，通气量为360 L/h。出水采用淹没出流。泥种取自污水处理厂二沉池排泥。混合液污泥浓度维持在3500 mg/L 左右。装置简图见图1，在器壁上贴上标尺以便体积读数。 图1 填料筛选试验模型4静态试验（1）挂膜试验中，选择德国

15、的LEVAPOR®悬浮填料、国产悬浮填料进行挂膜。起初两种填料均浮于水面， 2 天之后很明显海绵状的LEVAPOR®填料开始悬浮于水中，而藕片状的国产悬浮填料依然浮于水面。第5 天后，LEVAPOR®悬浮填料已看得出有絮状物生长，而国产填料上也开始变了一点颜色。每天测定出水水质， 装有填料LEVAPOR®的柱子第7 天后出水水质基本稳定。此时，藕片状的国产填料变化依然不大，25 天后，国产填料也开始具有肉眼能看清的结实的附着物，出水水质也趋于稳定。因此，判定在水温较高时，LEVAPOR®悬浮填料的挂膜时间为7天，而国产悬浮填料的挂膜时间为25

16、天。（2）COD 去除试验 图2 COD 去除效果（装置1：LEVAPOR®悬浮填料，装置2：国产悬浮填料）挂膜成功后，在2 个试验柱内分别取样，测定其COD 值，见图2。从图2 可以看出，挂膜成功后，连续5 天同一时间取样测定进、出水COD 值，结果表明，装置对COD 的去除效果稳定。所以，当装置水力停留时间在2 小时，对COD 的去除可以达到一级A 标准。（3）脱氮试验本实验主要是考虑氨氮的去除效果。模拟污水中，氨氮浓度即为总氮浓度。在挂膜成功后，连续10 天测定装置对氨氮的去除效果，结果见图3 和图4。 图3 氨氮浓度变化曲线（装置1：LEVAPOR

17、4;悬浮填料，装置2：国产悬浮填料）从图3 可以看出，虽然装置每天的进水氨氮浓度有所变化，但出水氨氮浓度均比较稳定。连续7 天的监测结果显示，氨氮去除率也比较稳定。实验表明，LEVAPOR®悬浮填料和国产悬浮填料对COD 和氨氮的去除效果稳定性均较好。 图4 氨氮去除率稳定性（蓝线：LEVAPOR®悬浮填料，红线：国产悬浮填料）（4）最小HRT 试验接着进行了停留时间对氨氮去除效果的影响实验，结果见图5所示。 图5 停留时间对氨氮去除效果的影响可见在2 小时后氨氮出水浓度小于5mg/L，基本能达到一级A标准的要求。水力停留时间大于2 小时后，氨氮浓度依然

18、降低，但速度变缓。因此，在后续试验中，测定了另外2 套装置在2 小时内的氨氮浓度，其变化趋势见图6 所示。 结果表明，对于装置2 与装置3，其氨氮度均在2 小时内被彻底降解。（5）最佳投配率试验在填料初筛的基础上，进行了投配率试验。试验中， LEVAPOR®悬浮填料的投配率最初采用20%，藕片状的国产悬浮填料投配率采用30%。起初，在同样通气量的状况下，LEVAPOR®悬浮填料只有部分处于流化状态，而国产悬浮填料流化状态一直很好。LEVAPOR 生物膜技术公司建议将投配率改为15%。因此在后续试验中，LEVAPOR®悬浮填料投配率为20%和15%两种。出水指标均能达标的前提下做了LEVAPOR®悬浮填料投配率降低为10%的破坏性试验，出水水质指标也能达标。试验中国产悬浮填料始终采用30%的投配率。试验结果表明，两种填料在其最佳投配率下，COD 和氨氮的出水水质指标均能达到一级A 标准要求，但LEVAPOR®悬浮填料的COD 和氨氮去除率始终优于国产填料。图7 中装置1 中LEVAPOR®悬浮填料的投配率为15%，装置2中国产悬浮填料的投配率为30%。 为了了解氨氮去除效果的稳定性，在此基础上，进行了连续9天的监测，结果见图8。数据显示， 两种填料的氨氮