近日，辽宁省生态环境厅发布《寒冷地区污水厂提标改造技术指南（征求意见稿）草案》（下称《文件》）。
《文件》提出主要目标是，指导寒冷地区辽河流域县级及县级以上城镇污水处理厂满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002），实现污水处理厂提标建设和运行。
而对于具体的提标改造行动，《文件》也给出三大技术原则：1、先源头控制，后强化处理；2、先运行优化，后工程改造；3、先生物强化，后物化辅助。
对于“先源头控制，后强化处理”，其中提出通过抓工业产业结构调整、清洁生产等来实现工业污染排放量的削减。另外也对污水管网提出要求，例如生活污水应依法规范接入市政污水管网、工业废水不应直接接入市政污水管网等等。
对于“先运行优化，后工程改造”，其中梳理出曝气沉砂池为预处理段的优选工艺，AAO 工艺、MBR 工艺为二级生化段的优选工艺，混凝沉淀+过滤为深度处理段的优选工艺。
对于“先生物强化，后物化辅助”，其中重点提及碳源问题和脱氮除磷问题。例如，
01 进水碳源充足且缺氧区 HRT 足够时，可通过增加内回流比提高系统脱氮效果；进水碳源不足时，仅增加内回流比无法提高脱氮效率，通常需投加外碳源，可按所需去除硝态氮量的 4～5 倍（以有效CODCr计）投加外碳源。
02 目前碳源一般有甲醇、乙酸钠、面粉、葡萄糖等，根据成本和处理效果综合考虑，优先选择甲醇。而乙酸钠的优点在于它能立即响应反硝化过程，能用作水厂运行时的应急处理。
03 缺氧区碳源投加点不宜设置在混合液回流点、进水点附近，以降低高 DO 对碳源的消耗。
04 为保障生物除磷效果，厌氧区设计水力停留时间宜为 1～2h，升级改造工程中，可适当延长厌氧及缺氧段水力停留时间，有利于反硝化聚磷菌的富集。
05 为保证良好的反硝化脱氮效果，缺氧区设计水力停留时间宜不低于4h，宜不超过生物系统停留时间的 40%，当采用悬浮填料强化硝化或 MBR 工艺时，缺氧区设计水力停留时间可超过 40%。
06 当回流污泥利用 10%～50%进水的有机物和活性污泥本身（内源反硝化），可基本去除回流污泥中的硝态氮，提高生物除磷效果。
当然，以上也只是《环保水圈》梳理出的《文件》中的部分重点和内容总结，更多关于工艺参数取值范围、工艺流程设计要求、工艺系统运行指导等等内容，建议北方的小伙伴还是查看完整版的《寒冷地区污水厂提标改造技术指南（征求意见稿）草案》。
除了提标改造的“坎”，北方地区的污水厂还要额外面对将近半年的低温期，让生物段雪上加霜，想要保障出水达标更是“难上加难”。
低温下的麻烦1：氨氮、总氮更难达标
硝化反应的最适宜温度范围是30-35℃，温度低于15℃时硝化反应会迅速下降，出水氨氮普遍上升，10℃时的反硝化速率大约是20℃时的25%，可见，低温对于生物脱氮的影响非常显著。
低温下的麻烦2：容易发生污泥膨胀
污水厂低温运行期间微生物活性降低，想维持系统正常运行只能增加污泥浓度，但这也意味着有机负荷比平时更低了，而长期低负荷运行很容易造成污泥膨胀，二沉池翻泥和跑泥现象严重，出水水质变差，还可能毁了整个生物段。
......对于此类低温问题，《文件》也从运行参数优化和采用地下构筑物两方面，给出指导建议和解决方案。
1、运行参数优化
辽河流域冬季水温长期偏低，冰封期长，对活性污泥的性能有重大影响。二级生化处理为污水处理技术的重中之重。为保证净化效果，可采用降低污泥负荷、提高污泥浓度、增大曝气量的等常规手段。条件允许时也可采用投加填料措施。
具体来说，参数优化方法包括但不限于有：
◎ 污泥龄：通过排泥时间可以控制污泥龄，通过实践表明，污泥龄越长氨氮和总氮去除效果越好，因此低温期应适当提高污泥龄，将污泥龄控制在20d左右。
◎ 混合液内回流比：通过控制混合液内回流比可以对总氮去除效果进行调节，混合液内回流比越高总氮去除效果越好，但是考虑运行成本问题，应平衡脱氮效果和成本。低温期应适当提高混合液内回流比，将其控制在200%左右。
◎ 污泥回流比：通过控制污泥回流比可以对总氮去除效果进行调节，提高污泥回流比总氮去除效果具有显著提升，低温期应适当提高混合液内回流比，将其控制在75%左右。
◎ 污泥浓度：由于低温环境下污泥活性降低，建议将污泥浓度控制在4000~4500mg/L，通过增加有效污泥数量的手段弥补污泥活性降低带来的降解效率下降的问题，通过诸多污水处理厂的实践，该手段卓有成效。
◎ DO：通过改变曝气时间和方式可以对DO进行控制，控制DO可以对总氮去除效果进行调节，不同季节应考虑控制不同DO值，低温期曝气阶段应控制2~3mg/L，同时，进水阶段可适当停止曝气，为生物选择区提供更好的厌氧条件。
◎ 污泥回流比：通过控制污泥回流比可以对总氮去除效果进行调节，提高污泥回流比总氮去除效果具有显著提升，低温期应适当提高混合液内回流比，将其控制在30%左右。
2、采用地下构筑物
◎ 在冬季采用地下式恒温处理技术可以明显加强生物过程的污水处理能力，去除负荷的体积更大，效果非常显著，发展前景可观。
◎ 地下污水处理工艺具有处理构筑物和操作空间的双重封闭性共同点，均可防止噪声、恶臭的泄漏扩散，污染治理更为彻底。
◎ 地下污水处理构筑物的建设将构建城市的生态综合体、湿地、景观、公园等，将负资产形象提升为生态正资产形象，成为建设生态文明的重要一环。
话说回来，对于绝大部分污水厂来说，提标改造就意味着要花钱，并且这钱花的还不一定值。
据悉，单就COD、氨氮两项指标提标改造到地表Ⅳ类，可分别新增COD和氨氮削减能力为33.0万t/年、6.4万t/年，但是相对于改造所付出的工程代价，污染物削减效能提升的幅度将十分有限，从技术经济角度是不具备合理的投入产出效益。
因此，《文件》中也明确表示：根据实际情况，从处理效果稳定性、工艺控制灵活性、工程实施可行性、维护管理方便性、投资运行经济性、系统优化整体性等几个方面对各个方案进行经济技术比较分析，最终确定升级改造的技术方案。
水污染治理技术综合评价指标体系框架
同时，《文件》也给出了部分试验案例成本分析，比如，通过曝气沉砂-水解酸化-臭氧氧化对制药园区尾水进行强化预处理，尾水的可生化性B/C可由0.1左右提升至0.3以上，保证了后续生物单元运行稳定。同时，最终的吨水处理成本1.2元左右，处于行业中较低成本水平。
此外，《文件》还提到“排水与受纳水体的生态衔接技术”。
由于辽河流域冬季寒冷漫长，冬季生态处理的效果差，且需要特殊的维护。如有景观需求，且场地充裕，可在污水厂出水与自然水体衔接处建设强化氧化塘或者人工湿地。
总的来说，这份《寒冷地区污水厂提标改造技术指南（征求意见稿）草案》对于北方污水厂的提标改造，具有现实性的指导意义。
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