污水处理厂执行地表水Ⅴ类标准前景分析

郭杨

（辽宁省生态环境监测中心，辽宁沈阳 110161）

1 引言

污水治理一直是水环境治理最重要的组成部分。城镇污水处理厂出水浓度即使达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准，相对于《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）的限值依然过高，对受纳水体仍具有一定的污染［1］。污水处理厂一级A 出水标准中氮磷含量按照GB 3838—2002 衡量仍是劣Ⅴ类。如果污水厂出水直接补充河道、湖泊、城市景观用水时，会产生水体富营养化的风险［2］。自“水十条”发布和2015 年11月环境保护部发布修订国家环境保护标准的征求意见稿后，不少省市出台了新的地方法规，规定城镇污水处理厂污染物排放标准执行或参照执行GB 3838—2002 标准，北京［3］、天津［4］、重庆［5］、浙江［6］、昆明［7］、山西［8］等省市陆续发布了水污染物排放标准，对总氮、总磷提出了更高的去除要求。只有严格控制城镇污水处理厂的主要污染物排放指标，达到地表水Ⅴ类水或以上标准要求，才能够确保污水处理厂出水对河流是有利补给。

2 研究对象

本文选取出水排入同一河流的6 座污水处理厂作为研究对象，探索辽宁省污水处理厂执行地表水水质标准的前景。目前这6 座污水处理厂均执行GB 18918—2002 中一级A 标准，主要指标标准为化学需氧量（COD）50 mg/L、五日生化需氧量（BOD5）10 mg/L、氨氮5（8）mg/L、总氮15 mg/L、总磷0.5 mg/L。以这6 座污水处理厂主要几项指标一年监测的数据为基础进行分析，水质取样、采样频率与分析方法均参照GB 18918—2002 中相关要求执行。

3 结果与讨论

3.1 COD 监测结果分析

6 座污水处理厂每月的COD 监测结果见图1。由图1 可见，2#污水处理厂12 月的COD 值略高，出水浓度为37 mg/L，但也能够符合GB 18918—2002中一级A 标准（COD 为50 mg/L）。其余5 座污水处理厂的出水COD 浓度均稳定在20 mg/L 以下，均优于GB 18918—2002 一级A 标准。根据GB 3838—2002 中Ⅴ类水标准，COD 浓度为40 mg/L，从图1 可以看出，6 座污水处理厂出水COD 浓度均可以达到该标准要求。

图1 COD 浓度监测结果

3.2 BOD5 监测结果分析

6 座污水处理厂每月出水BOD5监测结果见图2。由图2 可见，2#污水处理厂12 月的BOD5值略高，浓度为9.3 mg/L，但能够符合GB 18918—2002 中一级A 标准（BOD5为10 mg/L），其余5 座污水处理厂出水BOD5浓度均稳定在4 mg/L 以下，既符合GB 18918—2002 中一级A 标准，也能达到GB 3838—2002 中Ⅴ类水标准10 mg/L 要求。

图2 BOD5 浓度监测结果

3.3 氨氮监测结果分析

6 座污水处理厂出水氨氮监测结果见图3。由图3 可见，除2#污水处理厂的前2 个月氨氮出水浓度值偏高，超过了GB 18918—2002 中一级A 标准，其余均符合GB 18918—2002 中一级A 标准。2#污水处理厂主要受提标改造运行不稳定影响，因而数值略高。根据GB 3838—2002 Ⅴ类水标准，从图3 中能够看出，大部分（86%以上）污水处理厂出水氨氮浓度可以达到Ⅴ类水标准2 mg/L 要求。

图3 氨氮浓度监测结果

3.4 总氮监测结果分析

6 座污水处理厂出水总氮监测结果见图4。根据GB 18918—2002 中一级A 标准，总氮为15 mg/L，由图4 可见，2#污水处理厂存在超过一级A 标准现象，其余5 座污水处理厂总氮均符合一级A 标准。对于GB 3838—2002 Ⅴ类标准（2 mg/L），目前6 座污水处理厂多数总氮浓度尚未符合标准，仅13.8%的污水处理厂出水总氮浓度可以达到Ⅴ类水标准。由此可见，总氮是水处理的核心指标。

图4 总氮浓度监测结果

3.5 总磷监测结果分析

6 座污水处理厂出水总磷浓度监测结果见图5。由图5 可见，各污水处理厂中出水总磷浓度最高的为0.38 mg/L，均优于GB 18918—2002 中一级A 标准0.5 mg/L，表明这6 座污水处理厂对总磷有较好的去除效果。根据GB 3838—2002 Ⅴ类水标准，由图5 可以看出，6 座污水处理厂出水总磷浓度均可以达到Ⅴ类水质标准0.4 mg/L 要求。

图5 总磷浓度监测结果

4 结论

通过以上的相关分析可以看出，本文选取的6座污水处理厂的出水COD，BOD5及总磷3 项指标均优于GB 18918—2002 中一级A 标准，可以达到GB 3838—2002 中Ⅴ类水质标准，多数的出水氨氮浓度可以达到GB 3838—2002 中Ⅴ类标准，但目前多数的总氮出水浓度尚未能达到GB 3838—2002 中Ⅴ类水质标准，需要对处理工艺采取针对性措施进行改进，以达到更高标准要求。

5 建议

现阶段污水处理厂总氮处理方式多为生化处理，即通过微生物的厌氧硝化、好氧反硝化作用进行总氮去除。通过在污水处理厂工艺后端增设反硝化段提高总氮去除效果或利用MBBR，FBR（填料）工艺增加停留时间，保证总氮的去除。目前国内已建或在建污水处理厂有很多经验可以借鉴，吴军［9］采用“强化生物处理+超滤膜过滤+臭氧催化氧化”工艺将许昌市屯南污水处理厂二期工程进行提标改造，项目投产调试运行后出水主要指标可稳定达到地表水Ⅳ类水标准；王春晖等［10］采用新建AAO-MBR 工艺系统对秦皇岛贾河污水处理厂进行提标改造，投产运行后出水水质达到了地表水Ⅴ类水质标准；安徽合肥市清溪净水厂挖掘改良AAO 二级处理工艺，深度处理采用后置反硝化深床滤池工艺，出水COD、总磷及氨氮等主要指标达到了地表水中Ⅳ类标准。

污水治理是水环境治理最重要的组成部分，实施城镇污水处理厂提质增效是进一步改善水环境质量，推动美丽城市建设的重要举措。各地应多开展将污水处理厂进行提标改造的试验研究，使出水水质能够逐步改善，提升到地表水Ⅴ类或以上水质标准。