城镇生活污水处理厂提标改造工艺优化及出水达标研究

李玉兰  532901199504205328

摘要：为适配水生态环境保护规范化及城镇水环境治理升级要求，国内多数城镇生活污水处理厂开展提标改造工作。现阶段部分污水处理厂原有工艺适配性不足，在工艺配置和运维管控方面有优化空间，难以长期稳定保障高标准出水。本文以城镇生活污水处理厂为研究主体，阐述提标改造工程价值，梳理现存适配性问题，依水处理行业技术规范制定针对性工艺优化策略，从工艺体系、运维管控、配套设施三方面优化升级，完善处理流程，强化净化能力。研究旨在优化运行模式，保障出水达标，为同类型污水厂提标改造提供参考，助力城镇水生态可持续发展。

关键词：城镇污水；处理厂；提标改造

引言：背景为生态文明建设不断推进，城镇污水排放标准不断提高，对污水净化处理、尾水排放管控提出了更高的要求。早期建成的城镇生活污水处理厂大多适应基础排放标准，工艺架构较为传统，随着城镇人口增长、生活污水组分越来越复杂，原有的处理工艺已经不能满足目前水质管控的要求了。为减少污水排放对自然水体造成的污染，各地积极推进污水厂提标改造工程。本文研究污水厂工艺优化路径，提出规整处理体系优化方案，使污水厂高效、稳定、低耗运行。

一、城镇生活污水处理厂提标改造应用价值

开展城镇污水厂提标改造是完善城镇基础设施体系的需要，具有生态和社会双重的应用价值。生态上从工艺上加强氮、磷、有机物去除作用，减少尾水排入河湖，改善区域水生态环境，维持水体生态平衡。社会上来说，优化过的处理系统可以提高污水的再利用率，处理过的尾水可以用于市政绿化、道路降尘等场景，从而节约自来水。完善城镇排污治理体系，符合绿色城镇化建设的理念，推进城镇水环境治理规范化、长效化的发展。

二、城镇污水处理现存优化困境

2.1 现有工艺体系受限

城镇早期建设生活污水处理厂大多采用常规生化处理工艺，工艺架构设计以基本的污水处理需求为重心，整个流程固定单一。原有的生化处理单元对于常规有机污染物的净化效果较好，但是对于低浓度污染物、难降解微量污染物的处理适应性差，脱氮除磷工艺流程简单，未设置精细的处理模块。工艺内部回流调控、曝气配比等参数固化，不能随进水水质变化而调整处理方式，对于城镇生活污水水质、水量的瞬时波动来说，处理系统的缓冲能力较小，达不到高水准的出水控制标准，需对主体工艺架构做改良。

2.2 基础运维体系不足

部分中小型城镇污水处理厂建设计划较早，所设配套的辅助处理设施、智能管控设备配置简单。深度处理环节的精细化过滤、催化氧化等配套设施设置不到位，尾水深度净化能力弱，不能完全去除水中剩余的悬浮物和微量污染物。运维管控层自动化监测调控设备的覆盖率较低，水质检测以及设备运行调控大部分都是依靠人工来完成，数据采集的时效性以及准确性也有所欠缺。

三、城镇生活污水处理厂提标改造工艺优化实施策略

3.1 改良主体处理工艺

根据原有的污水处理工艺基础，按照原位改造、高效匹配的方式对主体工艺结构进行改良。保留原有的成熟生化处理单元，加入多级AO、改良AAO等优化工艺，重新设计厌氧、缺氧、好氧单元的布局，改善水体的流转路径，加强生物脱氮除磷的能力。对于污水碳源配比不平衡的问题，在现有基础上增加可控碳源投加模块，控制好生物反应的环境。通过改良污泥回流、混合液回流配比来改变曝气系统的运行模式，以适应水质波动的状况。

对复杂冗余工序进行简化，把预处理、生化处理、深度处理三者串联在一起形成一个紧凑化、一体化的工艺路线，提高污水处理连续性、稳定性，达到高标准出水的要求。进一步根据城镇污水进水波动大的特点，改造时可以将生物反应功能分区，并延长微生物吸附降解反应时间，提高对氨氮、总磷等限制性指标的降解能力。

同时改进水力停留时间，避免水流短路、水体偏流等工况，不大幅度扩展土建构筑物，挖掘现有的处理能力，削减改造施工成本，保证工艺改造后经济性和实用性。除此之外，可以结合当地的季节水温变化情况来调整生化池的运行参数，在低温环境下改善菌群存活环境以保证微生物的活性，从而避免出现季节性的处理效能不稳定的现象，增强整个工艺的抗干扰性能，保持较好的净化效果。

3.2 升级配套运维设施

根据污水处理厂处理规模及提标要求，补齐深度处理配套设施，增设磁混凝沉淀池、滤池、臭氧催化氧化装置，完善尾水深度净化流程，去除水体残留的杂质和微量污染物。推进智能化管控的升级，在进水端增设了在线水质检测仪器、流量控制仪器以及设备状态监测仪器，从而对进出水水质、水温、压力等情况及时掌握，对设备运行参数加以调控，并且可以随时了解各个设备的实际工作情况。创建数字化控制平台，使曝气、加药、排污的处理流程实行自动调控，削减人工操作失误。

创建常态化设施养护体系，定时开展管道，反应构筑物，处理设备等的清洁维修工作，以减缓设备的老化速度，从而保持处理系统的长久稳定运行。在此基础上可以划分分级处理控制标准，根据不同时段、季节的不同进水水质情况来设置智能调节程序，使加药量、曝气强度、过滤次数等自动调节到相应的水平。在原基础上又增加水质应急缓冲单元，以应对暴雨、生活用水集中排放等产生的水质冲击负荷，采用智能预警技术提前调节运行工况，全面杜绝水质超标的风险，创建起智能化、精细化、安全化的运维管理架构。另外可以创建设备台账管理制度，定时对易损耗的零部件进行检修更新，在保证处理效率的情况下达到节能降耗的目标，契合污水厂长期经营发展的需求。

3.3 优化污泥处置流程

污泥处置属于污水处理体系的重要组成，也是保证出水稳定达标的一个辅助环节。依靠提标改造工程改进污泥处置工艺流程，增添污泥均质调理单元，加入高效浓缩脱水设备，提升污泥固液分离效果，缩减污泥体积。用绿色无害化处理技术对污泥进行稳定化处理，用作土壤改良、园林绿化等资源化利用的材料。此外，对污泥的转运过程进行规范，设置密闭的储存和转运设备，防止污泥二次污染。建立污水、污泥协同处理闭环系统，调节污水处理过程中物料转化关系，从辅助角度保证出水水质达到要求。在改造优化时需要将前端水处理工艺与之联动协调，准确控制污泥排放量和沉降周期，定期开展污泥脱水压滤工作，减少污泥堆积发酵给水体水质带来的反作用。

除此之外，可以配套使用除臭净化装置对污泥处理车间的环境进行改善，根据城镇资源化利用规划来制定污泥的分类处置标准，区分出无害污泥和杂质污泥，提高资源回收利用率，形成全流程无害化、资源化处置链。同时严格按照环保处置规范，控制污泥处理全过程中的一切过程，做好处置过程的记录保存工作，实现污泥处理的规范化、透明化管理，避免污泥处理中产生的各种环境安全隐患。

四、结论

城镇生活污水处理厂提标改造是优化水环境治理体系、践行生态环保理念的关键工程。现阶段污水厂存在工艺架构适配性不足、配套设施不完善的优化要点，制约出水水质提升。本文结合行业技术标准，制定工艺改良、设施升级、污泥优化三类优化方案，全方位完善污水处理运行体系。工艺优化改造能够有效提升污染物净化效能，保障出水水质稳定达标，提高水资源循环利用率。未来污水厂可结合自身处理规模，持续优化工艺参数，升级智能管控模式，实现环保效益与经济效益协同发展，助力城镇水环境长效治理。

• 参考文献

[1]李峰. 宁东镇污水处理厂提标改造设计及运行[J].清洗世界,2025,41(12):196-198.

[2]刘玉扬.生活污水处理厂转型与扩容提标改造的工程技术研究[D].南昌大学,2025.

[3]卢双,吴利军,翟林,等. 广州某城镇污水处理厂提标改造运行效果分析[J].给水排水,2023,59(S1):539-542.

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