城镇溢流污染控制高峰论坛系列报道
2022年12月24日，在三峡集团与清华大学环境学院联合举办的“2022城镇溢流污染控制高峰论坛”上，温华环境科技(北京)有限公司总经理华英豪介绍了当前溢流污染背景下，中持股份针对CSO溢流污水处理技术的研发与应用的实践分享。
一、溢流污染控制的背景
我国城市水环境治理正处于重大战略转折期，水污染控制的主战场由点源控制向流域综合治理方面转变。雨季溢流污染使河流断面的达标率大幅度下降，影响城市环境治理的成效，溢流污染控制日益迫切。《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》明确指出“合流制溢流污染控制”和“合流制溢流污水净化设施的建设”是未来污水处理补短板、强弱项的重要内容。
溢流污染的治理是系统工程，从源头控制、过程输送到末端处理，涉及整体大系统中的各个分系统和各个子项，具有复杂性。我国已经有溢流污染处理的项目和工程实施，目前主要存在缺乏足够重视，难以做到系统统筹、没有明确的标准和缺乏具体技术及路线等问题。总体上来讲，溢流污染很重要也很复杂，需要大家一起进行推动。
二、《城镇污水处理厂处理溢流污水设施技术规范》
中持股份作为致力于水处理行业的技术领军企业，协同行业内公司做了很多技术推动工作，即将发布的《城镇污水处理厂处理溢流污水设施技术规范》就是其中一项。规范是一个团体标准，由中国城市科学研究会标准委员会进行管理和发布，系统梳理了国内外溢流污水处理技术，提出了针对污水处理厂最大限度处理溢流污水的技术手段，填补国内城镇污水处理厂溢流污水处理技术标准的空白。
该技术规范将会对城镇污水处理厂内处理溢流污水设施的建设和管理提出总体要求，并细化溢流污水处理规模、排放要求。并对处理工艺的常用工艺做出推荐，包括预处理、强化一级处理、二级生化处理。
三、中持股份针对溢流污水处理
技术的研发和实践经验
中持数年前就开始布局溢流污染技术的研发，和清华大学成立基础设施研究中心，把溢流污水处理技术研发作为重点研究内容，先后在河北任丘、献县、六安建立处理规模在20m 3 /h、50m 3 /h和200 m 3 /h的实验基地，研究开发了多效澄清技术、生物吸附多效澄清技术、纳米原位扩容技术和生物加载强化技术。通过技术的研发为污水处理厂内不同需求的污水处理提供合适的解决方案。
多效澄清技术
多效澄清技术是一级物化强化处理技术，以高效沉淀池为基础，对加载絮凝、载体回收、高效分离等关键技术进行研发突破形成的以特征污染物的高效分离为目标的新一代加载技术。该技术通过投加载体提高絮凝和分离能力，装备化设计使其能够实现10 min内的快速分离，达到优异的分离效果。目前在工业、市政和园区的处理厂已经得到广泛的应用。
多效澄清技术在溢流污水处理的应用分厂外和厂内两种情况，厂外快速净化是和雨水泵站进行结合形成装备化的处理设施。污水处理厂内则结合实际的需求采用旱季作为深度处理，雨季作为一级强化处理的运营模式，整个系统在旱季不闲置，雨季能够有弹性的扩大处理能力。
2018年上海某泵站雨水处理项目，处理规模为5000 m 3 /d，老旧泵站的空间狭窄，多效澄清的装备化、集约化、模块化能够满足空间的需求，而且它的启动速度快，对颗粒物污染物的去除效果明显，出水SS稳定小于10 mg/L，总磷小于0.3mg/L。
多效澄清技术是比较成熟的工艺，已经开发出单套处理能力20~2500 m 3 /h的标准化系列产品。在上海、新疆等地的溢流污染治理中有30多个项目应用，体现出了启动速度快，抗冲击能力强，占地面积小等特点，非常适合雨水的特性。
生物吸附多效澄清技术
生物吸附多效澄清技术是活性污泥吸附耦合多效澄清形成的针对雨季溢流污水的快速生化处理技术，它是利用活性污泥的快速吸附和多效澄清技术的快速分离，实现溶解性和颗粒性污染物的快速去除，主要解决常规物化强化对溶解性污染物去除效率较低的问题。适合雨季合流制污水水质水量变化大、处理要求高的需求。该技术被权威机构鉴定“在应对污水处理厂雨季水量增大，强化污染负荷削减方面”达到国际先进水平。
生物吸附多效澄清技术总停留时间小于30 min，可最大限度实现快速深化处理。我们在任丘、献县中试基地进行了大量的实验研究，发现BOD的去除率可大于80%。生物吸附过程可以改善水质，对于颗粒性污染物的混合性有明显提升，出水的SS相比一级物化强化更容易稳定达到10 mg/L以下。出水TP可小于0.3 mg/L，氨氮和总氮去除率能够达到20%。此外，它的药剂投加量能够得到优化，运行费用更低。以此为基础，在六安做了生产性实验，也是应急解决一部分溢流污水处理的问题，采用生物吸附多效澄清直接处理粗格栅出水，出水与主线出水混合后可达到排放标准。
河南某县污水处理厂旱季日处理能力2.5万吨，多效澄清系统在旱季作为去除TP和SS的深度处理工艺。雨季其中一组多效澄清与污泥吸附反应池组合成生物吸附多效澄清系统，处理部分溢流污水，对于整体的污染物削减有明显效果。
经生物吸附多效澄清处理的雨季溢流污水COD可小于40 mg/L，BOD小于10 mg/L，TP小于0.3 mg/L，氨氮和总氮也有20%左右去除率，其污染物的削减能力显著高于一级物化强化，且与主处理线出水一定比例混合后可达标排放，具有很好的推广前景。
纳米原位扩容技术
纳米原位扩容技术通过在现有处理系统投加纳米絮凝剂，大幅度提高二沉池分离能力，在原出水标准不变的前提下，实现雨季混合污水处理能力大幅提升。雨季污染物浓度下降，整体污染物的深化处理能力能够满足，主要的瓶颈在二沉池的分离，纳米原位扩容技术可大大提高二沉池的固体负荷和水力负荷，使流量得到大幅度的提升。
技术优势：
操作简便，一步稀释
无单独反应器，投资成本低
节省沉淀时间，增大处理负荷
反应时间短，絮凝效果好
具有辅助除磷功能
安全性高，对污泥无影响
在河北某污水厂，用采暖废水模拟溢流污水。当进水量为旱季处理能力的3倍时，在好氧池出口处投加纳米絮凝剂，二沉池泥位一直保持平稳，出水所有指标全部满足排放标准。水量回调到原来的处理能力时，它转换系统的性能也非常稳定。
纳米原位扩容技术作为一种快速沉淀技术，费用简单，效果好，在冬季二沉池处理受到限制的时候也可以应用。
生物加载强化技术
生物加载强化的技术，解决的是生化处理能力不足的问题。它是一种通过投加载体增加生物量和生物活性，大幅提升系统的抗冲击能力，实现旱季处理提标雨季处理增量的技术。它分两种情况：一种是把载体投加到生化池中，整个系统都有载体进行反应，既增加生物量和处理能力，又加速二沉池的分离能力。另外一种情况是把载体投加到当中沉淀池中进行分离应用。
把载体投加到生化池中比较典型的是BioMag技术，目前处于实验阶段，已经完成载体的筛选，载体生物菌的培养，以及污泥浓度的提升，现在能做到9 g/L。现阶段污泥和磁粉结合较好，污泥的可沉降性能增强，二沉池的水力负荷做到了1.8 m/h，出水达到排放标准。目前还有瓶颈需要突破，我们会通过不断的总结和扩大化的实验解决技术问题。
把载体投加到沉淀池内典型的技术是生物强化多效澄清技术，直接把活性污泥的混合液进行分离，出水各项指标都能达到排放标准，这是非常重大的突破。
在献县和六安分别做了1000 m 3 /d和2500 m 3 /d规模的中试和生产性实验，把多效澄清系统和二沉池进行并联，直接将氧化沟的混合液进行分离，固体含量直接从5 g/L降低到10 mg//L以下，出水达标排放。实际的应用工程中多效澄清系统可根据需要灵活应用，旱季作为深度处理工艺去除TP和SS，雨季可以并联二沉池解决二沉池的过流能力问题。
通过几种不同场景或者不同阶段的溢流污水处理技术的研究和应用，已开发出多效澄清技术、生物吸附多效澄清技术、纳米原位扩容技术和生物加载强化技术为核心的溢流污染控制技术体系，从物化处理到生化处理全面提升污水处理厂的处理能力，具备在污水处理厂内全流程的解决方案能力。
对新建或者改建的污水处理厂溢流污水处理能力的提升，我们始终遵循充分利用现有的冗余，以断面达标或者满足排放要求为基础的原则，通过各种技术的组合不断的完善，提出最合适最经济的解决方案。当然，未来的处理技术不仅要解决污水处理厂内的溢流污水，也要在污水处理厂外结合分流制管网各种不同的应用场景，把溢流污水处理技术更好的应用和积累。同时也要结合污水管网技术、智慧水务技术等逐步打造最经济、最适合于溢流污染控制的综合解决方案。
