1.1項目簡介

為落實《水污染防治行動計劃》《江蘇省“兩減六治三提升”專項行動實施方案》等政策文件要求， 2018年6月江蘇省住建廳頒布實施了《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》（DB32/1072-2018）（以下簡稱“江蘇新地標(biāo)”），明確要求江蘇省太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠在一級A排放標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上再提標(biāo)，不僅時間緊任務(wù)重，提標(biāo)進(jìn)入“深水區(qū)”，交織工業(yè)廢水沖擊、管網(wǎng)問題凸顯的工作壓力，同時面臨運行現(xiàn)狀及提標(biāo)難點不明、技術(shù)對策急需、系統(tǒng)工作流程欠缺、建設(shè)用地不足等緊迫難題，與一級A提標(biāo)相比，基于排放限值的提標(biāo)壓力更加突出。

項目重點圍繞江蘇省新地標(biāo)排放指標(biāo)與限值優(yōu)化選取及提標(biāo)建設(shè)技術(shù)需求，對太湖地區(qū)220余座污水處理廠開展了運行大數(shù)據(jù)分析、問卷調(diào)查、現(xiàn)狀調(diào)研及大批量的工程測試，摸清本底并識別提標(biāo)共性難題，系統(tǒng)完成現(xiàn)狀污水處理全過程問題診斷與提標(biāo)難度解析，提出了涵蓋源頭管控、管網(wǎng)提效、處理系統(tǒng)挖潛及精細(xì)化設(shè)計運行等全過程系統(tǒng)化集成技術(shù)路線和實施方案，結(jié)合項目團(tuán)隊十余年全國不同地區(qū)大規(guī)模污水處理工程測試和跟蹤評估，充分吸納相關(guān)行業(yè)主管部門、設(shè)計和運營單位的意見與建議，編制《江蘇省太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠DB32/1072提標(biāo)建設(shè)技術(shù)指引（2018版）》（以下簡稱“指引”），由江蘇省住建廳于2018年12月21日以政策文件形式正式發(fā)布。

“指引”發(fā)布實施以來，得到了江蘇省太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)建設(shè)設(shè)計、建設(shè)、運營和管理單位的普遍認(rèn)可和廣泛采納，有力的推動了江蘇省220余座城鎮(zhèn)污水處理廠（總規(guī)模超700萬m3/d）的提標(biāo)建設(shè)工作，輻射江蘇省400余座污水處理廠總規(guī)模超1600萬m3/d，也為我國雄安新區(qū)、廣東、天津、山東、浙江等地區(qū)污水高標(biāo)準(zhǔn)處理提供可借鑒可推廣的整體技術(shù)策略和系統(tǒng)實施方案。

項目獲中國專利優(yōu)秀獎1項；發(fā)布指引1部；出版專著1部；獲授權(quán)發(fā)明專利12項、實用新型專利2項；發(fā)表核心論文28篇。

1.2項目主要技術(shù)內(nèi)容

（1）創(chuàng)新點

1）構(gòu)建基于太湖地區(qū)主要水污染物遞進(jìn)控制及排放限值的城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)建設(shè)總體技術(shù)路線

系統(tǒng)梳理影響污水處理廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)和高效運行的關(guān)鍵因素，形成問題識別→原因解析→技術(shù)對策→應(yīng)用驗證的“四位一體”系統(tǒng)診斷策略，構(gòu)建了耦合影響要素、權(quán)重和保障率的提標(biāo)難度評價方法，以主要水污染物遞進(jìn)控制為目標(biāo)，結(jié)合江蘇省太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水特征和污染物去除潛能工程實測，形成目標(biāo)可行、技術(shù)可達(dá)、經(jīng)濟(jì)合理的城鎮(zhèn)污水處理廠排放指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)建議值，為排放限值的合理確定提供了強(qiáng)有力的科技支撐。結(jié)合全流程問題診斷結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)限制的控制要求，構(gòu)建“先源頭控制，后強(qiáng)化處理；先運行優(yōu)化，后工程改造；先生物強(qiáng)化，后物化輔助；先廠內(nèi)達(dá)標(biāo)，后濕地改善”提標(biāo)建設(shè)總體技術(shù)路線。

圖1-1 提標(biāo)建設(shè)總體技術(shù)路線

2）創(chuàng)立基于工程實時測試和達(dá)標(biāo)難點快速解析的系統(tǒng)精準(zhǔn)診斷技術(shù)方法

構(gòu)建以歷史出水水質(zhì)分析識別超標(biāo)因子-以物質(zhì)成分解析識別超標(biāo)組分-以測試測算方法計算超標(biāo)額度的“三步法”出水達(dá)標(biāo)影響因子識別及難點解析策略；創(chuàng)立基于功能區(qū)特征指標(biāo)沿程布測→基于活性污泥功能速率的功能區(qū)效能分析→基于實測耦合模擬的功能區(qū)潛力挖掘相結(jié)合的“三步遞進(jìn)法”系統(tǒng)評估方法模型；以指標(biāo)簡易、測試簡便、數(shù)據(jù)簡單為目標(biāo)，提出便于現(xiàn)場靈活測試的不同功能區(qū)特征指標(biāo)、計算模型及管控要點；創(chuàng)立以碳源損耗和除磷抑制為核心的靶向測試分析方法，揭示跌水復(fù)氧及內(nèi)回流高DO等嚴(yán)重消耗優(yōu)質(zhì)碳源、協(xié)同化學(xué)除磷抑制生物除磷等行業(yè)共性問題。

圖1-2 出水達(dá)標(biāo)影響因子的識別及難點解析方法

圖1-3“三步遞進(jìn)法”工藝系統(tǒng)評估方法

3）創(chuàng)建基于特別排放限值的城鎮(zhèn)污水處理運行過程診斷工藝精細(xì)化設(shè)計運維與效能提升整體策略

探明污水跌落瞬間氣水混合充氧的復(fù)氧機(jī)理，提出阻斷表層空氣流動控制跌水復(fù)氧的工程策略；建立了內(nèi)回流混合液DO消耗缺氧池碳源無效消耗，影響脫氮效率的測算模型，創(chuàng)新構(gòu)建不新增池容，僅通過好氧池末端隔墻分割停留時間30 min左右消氧區(qū)，實現(xiàn)內(nèi)回流低DO控制策略；確認(rèn)好氧池末端或二沉池前端過量投加的化學(xué)除磷藥劑通過回流污泥進(jìn)入?yún)捬醭?，并與原水和厭氧釋磷形成的磷酸鹽反應(yīng)形成化學(xué)磷沉淀，導(dǎo)致好氧池內(nèi)缺少好氧吸磷所需的磷酸鹽，是化學(xué)協(xié)同除磷污水處理系統(tǒng)生物除磷功能逐漸減弱的根本原因，在此基礎(chǔ)上形成生物除磷耦合厭氧池側(cè)流化學(xué)除磷的整體除磷方案；集成創(chuàng)建基于碳源高效利用和除磷功能強(qiáng)化的精細(xì)化設(shè)計運行集成策略。系統(tǒng)完成基于功能區(qū)整體協(xié)同強(qiáng)化的工藝要素重構(gòu)，提出各工藝單元銜接原則、核心功能指標(biāo)、運行控制要點，創(chuàng)建基于特別排放限值的城鎮(zhèn)污水處理運行過程診斷工藝精細(xì)化設(shè)計運維與效能提升整體策略。

圖1-4工藝精細(xì)化設(shè)計運行策略

圖1-5 工藝單元組合模式及設(shè)備配套原則

（2）應(yīng)用情況

項目核心成果《江蘇省太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠DB32/1072提標(biāo)技術(shù)指引（2018版）》的實施，為工程設(shè)計、建設(shè)、運營、管理等各方達(dá)成共識、形成統(tǒng)一工作思路提供了保障，一經(jīng)發(fā)布即被普遍認(rèn)可并廣泛采納，成為招投標(biāo)、系統(tǒng)評估、方案制定、運營管理等提標(biāo)工作的重要參考文件。提標(biāo)建設(shè)總體技術(shù)路線成為大量工程提標(biāo)建設(shè)的基本準(zhǔn)則。項目團(tuán)隊鄭興燦、孫永利、李激、呂貞、李鵬峰被江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳聘任為技術(shù)專家組成員，為提標(biāo)建設(shè)工作提供全過程指導(dǎo)和技術(shù)把關(guān)。

圖1-6 “江蘇指引”發(fā)布及宣貫

項目的實施推動了江蘇省無錫蘆村等220余座城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)建設(shè)工作，輻射江蘇省400余座污水處理廠總規(guī)模超1600萬m3/d，為雄安新區(qū)、廣東、天津、山東、浙江、安徽、遼寧、山西湖南、廣西等地區(qū)污水高標(biāo)準(zhǔn)處理提供可借鑒可推廣工藝路線技術(shù)策略和實施方案。

圖1-7 項目成果指導(dǎo)江蘇并輻射全國

（3）經(jīng)濟(jì)、社會效益情況

本項目秉承現(xiàn)有設(shè)施充分挖潛為基礎(chǔ)，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、效能最優(yōu)為目標(biāo)，提出了切實可行的提標(biāo)建設(shè)工作流程，構(gòu)建了適用于江蘇省太湖地區(qū)水質(zhì)水量特征的提標(biāo)工藝技術(shù)路線和工藝流程選擇方案，形成了基于特別排放限值的城鎮(zhèn)污水處理運行過程診斷工藝精細(xì)化設(shè)計運維與效能提升整體策略，為工程設(shè)計、建設(shè)、運行、管理各方達(dá)成共識和統(tǒng)一工作思路提供了“藍(lán)皮書”和“菜單式”的提標(biāo)對策，系統(tǒng)解決了提標(biāo)建設(shè)工程面臨的“運行現(xiàn)狀及提標(biāo)難點不明、技術(shù)對策急需、系統(tǒng)工作流程欠缺、建設(shè)用地不足”等共性難題，及時有效指導(dǎo)了江蘇省太湖地區(qū)220余座城鎮(zhèn)污水處理廠（規(guī)模超700萬m3/d）提標(biāo)建設(shè)工作，保障提標(biāo)建設(shè)工作有的放矢、科學(xué)有序?？s短了提標(biāo)建設(shè)周期，降低了技術(shù)和工程風(fēng)險，保障了工程投資經(jīng)濟(jì)效益。

本項目提出的源頭控制方案、收集系統(tǒng)提質(zhì)增效策略及污水處理系統(tǒng)的精細(xì)化設(shè)計運行策略等，有力的支撐了江蘇省排水系統(tǒng)優(yōu)化運行及后續(xù)開展的污水處理系統(tǒng)提質(zhì)增效、黑臭水體治理等工作，進(jìn)一步推動太湖地區(qū)水環(huán)境綜合質(zhì)量改善，助力生態(tài)文明建設(shè)，社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益巨大。

1.3主要完成單位及完成人簡介

項目牽頭單位中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司聯(lián)合江南大學(xué)、江蘇省城鎮(zhèn)供水安全保障中心和常州市排水管理處，充分融合各單位在設(shè)計、科研、運行、管理等方面的基礎(chǔ)優(yōu)勢并經(jīng)驗鏈條互補(bǔ)，構(gòu)建和實施產(chǎn)學(xué)研用一體化創(chuàng)新模式。

華北院作為國內(nèi)水務(wù)行業(yè)領(lǐng)先地位的綜合甲級設(shè)計研究院，長期致力于污水高標(biāo)準(zhǔn)處理與資源化利用技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，完成了我國首座完全按“一級A”提標(biāo)建設(shè)的無錫蘆村污水處理廠（30萬m3/d），鄭興燦研究團(tuán)隊牽頭完成本項目的各項成果，全程指導(dǎo)了江蘇省各階段提標(biāo)建設(shè)工作；江南大學(xué)是教育部直屬、國家“211工程”重點建設(shè)高校和一流學(xué)科建設(shè)高校，李激教授團(tuán)隊長期開展城鎮(zhèn)污水處理工程診斷和技術(shù)研發(fā)應(yīng)用工作，為本項目的調(diào)研評估、技術(shù)集成、成果總結(jié)和推廣應(yīng)用起到了重要支撐作用；江蘇省城鎮(zhèn)供水安全保障中心長期致力于城鎮(zhèn)供水、排水與污水處理等方面技術(shù)政策研究、技術(shù)咨詢服務(wù)等工作，為本項目的全面調(diào)研、數(shù)據(jù)獲取、生產(chǎn)性測試、行業(yè)宣貫起到重要作用。常州排水管理處長期致力于排水行業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和優(yōu)化運營管理工作，為本項目的實施提供了大量的工程實施經(jīng)驗和技術(shù)應(yīng)用案例，為項目成果的凝練、宣貫和推廣起到重要作用。

項目完成人為鄭興燦、李鵬峰、李 激、何伶俊、孫永利、呂 貞、隋克儉、王 燕、尚 巍、鄭凱凱、李家駒、郭亞瓊、楊 敏、陳天放、許天嘯。