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近年来,随着我国生态文明建设不断深化,水环境治理标准持续升级。国家及多地陆续出台或修订更严格的污水处理排放标准,如《城镇污水处理厂污染物排放标准》(征求意见稿)提出进一步加严氮磷、COD、悬浮物等指标限值,部分重点流域甚至执行“准Ⅳ类”或“Ⅲ类水”标准。这对污水处理设施的处理能力、运行稳定性和技术先进性提出了更高要求。
在这一背景下,广泛应用于城镇边缘、农村、工业园区及分散式场景的一体化污水处理设备,正面临前所未有的挑战与转型机遇。如何在不大幅增加投资和运维成本的前提下,满足更严排放要求,成为行业关注的焦点。
一、新标准带来“硬约束”,传统设备面临淘汰风险
近年来,多地针对重点生态功能区、水源保护区、黑臭水体治理区域出台了严于国标的地方排放标准。例如:
太湖、滇池、巢湖等重点流域要求总氮(TN)≤10 mg/L、总磷(TP)≤0.3 mg/L;
北京、天津、浙江等地部分区域执行“准Ⅳ类水”标准,COD需降至30 mg/L以下;
农村污水排放标准也逐步从“一级B”提升至“一级A”甚至更高。
传统一体化设备多采用A/O、A²/O等常规工艺,对有机物和氨氮有一定去除能力,但在低氮磷排放、抗冲击负荷、出水稳定性等方面存在明显短板。面对新标准,许多老旧或低端设备已难以达标,面临改造或淘汰压力。
二、技术升级:一体化设备的“破局之道”
为应对更严排放要求,一体化污水处理设备正从“粗放型”向“精细化、智能化、高效化”转型,通过工艺优化、技术集成和智能控制实现提标升级。
1. 工艺迭代:从常规生化向深度处理升级
MBR(膜生物反应器):通过膜分离替代二沉池,显著提升固液分离效率,出水SS接近零,COD、氨氮去除率可达95%以上,出水可直接回用。
MBBR(移动床生物膜反应器):在传统生化池中投加生物填料,提高污泥浓度和生物多样性,增强脱氮除磷能力,抗冲击负荷强,适合水质水量波动大的场景。
A²/O+MBR/MBBR组合工艺:通过“厌氧-缺氧-好氧+膜或填料”协同作用,实现同步脱氮除磷,TN可稳定控制在10 mg/L以下,TP≤0.3 mg/L。
增设深度处理单元:如紫外消毒、臭氧氧化、反硝化滤池等,进一步去除难降解有机物和氮磷,满足“准Ⅳ类”或回用标准。
2. 节能降耗:绿色低碳成为新标配
新标准不仅要求“达标”,还强调“低碳”。新一代一体化设备普遍采用:
高效节能风机(如磁悬浮鼓风机)、变频曝气系统,降低单位能耗;
太阳能+储能供电系统,实现部分能源自给;
污泥减量化技术(如臭氧破解、原位消化),减少外运处置碳排放。
3. 智能控制:从“经验运行”到“精准调控”
通过集成物联网(IoT)、AI算法和在线监测设备,实现:
实时监测进出水水质、溶解氧、污泥浓度等参数;
AI优化曝气量、回流比、加药量,避免过度曝气或药剂浪费;
远程预警与故障诊断,提升系统稳定性和运维效率。
三、案例实践:一体化设备成功提标改造
江苏苏州某农村污水处理站
原采用A²/O工艺,出水仅达一级B标准。通过改造为“A²/O+MBBR+紫外消毒”一体化设备,出水稳定达到一级A标准,TN从15 mg/L降至8 mg/L,TP降至0.2 mg/L,且能耗仅增加8%。
浙江杭州某工业园区分散式处理项目
新建一体化MBR设备,处理规模500 m³/d,出水用于厂区绿化和冷却补水,COD稳定在25 mg/L以下,实现“近零排放”。
河北雄安新区某生态村
采用“MBBR+人工湿地”一体化系统,出水达到准Ⅳ类标准,用于景观水体补给,形成“污水处理—生态补水—环境美化”闭环。
四、挑战与应对:行业亟需规范化发展
尽管技术不断进步,一体化设备在应对新标准过程中仍面临诸多挑战:
标准不统一:设备设计、制造、检测缺乏全国统一标准,导致质量参差不齐;
运维能力不足:部分地区“重建设、轻管理”,设备“带病运行”现象突出;
成本压力大:提标改造需增加投资,部分乡镇财政难以承受。
对此,行业亟需:
加快标准体系建设:制定一体化设备技术规范、碳排放核算方法和运维指南;
推广“建管一体化”模式:鼓励“设备+工程+运营”总承包,确保长期稳定运行;
加大政策支持:通过专项资金、绿色金融、税收优惠等方式支持提标改造。
五、结语
新排放标准的出台,既是挑战,也是推动污水处理技术升级的“催化剂”。一体化污水处理设备正从“能用”向“好用、耐用、智能用”转变。通过工艺创新、智能控制和系统优化,一体化设备完全有能力应对更严排放要求,成为实现“精准治污、科学治污、依法治污”的重要支撑。
未来,只有那些具备技术实力、运维能力和服务体系的企业,才能在高标准时代脱颖而出。一体化设备的“提标之路”,不仅是技术的进化,更是行业迈向高质量发展的必由之路。