4月15日，昆明发布DB5301/T 43-2020《城镇污水处理厂主要水污染物排放限值》，其A级限值是现阶段全国范围内最严的排放标准，其各指标，除总氮外均已达到地表水(湖库)Ⅲ类标准。全国最严城镇污水处理厂水污染物排放标准的出台又将污水处理提标改造这一“历久弥新”话题重新拉到了“聚光灯”下。在水污染物排放标准趋严，各地提标改造进行得“如火如荼”之时，水处理企业也纷纷亮出自己的“看家本领”。作为智能模块化水处理装备的引领者，深圳市清泉水业股份有限公司（以下简称“深圳清泉”）已将技术产品成功应用于多个污水处理提标改造项目中。作为公司创始人与研发带头人，深圳清泉董事长叶昌明先生就污水处理提标改造相关话题与北极星环保网进行了深入交流。
谈行业：提标改造是大势所趋 但需循序渐进
自我国城镇污水处理厂与综合排放标准友好“分手”，执行单独的排放标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）后，许多地方标准也相继出台，如北京、天津、安徽巢湖、江苏太湖、昆明等，其中“京标”除总氮外，地标B主要指标参照地标IV类水标准，而地标A参照地表III类水标准；到了如今全国最严的昆明标准，地标A除总氮外均已达到地表水(湖库)Ⅲ类标准，总磷更是要求达到0.05。由此可见，污水处理厂排放标准愈发严格。
2015年4月，国务院印发《水污染防治行动计划》（简称“水十条”），全面启动水污染防治工作。水十条要求，到2020年，敏感区域（重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域）以及建成区水体水质达不到地表水IV类标准的城市，污水处理设施执行一级A排放标准。2020作为“水十条”收官考核之年以及生态环境突出问题整改验收之年，肩负着重大使命。与此同时，根据《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》要求，我国“十三五”的城镇污水处理能力将从2.17亿m3/d提升至2.68亿m3/d。另据此前多地公开的中央环保督察专项整改方案，开展“城镇污水处理提质增效”“污水处理厂提标改造”被大部分省区列为整改重要板块，污水处理提标改造已刻不容缓。
数据显示，目前我国绝大多数地方的城镇污水集中处理率在80%以上，有的甚至高达95%，而污水收集率提高的同时水质也需要从根本上改善。对此，叶总深以为然。
叶总认为，我国污水处理提标改造的必要性主要体现的两个方面：
首先是基于我国自身发展的需要。叶总表示，随着国家经济发展，我国水污染问题越来越严重，国家出台了“水十条”等政策遏制污染。但污水处理厂原来的标准普遍偏低，并没有和地表水接轨，污水厂出水仍为Ⅴ类、甚至劣Ⅴ类的“污染水”，有些污水处理厂反而成了排污大户。而河流作为城市的血脉不应该被污染，所以污水处理厂排放标准越来越严这是势在必行的。
再者，提标改造的必要性还体现在我们与欧美发达国家的差距上。叶总表示，纵观欧盟、日本、美国等发达国家，其主要是以水环境质量标准为目标制定水污染物的排放标准及排放总量。欧美发达国家的排放标准就是受纳水体，河道是可以下水去游泳的，这至少要达到地表IV类标准。而我们国家的河道尽管有些水已经很清了，但一般不主张人体和它直接接触。由此可见，我们与其他发达国家的差距仍然非常大，我们必须要赶上。
对于目前全国最严的昆明标准，叶总肯定了其合理性。叶总解释，总磷和总氮乘起来要小于某个值，才能有效防范水体的富营养化，在现有技术下，降低总氮指标需要投入非常高的成本，所以昆明A标就把总磷指标要求得比较严格，总磷≤0.05这个指标在现有技术下是可以实现的。所以昆明标准看似苛刻，其实有其合理的内在逻辑。
那么，污水处理排放标准是不是越高越好呢？对此，叶总也提出了自己的看法：
叶总强调，污水处理厂提标改造是一个过程，不是一蹴而就的，要与当地的经济发展水平及受纳水体结合起来。叶总表示，现在要求达到的地标准IV类标准并不高，实际上只有达到了地表III类水，人才能放心游泳。但即便这样， 也要一步一步来。地表准IV类是一个阶段性的过程目标，并不是最终的目标。现在全国地方发展极其不平衡，对于经济发展较差的地区，过高的要求不现实，不要一刀切。目前我们国家制定的标准是结合了地方实际经济情况和受纳水体的。
谈技术：提标改造难点主要在脱氮除磷 国内目前已有先进技术
不同于新建项目，提标改造项目需考虑的影响因素更多，如规模、水质趋势、现状可达性、工艺选择、与现有工艺衔接等。那么，新一轮提标改造的难点主要在哪里呢？对此，叶总表示，提标改造目前来说消除黑臭已经没有什么难度，主要难点还在于总氮和总磷的去除，一般SS、氨氮、COD、BOD这些指标都没有问题。而之所以叫地表准IV类或者类IV类标准，就是因为总氮的指标达不到。要使总氮达标，需要投入大量成本，我们国家现有经济水平还无法满足这种需要，所以只好牺牲总氮。但是总氮与总磷的乘积又决定了水体富营养化的指标，所以对总磷苛刻一些，目前我国提标改造的主要技术路线还是围绕总氮和总磷来进行的。
在提标改造的工程实践中，一般以“先源头控制，后强化处理；先功能定位，后单元比选；先优化运行，后工程措施；先内部碳源，后外加碳源；先生物除磷，后化学除磷”为总体技术原则，并采取如下技术路线来实施：①稳定进水，使得进水符合原设计，强化预处理，增强污水的可生化性；②对原主体工艺进行运营改良、优化参数、添加外物质、强化生化处理；③对原主体工艺进行改造、革新；④增加尾水处理设施，进行深度处理，考虑中水回用；⑤对附属工艺的改造，如污泥处置、隔音、除臭等；⑥机械、电气、自控设备的升级；⑦同时考虑前述措施的组合。
叶总介绍，目前提标改造技术主要是在后面加反硝化生物滤池。曝气生物滤池+反硝化滤池+气浮池，这是一个比较完整的技术路线。有些地方由于天气的原因，尤其是冬季和夏季，受水温影响，水质波动大，这时候就要上曝气生物滤池，一些南方地区可将曝气生物滤池省略。
对于提标改造核心设备反硝化生物滤池，目前我国采用的主要引进自美国，其技术都是下向流的，每隔两三个小时要进行驱氮。而深圳清泉以反粒度过滤理论为基础，吸收V型滤池、翻板滤池等工艺的优点，自主研发出了上向流反硝化滤池，其效果及经济性均优于下向流反硝化滤池。
上向流滤池作为反硝化深床滤池使用，在场地紧张的情况下无需设置高效沉淀池，且去除TN的能力高达25mg/L，远高于国际知名同行的脱氮能力（7mg/L），处于绝对领先的优势地位。
从经济性来说，通常后置反硝化滤池都要投加碳源，美国的下向流反硝化滤池去除1毫克升的总氮要投加5毫克升的乙酸钠，而深圳清泉的上向流反硝化滤池基本上按照1:4设计，实际运行比这个还要低，也就是运行的经济性要好很多，各项指标均优于同行。
上流式反硝化滤池之所以高效，主要体现在以下几个方面：
1、单池完成反硝化过程与过滤过程，可同时去除SS≥50%，TN≥80%，TP≥50%；
2、滤速更快6-9m/h，占地面积小 ；
3、纳污能力更强，15-25kg/m3，从而反洗周期更长，24-72h；
4、结构简单，全自动控制 ；
5、出水水质可达到：TN≤3mg/L，NTU≤2，SS≤5mg/L，TP≤0.2mg/L
6、无需驱氮装置；
7、没有水跌落增加溶解氧，碳源投加量可节约20%-30%；
8、独特的反冲洗技术，冲洗更彻底，反冲洗设备少，能耗低，很好地解决了底部积泥的问题。
得益于技术的先进性，由深圳清泉与中南市政院联合主编的国家城市给水排水《上向流滤池设计规程》，已于2017年1月1日正式施行，上向流滤池也在全国得到应用及推广。
目前，深圳清泉的业绩遍布全国三十余省，已有成功案例百余例。叶总重点分享了深圳清泉在深圳横岗污水处理厂提标（10万吨/天）的案例。深圳横岗污水处理厂原来采用SBR工艺，没有二沉池，建高效沉淀池也场地紧张，其采用的是深圳清泉的上向流反硝化MDF模块，每吨水处理成本约为0.315元，出水水质稳定优于地表准Ⅴ类。特别值得一提的是，深圳横岗项目从设备进场调试至出水达标，工期仅26天，是深圳清泉智能模块化水处理装备在大型污水处理厂的首次成功应用。
广东深圳横岗污水处理厂提标工程
谈理念：稳定可靠、节能降耗是目标 要研发领先于行业的技术
历经25年的沉淀、积累，深圳清泉始终坚持自主创新，走专业化的路。作为技术研发型企业的带头人，叶总始终强调，要走正道，深入行业，判断行业趋势，研发领先于行业的技术，甚至能够引领行业发展。作为国家高新技术企业，深圳清泉以每年不低于销售收入5%的资金投入研发，并于2018年11月成立了院士工作站，公司技术顾问为中科院院士薛永祺以及中南设计院全国工程勘察设计大师李树苑。
叶总表示，我们的理念是做出稳定可靠、节能降耗的产品。叶总是这么说的，也是一直这么做的。除了上向流反硝化滤池外，深圳清泉的嵌入式污水处理系统也成为其节能降耗产品的最有力代言。
深圳清泉嵌入式净水系统，采用地表嵌入模式，将污水处理厂进行原位升级改造为具有休闲功能的生态公园。地表嵌入净水厂置于建筑内与假山内，无需地面深挖，空间利用方式灵活，对污水处理厂的设计、建设、运行管理等要求均低于地下污水处理厂，完美解决了传统污水厂普遍不美观、气味大的问题，无需做成地下污水处理厂，投资是地下污水处理厂成本的三分之一，周围做成护城河，相当于一个人工岛，多出来的场地建设公园，休闲、娱乐，非常适用于现有污水处理厂提升改造为具有休闲娱乐功能的生态公园。
目前，山西省临汾市古县污水处理厂提标扩容工程采用深圳清泉CBM组合工艺——CBC侧向流高效沉淀池模块+BAF曝气生物滤池模块+MDF反硝化深床滤池模块，占地面积小，工艺停留时间短，投资运维成本低，被打造成为紧凑高效的地表嵌入式净水厂。
山西省临汾市古县污水处理厂提标改造工程
叶总介绍，一般国内污水处理厂的水力停留时间在16-24h，运用A2/O+MBR工艺停留时间至少也要12h，而嵌入式污水处理系统整个水力停留时间仅为3.5h，且运行成本还要低很多。
广东省汕尾东区污水处理厂原污水处理规模4万吨/日，为满足城区日益增长的污水处理需求，东区污水处理厂通过加装CBC+BAF+MDF和AA/O+MBR一体化装置设备扩容（2万吨/天），扩容后处理规模达6万吨/天，出水水质达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。污水厂三条技术路线并行，经测算，“CBC+BAF+MDF”的工艺路线水力停留时间最短仅为3.5h，吨水运行成本是最低的。
广东汕尾市东区污水处理厂应急工程
此外，深圳清泉的技术产品除了在市政污水领域有卓越成果之外，也同样应用于工业园区废水提标以及水产养殖领域。宝钢集团、鞍钢集团、首钢集团、金川集团、酒钢集团、通钢股份、唐钢集团、中国石化、神华集团等都是深圳清泉的客户。
谈未来：水处理工业发展要装备化 走正道才能长远
叶总强调：“研发是无止境的，技术需要不断提高。目前我国除了人工湿地处理出来的水能够人体直接接触之外，其他工艺处理的污水都不主张人体直接接触，但人工湿地会受场地及季节的限制。目前我们公司正在研究一种出水可以直接和人体接触，且占地面积比人工湿地小，不受季节影响的技术。同时我们也在做智能模块化的水处理装备，可以通过传感器感知到季节、水温的变化，运用互联网、大数据、云传输对后台数据进行分析，让设备运行在最佳的工况点，做到节能降耗。”
针对目前大热的智慧水务，叶总也发表了自己的看法，叶总表示：“目前智慧水务很多都停留在表面，没有和水处理工艺、自动控制技术、传感器结合在一起，目前互联网大数据都很成熟，但是怎么把它应用好，最关键的是要跟水处理工艺结合起来，这个难度比较大。而我们正在做的就是将污水处理工艺和自动控制真正结合起来。”
在与北极星水处理网交流的过程中，叶总始终强调一个词——“走正道”。“走正道，才能长远，尽管人间正道是沧桑。只要坚持走正道，路就会越走越宽”，叶总如是说。
25年坚守不忘初心，叶总正带领着他的团队以智能化水处理装备引领行业的发展……
